伯明翰大学的研究人员开发了一种低成本，体外猪角膜模型快速评估眼内药物输送。该试验使用的组织是多余的食品工业和现成的，以取代在活的有机体内与兔和啮齿动物模型相比，该模型能更好地预测人眼的结果。为了进一步验证该方法，需要寻找能够提供不同种类眼科药物和药物渗透数据的工业合作者。
局部用药的最大障碍之一是角膜。人的角膜由密集排列的细胞组成，其间点缀着直径为2.0±0.2 nm的孔，因此只有分子量<500 da的药物才能穿透et al .,1997;Prausnitz和Noonan 1998)。亲脂性也影响药物的转移，因为高亲脂性的药物具有高渗透性，但从血流中被清除得很快，而低亲脂性的药物具有低渗透性，但从血流中清除得很慢。这使得眼部给药成为一项复杂的临床挑战。
目前评价眼部药物穿透度的方法主要依赖于在活的有机体内或体外动物模型(通常是兔子或啮齿动物)，或在体外细胞培养。的使用在活的有机体内兔眼给药模型普遍存在，由于物种差异，对人类反应的过度估计引起了高度争议(Barar等, 2009;尼斯等, 2012)。这体外该模型克服了这些限制，因为猪角膜具有与人眼相似的渗透系数(Loch et al.， 2012)，增加了模型的预测性和相关性，以及分析之间的再现性。
当前的体外模型通常需要昂贵的设备，只能容纳一片角膜(直径从0.6 -15.1毫米不等)(Thiel等, 2001;Toropainen等.， 2001)，限制了可能同时运行的实验数量。这种96孔板试验克服了这些限制，使得使用较少的组织(5毫米直径)可以同时进行多项研究。即使是可用的小块人体角膜组织也可以被利用，这与目前的方法不同，可以确保不会因为样本量不足而浪费人体组织。
在体外使用人/兔的上皮和内皮细胞系进行3D培养的模型需要很长时间才能建立，而且上皮耐药性(一种屏障渗透性的测量方法)无法与人类角膜组织(Barar等, 2009;Shafaie等一个l。,2016)。在体外模型还缺乏必要的细胞间相互作用和观察到的基因表达变化在活的有机体内．再一次,体外本文提出的模型克服了这些限制，具有与文献中发现的人类角膜组织数据相当的上皮抵抗水平(Loch等, 2012;Shafaie等, 2016)。
引用:
- Barar J, Asadi M, Mortazavi-Tabatabaei SA，等．(2009)眼给药;的影响在体外细胞培养模型。眼科视力杂志4(4): 238 - 252。
- Hamalainen KS, Kananen K，et al。(1997)角膜、结膜和巩膜的细胞旁和水渗透途径的表征。IOVS38(3): 627 - 634。
- 湖C, Zakelj S, Kristl A，et al。(2012)。眼用药物在猪、兔、牛不同眼层的渗透系数测定。欧洲药学科学杂志47(1): 131 - 138。doi: 10.1016 / j.ejps.2012.05.007。
- Shafaie S Hutter V Cook MT等．(2016)。在体外用于眼科药物开发应用的细胞模型。生物学研究开放获取5(1): 94 - 108。doi: 10.1089 / biores.2016.0008。
- 蒂尔，文学硕士，莫莱特N，舒尔茨D，et al。(2001)。用于药物渗透和毒性研究的简易角膜灌注室。Br J角膜切削85(4): 450 - 3。doi: 10.1136 / bjo.85.4.450。
- 张国强，张国强(1998)。角膜、巩膜和结膜的通透性:药物进入眼睛的文献分析。j .制药。科学。87(12): 1479 - 1488。doi: 10.1021 / js9802594。
- Toropainen E, Ranta VP, Talvitie A，et al。(2001)。预测眼部药物吸收的人角膜上皮培养模型。投资眼科视觉科学42(12): 2942 - 8。
为了克服眼睛的许多障碍，大量局部应用药物，以确保临床相关剂量达到疾病点。另外，也可以通过注射绕过目前眼部药物无法穿透的屏障，治疗眼睛后部的疾病，如与年龄有关的黄斑变性。寻找增强眼部药物渗透的方法是困难和昂贵的评估。
因此，伯明翰大学的研究人员开发了一个96井板体外猪角膜试验，以评估药物透过角膜的渗透和吸收率。这可以通过使用qPCR检测siRNA水平，或使用高效液相色谱法或荧光标记药物进行评估。在siRNA疗法的渗透和吸附测试中，已经开发了一系列的对照来确定角膜的完整性。该试验还可以利用人类角膜的切下部分，利用有价值的人体组织来创建一个更具预测性的模型。这种快速、低成本的方法为药物开发和输送提供了信息，使用户能够确定药物是否可以在没有辅助的情况下通过角膜，或者是否需要额外的分子来加强穿透。
的体外角膜检测可用于多种应用，包括但不限于:
- 快速且经济有效地评估药物通过角膜的输送。
- 不同种类药物通过角膜的传递途径的特征。这是通过使用荧光标记的药物来确定药物与哪些受体/连接结合，从而确定传递途径。
- 开发一套新的载体分子，可以增强药物通过角膜的传输，减少所需剂量，提高治疗效率。
能够提供不同种类眼科药物的工业合作者被寻求以进一步评估孔隙大小和亲脂性如何影响药物通过角膜的渗透。还欢迎提供工业界持有的药物渗透数据，以便进一步验证体外角膜化验。此外，研究人员将大大受益于专业知识和任何药物/分子能够增强药物通过角膜的传输，为研究人员提供了对药物在角膜内传输机制的深入了解。
作为回报，研究人员可以评估合作者的眼部药物穿透体外角膜模型，有助于验证一种可被合作者应用的角膜给药方法。
调查人员通常使用在活的有机体内兔模型来评估角膜药物通透性，这通常会引起高度的刺激和痛苦，每次研究需要大约100只动物。这个解决方案使用从屠宰场多余的猪组织来创建一个体外在结构和渗透性方面更接近人眼的角膜分析，增加了模型的适用性和预测能力(Loch等, 2012)。该模型的96孔板格式可以从一块组织中提取四个样本，减少了每次实验所需的眼睛数量，从而减少了75%的动物数量。例如，仅研究人员的实验室每年就使用大约100只大鼠来评估眼部药物输送，但通过使用这种方法体外角膜检测这些大鼠将完全被食品工业中剩余的和现成的组织所取代。如果可以用人类角膜组织来代替实验，那么这些研究就不需要动物了。
使用体外角膜分析作为药物开发的主要筛选手段，可以识别出角膜通透性低的药物，这可以使研究人员从开发中去除化合物，减少化合物的数量在活的有机体内测试。
引用:
- 湖C, Zakelj S, Kristl A，et al。(2012)。眼用药物在猪、兔、牛不同眼层的渗透系数测定。欧洲药学科学杂志47(1): 131 - 138。doi: 10.1016 / j.ejps.2012.05.007。
