עכבר בכפייה לשחות מבחן
29 בינואר 2012
המבחן הוא נאלץ לשחות תוקף כגישה הניסוי להעריך את יעילות נגד דיכאון פוטנציאל במכרסמים. חיות הניסוי ממוקמות בתוך טנק מים לברוח בנושא התנהגות ניידות לכימות. הנהלים משותף לגרסה העכבר של מבחן זה מתוארים.
מבחן השחייה המאולצת בעכברים הוא מבחן נפוץ המשמש לניבוי יעילות של תרופות נוגדות דיכאון. סרטון זה מדגים את הפרוטוקולים של גרסת העכברים למבחן השחייה המאולצת. גרסת העכברים שונה מגרסת העטיפה (wrap version) ואין להשתמש בהן באופן חלופי.
במבחן השחייה הכפויה, עכברים מונחים במיכל מלא במים. העכבר נשאר במיכל למשך שש דקות. התנהגויות הנבדק מוקלטות במהלך זמן זה.
בסיום תקופת הבדיקה שנמשכת שש דקות, מוציאים את הנבדק מהמים. לאחר השלמת הבדיקה, ההקלטות הוויזואליות מועברות למחשב או למסך וידאו. לצורך הניתוח, הצופה מודד את הזמן שבו העכבר נאבק במהלך ארבע הדקות האחרונות של המפגש שארכו שש דקות.
תרופות נוגדות דיכאון מגבילות את משך הזמן המושקע במאמץ. הדבר בא לידי ביטוי בתקופות קצרות יותר של חוסר ניידות. שלום, שמי שון מהמעבדה של ד"ר טוד גולד בבית הספר לרפואה של אוניברסיטת מרילנד.
שלום, אני שאנטל מאותה מעבדה. בסרטון זה, נראה לכם כיצד לבצע ולמדגנן את גרסת העכברים של מבחן השחייה הכפויה. מבחן השחייה כפויה בעכברים משמש להערכת היעילות הפוטנציאלית של טיפולים נוגדי דיכאון.
אם כן, נתחיל בתהליך. אנו משתמשים במיכלים גליליים שקופים העשויים מחומר עמיד, כגון פרספקס; ממדי המיכל נבחרים כך שימנעו מהעכברים לברוח או לגעת בתחתית המיכל ברגליהם או בזנבם. מלאו את המיכל במי ברז עד לרמה שנקבעה וסומנה, והתאימו את טמפרטורת המים.
הטמפרטורה צריכה להיות בין 23 ל-25 מעלות Celsius. יש לסדר את מיכלי המים לצורך צילום וידאו. במעבדה שלנו, אנו מבצעים את מבחן השחייה הכפויה עם ארבעה עד חמישה נסיינים בו-זמנית בין המיכלים.
אנו מציבים מחיצות כדי למנוע מהנבדקים לראות זה את זה. מחיצות אלו מספקות גם ניגודיות של הרקע ביחס לעכברים. עבור עכברים לבנונים (albino), צבע שחור מספק ניגודיות טובה להקלטות וידאו.
עבור זני עכברים בעלי גוון כהה יותר, רקע לבן או קרם הוא המתאים. לפני תחילת הניסוי, הפעילו את מכשיר הרעש הלבן. ודאו שהוא אינו רם מדי.
עליו להמסך רק רעשים לסירוגין. הכניסו את הנבדקים לחדר הניסויים. לצורך אקלימיזציה, תקופה זו אורכת בדרך כלל לפחות שעה אחת.
יש לשמור על תנאים קבועים בחדר הניסוי, ללא רעשים, שינויים בעוצמת התאורה או הפרעות אפשריות אחרות. עם סיום תקופת ההביטואציה, ניתן להתחיל את הבדיקה. חשוב לרשום את שם הסשן. ראשית, החזיקו את העכברים מזנבהם והניחו אותם בעדינות לתוך המיכל.
