כאב הוא תופעה פיזיולוגית מורכבת המופעלת על ידי הפעלת נוירונים תחושתיים הנקראים נוציצפטורים, המשמשים כמנגנון הגנה חיוני לאורגניזמים. נזק או מחלות של מערכת העצבים החושית עלולים להוביל לכאב נוירופתי. הבנה עמוקה של מנגנוני מערכת העצבים החושית והשינויים הפתופיזיולוגיים בכאב נוירופתי חיונית לזיהוי מטרות טיפוליות חדשות ולפיתוח תרופות חדשניות לשיכוך כאבים.
מנגנוני כאב מסווגים בדרך כלל למנגנונים היקפיים ומרכזיים. מנגנונים היקפיים כוללים בעיקר סיבים אפרנטיים ראשוניים, נוסיצפטורים וסנסיטיזציה היקפית. מנגנונים מרכזיים כוללים רגישות מרכזית, מניעת עיכוב והקלה משופרת, שיפוץ מבני ועירור חוץ רחמי. רגישות היקפית ומרכזית הם גורמי מפתח התורמים להיפראלגזיה שלאחר הפציעה.- רגישות היקפית היא מנגנון עיקרי בכאב דלקתי ובמצבי כאב נוירופתיים מסוימים (כגון נוירלגיה פוסט-תרפטית). רגישות מרכזית יכולה להיות מעורבת בכאב דלקתי, כאב נוירופתי וכאב תפקודי. מניעת עיכוב והקלה מוגברת, שיפוץ מבני ועירור חוץ רחמי הם מנגנונים ייחודיים בכאב נוירופתי.
בחיות ניסוי, הערכת כאב מסתמכת במידה רבה על התבוננות בהתנהגויות ספונטניות, כגון רפלקס נסיגת כפות, ליקוקים או גירודים תכופים, טיפוח מופרז, קוליות, התנהגות חקרנית מופחתת, התנהגויות סטריאוטיפיות מוגברות ושינויים בהבעות פנים. כאשר בעלי חיים נמצאים במצב כאב פתולוגי, רגישות לכאב מובילה לתגובה מוגברת לגירויים ולירידה בסף הכאב. אפילו גירויים קלים יכולים לעורר שינויים התנהגותיים משמעותיים, כגון נסיגת כפות, ליקוק או התכווצות בטן. לכן, במהלך ניסויים, החוקרים יכולים ליישם גירויים ספציפיים באמצעות ציוד ניסיוני או ריאגנטים כדי לגרום לשינויים התנהגותיים בבעלי חיים, ובכך להמיר את עוצמת הכאב לערכים הניתנים לכימות להערכת כאב אובייקטיבית. נכון לעכשיו, שיטות נפוצות להערכת רגישות לכאב בבעלי חיים כוללות בדיקות רגישות לכאב מכאני, תרמי וקור.
יישומים של מודלים של כאב:
מודלים של כאב הם כלים חיוניים לחקר מנגנוני כאב, מנגנוני פעולה של תרופות, והערכת יעילות ובטיחות התרופות, המספקים ראיות קריטיות לפיתוח תרופות.
מיני בעלי חיים נפוצים:
עכברים, חולדות, פרימטים לא-אנושיים (קופים), ארנבות, חזירים וכו'.
מודלים נפוצים של כאב ושיטות הקמת מודלים:
- מודל כאב דלקתי:דגם CFA: כאב דלקתי כרוני המושרה על ידי הזרקה תת עורית של תוסף קומפלט פרוינד, בשימוש נפוץ בעכברים וחולדות.
- דגם פורמלין:תגובות כאב קצרות-וארוכות טווח- הנגרמות על ידי הזרקה תת עורית או תוך עורית של פורמלין, בשימוש נפוץ בעכברים וחולדות.
- מודלים של כאב נוירופתי:
- דגם פגיעות עצב:כאב נוירופתי הנגרם על ידי פציעות עצביות שנוצרו בניתוח, כגון חתך חלקי של עצב סיאטי או דחיסה, בשימוש נפוץ בעכברים וחולדות.
- דגם פציעות התכווצות כרונית (CCI):כאב נוירופתי כרוני המושרה על ידי קשירת העצב הסיאטי או עצבים היקפיים אחרים, בשימוש נפוץ בחולדות.
- דגם קפסאיצין: כאב נוציספטיבי המושרה על ידי הזרקה מקומית או מערכתית של קפסאיצין להפעלת נוציצפטורים.
- מודל כאב כימי:מודל חומצה אצטית: כאב מקומי המושרה על ידי הזרקה תת עורית או תוך צפקית של חומצה אצטית, בשימוש נפוץ בעכברים וחולדות.
- דגם כאב סרטן:כאב גידול הנגרם על ידי השתלת תאי גידול בבעלי חיים, בשימוש נפוץ בעכברים וחולדות. שיטות הקמת המודל כוללות ניתוח פולשני והזרקות.
אתגרים בשימוש בנתוני מודל הכאב להערכת ופיתוח תרופות:
- שונות אישית:שונות משמעותית בין-בעלי חיים ברגישות לגירויים של כאב יכולה לערער את הפרשנות והשחזור של תוצאות ניסוי.
- בחירת דגם:בחירת מודל כאב מתאים מחייבת התייחסות מדוקדקת של מטרות ניסוי, שאלות מחקר, זני בעלי חיים וגורמים אחרים. מודלים שונים עשויים לחקות סוגים שונים של כאב.
- תרגום קליני:מודלים של בעלי חיים אינם יכולים לשחזר באופן מלא את המורכבות של הכאב האנושי, מה שמציב אתגרים בתרגום ממצאים ממודלים של בעלי חיים ליישומים קליניים.
- שיקולים אתיים:ניסויים המשתמשים במודלים של כאב בבעלי חיים חייבים לעמוד בקפדנות בהנחיות האתיות, כולל צמצום מספר החיות בשימוש ומקסום רווחת והגנה על בעלי חיים לאורך תהליך הניסוי.
החוזק של Prisys Biotech במודלים של כאב
Prisys Biotech הקימה ואימתה מגוון שלמודלים של כאב של פרימטים לא-אנושיים. אנו מסוגלים להתאים אישית פתרונות מודל אופטימליים בהתבסס על צרכי המחקר ומנגנוני הפעולה התרופתיים של הלקוחות. השירותים שלנו מכסים בחירת מודל וזן של בעלי חיים, עיצוב בקרה, איסוף וניתוח נתונים, סקירת ועדת טיפול ושימוש בבעלי חיים (IACUC), זיהוי סמנים ביולוגיים ועוד.
צוות המחקר המקצועי של Prisys Biotech, באמצעות שיטות ואסטרטגיות אופטימיזציה מקיפות, מוקדש לשיפור המהימנות והניבוי של המודל, ושיפור שחזור הנתונים וההשוואה, תוך מענה יעיל עם האתגרים בפיתוח ויישום מודל הכאב. אנו שואפים לספק ללקוחות דוחות הערכת תרופות מציאותיים ומדויקים יותר, ולהקל על הצלחת מחקר תרופות פרה-קליני וקליני.
