Bewertung der motorischen Funktion in präklinischen Studien zur Parkinson-Krankheit

Diese Methoden ergänzen sich und sind nicht austauschbar. Eine Veränderung des Rotationsverhaltens beispielsweise nach Apomorphin-Gabe sollte nicht automatisch als Verbesserung der Spontanmotorik gedeutet werden. Eine gesteigerte Nahrungsaufnahme kann stattdessen auf eine bessere Motivation oder ein besseres Aufgabenengagement zurückzuführen sein als auf eine direkte Verbesserung der Feinmotorik.

Arbeiten an Modellen der Parkinson-Krankheit bei Primaten trennen zielgerichtete Bewegung von abnormaler oder nicht zielgerichteter motorischer Aktivität, wenn pharmakologische Reaktionen bewertet werden [2,3].

Ein praktischer Ansatz definiert einen primären motorischen Endpunkt, der mit der Studienhypothese übereinstimmt, und verwendet sekundäre Endpunkte, um die Art, Konsistenz und funktionelle Relevanz des beobachteten Effekts zu charakterisieren.

3. Feststellung der motorischen Grundfunktion vor der Behandlung

Die Ausgangscharakterisierung ist in NHP-Studien wichtiger, da die motorische Leistung vor der Krankheitsauslösung oder -behandlung zwischen den Tieren unterschiedlich ist.

Die Ausgangsvariation ergibt sich aus dem Alter, der spontanen Handpräferenz, früheren Aufgabenerfahrungen, dem individuellen Aktivitätsniveau und der Schwere oder Lateralität der modellbedingten motorischen Beeinträchtigung. In einseitigen Läsionsmodellen ist der Unterschied zwischen den ipsilateralen und kontralateralen Gliedmaßen aufschlussreich, muss jedoch anhand der bereits bestehenden motorischen Asymmetrie jedes Tieres gelesen werden.

Eine Basisbewertung sollte wiederholte Beobachtungen und nicht eine einzelne Messung umfassen. Wiederholte Messungen charakterisieren die normale Variabilität innerhalb des Tieres und identifizieren eine instabile Leistung vor der Behandlungszuteilung.

Wenn aufgabenbasierte Endpunkte verwendet werden, sollten die Tiere vor dem formellen Basiszeitraum mit der Aufgabe vertraut sein. Die Schulung sollte standardisiert sein und die Kriterien für einen gültigen Versuch, ein erfolgreiches Ansprechen und einen unvollständigen oder nicht bewertbaren Versuch sollten im Voraus definiert werden.

Bei der Basisbewertung sollte auch festgestellt werden, ob jeder ausgewählte Endpunkt über einen angemessenen Messbereich verfügt. Ein stark beeinträchtigtes Tier ist möglicherweise nicht in der Lage, eine Aufgabe überhaupt auszuführen, wodurch ein Bodeneffekt entsteht. Bei einem Tier mit nahezu normaler Leistung besteht kaum Raum für messbare Verbesserungen, wodurch ein Deckeneffekt entsteht.

Wenn nach dem Screening Ausgangsunterschiede bestehen bleiben, sollten Randomisierung und statistische Analyse die Variablen berücksichtigen, die für die Studienhypothese am relevantesten sind: motorischer Ausgangswert, Läsionsseite, Schweregrad der Erkrankung oder Aufgabenleistung, je nach Design. Die Methode sollte vor der Entblindung festgelegt werden und die Struktur der Daten mit wiederholten Messungen widerspiegeln.

In kleinen NHP-Studien verdienen einzelne Verläufe besondere Aufmerksamkeit. Unter Gruppe versteht man die Verschleierung wesentlicher Unterschiede in der Schwere der Erkrankung oder den Reaktionsmustern, wenn die Anzahl der Tiere begrenzt ist.