חשוב לבצע זאת באיטיות כדי שהבעלי החיים יוכלו להתמצא כאשר הם נוגעים במשטח המים. בסיום תקופת הבדיקה בת שש הדקות, הקליטו בווידאו את זיהוי בעלי החיים והפסיקו את ההקלטה. הוציאו את העכברים באותו סדר שבו הם הוכנסו וייבשו אותם בעדינות בעזרת נייר סופג לפני החזרתם לכלוב.
אין להשתמש שוב במים שהיו במיכלים. כעת, לאחר שהשלמנו את הבדיקה, נעבור לניקוד ההתנהגויות במבחן שחיית כפייה המונית (Mass Force Swim). המשתנה העיקרי הנמדד הוא משך הזמן שבו בעלי החיים נותרים ללא תנועה במהלך הניסוי.
בדרך כלל, במבחן השחייה המאולצת בעכברים, מדגינים את ארבע הדקות האחרונות מתוך סשן כולל של שש דקות. הסיבה לכך היא שמרבית העכברים, ללא קשר לטיפול, נמצאים בתנועה רציפה בשלבים המוקדמים של המבחן. פעילות זו מסתירה השפעות פוטנציאליות של הטיפול.
כפי שניתן לראות בסרטון זה, העכברים פעילים מאוד בשלבים הראשוניים של הבדיקה. פעילות זו תפחת לאחר שתי הדקות הראשונות של זמן השהייה עבור כל עכבר. הניידות נמדדת באמצעות שעון עצר על המסך המופעל על ידי בקר משחקים.
שעון העצר השני סופר לאחור 240 שניות. ניידות בזמן בדיקה מוגדרת ככל תנועה שאינה נחוצה לשמירה על שיווי משקל של הגוף ושמירת הראש מעל פני המים. כעת, נראה דוגמה לדירוג של ניסוי.
ראשית, אנו מכסים את העכברים האחרים שאינם נמצאים תחת הערכה כדי למנוע בלבול. עכברים צפים בדרך כלל במים בקלות. עם זאת, הם עדיין מראים תנועות קטנות כדי לאזן את גופם ולשמור על ראשיהם מעל פני המים.
התנהגויות אלו אינן ניסיון לבריחה ואין לחשב אותן כניידות. כמו כן, לאחר פרק בודד של ניידות בעכברים, למרות שהם למעשה אינם ניידים, הם עדיין עשויים להיסחף במים כתוצאה מהתנע שנצבר קודם לכן; גם תנועות אלו לא צריכות להיחשב כניידות. כעת נעבור לסרטון הבא.
העכבר בסרטון זה מציג תקופות של ניידות וחוסר ניידות כפי שמסומן על המסך, והצופה יתעד את זמן הניידות. למרות שבאופן תיאורטי ניתן למדוד ישירות את זמן חוסר הניידות, קל יותר לזהות ולמדוד תנועות פעילות מאשר את היעדרן של תנועות אלה. באופן מסורתי, זמן חוסר הניידות הוא המדד המדווח.
זמן חוסר ניידות נקבע על ידי חיסור זמן הניידות מ-240 שניות. דירוג מבחן השחייה הרביעי דורש אימון ותרגול רב. על מנת להגיע לרמות גבוהות של מהימנות, חשוב לקבוע סטנדרט פנימי וּלאמן כל צופה חדש עד שיגיע לרמות מהימנות גבוהות.
בסרטון זה, אנו מסבירים את גרסת העכברים של מבחן השחייה הכפויה. בהצלחה בניסויים העתידיים שלכם.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
סקירה כללית
מבחן השחייה הכפויה הוא שיטה מתוקפת להערכת יעילות אנטי-דיפרסיבית פוטנציאלית במכרסמים. מבחן זה כולל הנחת עכברים במיכל מים וכימות התנהגות הניידות שלהם הקשורה לניסיונות בריחה.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום מדעי
- מדעי המוח
- מדעי ההתנהגות
- פסיכופרמקולוגיה
רקע
- מבחן השחייה הכפויה נמצא בשימוש נפוץ במחקרים פרה-קליניים.
- הוא מסייע בניבוי יעילותם של טיפולים נוגדי דיכאון.
- עכברים משמשים למבחן זה בשל הדמיויות ההתנהגותיות שלהם לבני אדם.
- קיימות גרסאות שונות של המבחן, כולל גרסאות לעכברים ולחולדות.
מטרת המחקר
- להדגמת הפרוטוקולים של גרסת העכבר במבחן השחייה הכפויה.
- להדגשת ההבדלים בין גרסת העכבר לגרסת החולדה.
- לספק מדריך ויזואלי לחוקרים המבצעים את המבחן.
שיטות שנעשה בהן שימוש
- העכברים מונחים במיכל מלא במים למשך שש דקות.
- תצפיות התנהגותיות נרשמות במהלך משך הבדיקה.
- ניידות הקשורה לבריחה נמדדת כמותית כדי להעריך את היעילות האנטי-דיפרסיבית.
- הפרוטוקולים מתוכננים באופן סטנדרטי כדי להבטיח הדירות (reproducibility).
תוצאות עיקריות
- הבדיקה מספקת תובנות לגבי התגובות ההתנהגותיות של עכברים.
- התוצאות עשויות להצביע על היעילות הפוטנציאלית של תרופות נוגדות דיכאון.
- שונות בהתנהגות יכולה לספק מידע על המנגנונים הבסיסיים של דיכאון.
- פרוטוקולים סטנדרטיים משפרים את מהימנות הממצאים.
מסקנות
- מבחן השחייה הכפויה הוא כלי בעל ערך במחקר של תרופות נוגדות דיכאון.
- הבנת התנהגות העכברים בהקשר זה עשויה להוביל לטיפולים טובים יותר.
- מחקרים עתידיים יכולים להתבסס על ממצאים אלו כדי לבחון נתיבים טיפוליים חדשים.
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית למנהלים
מבחן השחייה הכפויה בעכברים הוא בדיקה התנהגותית פרה-קלינית נפוצה להערכת יעילות של תרופות נוגדות דיכאון, המספקת מדד כמותי של ניידות הקשורה לניסיון בריחה שתומכת בתיקוף של מטרות טיפוליות ובצמצום סיכונים מכניסטיים בשלבי הגילוי המוקדמים. הפרוטוקול הסטנדרטי שלו מאפשר הערכה הדירה של השפעות תרכובות על מצבים דמויי-דיכאון, ובכך מסייע בקבלת החלטות לגבי המשכיות הפיתוח בתעדוף של קווי פיתוח לתרופות נוגדות דיכאון. פשטות המבחן והדרישות המינימליות לציוד מאפשרות יישום רחב ומקומבי בתוך תהליכי הגילוי.
יישומים אסטרטגיים במו"פ של ביו-פרמה
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- ערך מדעי: בוחן היפותזות טיפוליות על ידי מדידת שינויים בהתנהגות ניידות המושרים על ידי תרופות נוגדות דיכאון, ובכך תומך בתיקוף של מעורבות המטרה (target engagement).
- ערך תפעולי: מאפשר תיקוף פונקציונלי של מטרות במערכת העצבים המרכזית (CNS) באמצעות הערכת תגובת מינון של תרכובות נוגדות דיכאון.
- ערך ניבוי: תורם לביטחון בשלב הפרה-קליני על ידי מתאם בין עלייה בזמן המאבק (struggle time) לבין יעילות קלינית פוטנציאלית.
סריקה ופיתוח בדיקה (Assay)
- מוכנות הבדיקה: מייצרת מדידות ניידות כמותיות במהלך ארבע הדקות האחרונות של סשן בן שש דקות, מה שמאפשר סריקת תרכובות סטנדרטית.
- שחזוריות: טמפרטורת מים סטנדרטית (23–25°C), ממדי מיכל והכשרת צופה מבטיחים תוצאות עקביות בין מעבדות שונות.
- יכולת הרחבה: תואם לבדיקה מקבילה של ארבעה עד חמישה נבדקים באמצעות מחיצות למניעת הפרעה חברתית, מה שתומך בהערכה בתפוקה בינונית.
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- רלוונטיות למחלה: מדמה מצבים דמויי-דיכאון באמצעות התנהגות של חוסר ניידות, מה שמאפשר הערכה של מועמדים לתרופות נוגדות דיכאון המבוססות על מנגנון פעולה.
- המשכיות תרגומית: דירוג הניידות תואם למשגורות קליניים על ידי כימות התנהגויות התמודדות פעילות המנבאות תגובה לטיפול.
- קידום מותאם סיכונים: נתונים מהימנים על חוסר ניידות תומכים בהחלטות go/no-go בשלב הפרה-קליני על ידי הפחתת התקדמות של תוצאות חיוביות שגויות.
שילוב תהליכים וזרימות עבודה
מבחן השחייה הכפויה בעכברים משמש כבדיקה התנהגותית בשלב הגילוי המגשרת בין תיקוף המטרה לבין זיהוי מולקולות מובילות, ומספקת תובנות מכניסטיות לפני המעבר למחקרי יעילות פרה-קליניים.
- ביולוגיה של הגילוי: תומך בבדיקת השערות על ידי בידוד השפעתם של תרכובות על התנהגות הקשורה לבריחה, ומבהיר את מעורבות המסלולים בויסות מצב הרוח.
- סריקה: מספק נתוני ניידות כמותיים המאפשרים השוואה של תרכובות נבדקות אל מול ביקורות ותרופות נוגדות דיכאון המשמשות כייחוס.
- אנליטיקה: מדידת זמן ניידות, הנגזרת מזיהוי תנועה פעילה, מספקת קריאה אמינה שאינה תלויה בבודק לצורך השוואות בין קבוצות.
- מחקר תרגומי: מתחבר לתיקוף פרה-קליני על ידי הצגת מדד התנהגותי לתגובה לנוגדי דיכאון, ובכך מספק מידע למחקרי מנגנון פעולה.
- שימוש חוזר ארגוני: מבסס פלטפורמה התנהגותית ניתנת לשימוש חוזר להערכת מטרות במערכת העצבים המרכזית (CNS) לאורך מספר קמפיינים של גילוי.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: מגביר את הביטחון החזוי בתיקוף המטרה על ידי הפחתת העמימות המכניסטית בסריקת תרופות נוגדות דיכאון.
- ערך תפעולי: מבטיח סטנדרטיזציה של הבדיקה באמצעות משך זמן קבוע, בקרת טמפרטורה ופרוטוקולי דירוג בסמיות.
- ערך אסטרטגי: משפר את יעילות ההון על ידי מתן אפשרות להפחתת סיכונים מוקדמת של מועמדים לתרופות נוגדות דיכאון לפני מחקרים הדורשים משאבים רבים.
- השפעה על הפורטפוליו: תומך בתעדוף מותאם סיכונים על ידי זיהוי תרכובות בעלות השפעות חזקות לשיפור הניידות.
שיקולי יישום
- דורש מומחיות במדעי המוח ההתנהגותיים בטיפול במכרסמים ובדירוג אתולוגי.
- תלוי במכשור סביבתי מבוקר, כולל מיכלי מים עם ויסות טמפרטורה ומערכות הקלטה בווידאו.
- מחייב סטנדרטיזציה של הכשרת הצופים בין צוותים שונים כדי להשיג מהימנות בין בוחנים בדירוג הניידות.
- כולל שיקולי התאמה עבור זני עכברים שונים, כולל אופטימיזציה של ניגודיות הרקע לצורך מעקב בווידאו.
- מוגבל על ידי גורמים מתערבים פוטנציאליים כגון תגובתיות לעקה וליקוי מוטורי, אשר יש לבקר באמצעות בדיקות משלימות.