4. Verbesserung der Beobachterkonsistenz und der Qualität der Verhaltensdaten

Beobachterabhängige Variabilität ist eine anerkannte Herausforderung bei der Bewertung motorischen Verhaltens. Selbst bei derselben Skala interpretieren verschiedene Beobachter die Schwere von Tremor, Bradykinesie, Körperhaltung oder spontaner Bewegung unterschiedlich, und derselbe Beobachter kann bei der Anwendung der Kriterien in den verschiedenen Sitzungen abweichen.

Analysen von MPTP-behandelten Primaten sprechen für eine standardisierte Verhaltensbewertung, einschließlich einer Blindbewertung und überprüfbaren Videoaufzeichnungen [2,3].

Mehrere Maßnahmen verbessern die Konsistenz.

Standardisieren Sie betriebliche Definitionen.Jede Bewertung erfordert eine explizite Verhaltensdefinition und gegebenenfalls Beispiele für die Kriterien, die benachbarte Schweregrade trennen. Begriffe wie „leichte Beeinträchtigung“ oder „eingeschränkte Bewegung“ sollten nicht der individuellen Interpretation überlassen werden.

Beobachter schulen und kalibrieren.Vor der formellen Bewertung bewerten Beobachter einen gemeinsamen Satz repräsentativer Aufzeichnungen, überprüfen dann die Unterschiede und klären die Bewertungsregeln.

Blindbewertungen, sofern möglich.Beobachter sollten bei der Zuweisung von Verhaltensscores weder die Behandlungszuordnung noch die erwartete Reaktion kennen. Durch Verblindung wird das Risiko verringert, dass Erwartungen subjektive Bewertungen prägen.

Standardisieren Sie die Beobachtungsumgebung.Tageszeit, Beobachtungsdauer, Aufnahmeposition, Umgebungsbedingungen, Handhabungsverfahren und relevante Vorbewertungsaktivitäten sollten soweit wie möglich kontrolliert werden. Wenn pharmakologische Wirkungen zeitabhängig sind, sollte der Abstand zwischen Dosierung und Verhaltenstests im Voraus festgelegt werden.

Nutzen Sie Videoüberprüfung und unabhängige Bewertung.Aufgezeichnete Bewertungen können überprüft, unabhängig bewertet und bei Unstimmigkeiten geprüft werden. Sie helfen dabei, vorübergehende Ereignisse von anhaltenden Änderungen zu unterscheiden.

Vereinbarung quantifizieren.Die Beobachterkonsistenz sollte mit einem für den Endpunkt und Datentyp geeigneten Maß an Übereinstimmung oder Zuverlässigkeit bewertet werden. Ordinale Bewertungsskalen erfordern normalerweise gewichtete Zustimmungsstatistiken; Kontinuierliche Messungen erfordern normalerweise eine klasseninterne Korrelation oder eine andere geeignete Methode. Zuverlässigkeitsmetriken sollten im Zusammenhang mit dem Ausmaß und dem Muster der Meinungsverschiedenheiten betrachtet werden und nicht als Ersatz für fundierte Bewertungsverfahren.

Automatisierte oder KI-gestützte Verhaltensanalysen reduzieren einige Formen der manuellen Bewertungsvariabilität und erleichtern die systematische Längsschnittmessung. Die Automatisierung macht eine Validierung nicht überflüssig: Trackinggenauigkeit, fehlende Beobachtungen, Änderungen der Kamerabedingungen und die Beziehung zwischen extrahierten Merkmalen und klinisch relevantem motorischem Verhalten erfordern alle Aufmerksamkeit.

5. Interpretation von Behandlungseffekten anhand der Modellvariabilität

Eine behandlungsbedingte Veränderung eines motorischen Endpunkts allein ist kein Beweis für die therapeutische Wirksamkeit. Die Interpretation hängt vom Ausmaß, der Konsistenz, dem Zeitpunkt und der Spezifität der Reaktion ab.

Erstens muss die Richtung der Änderung zum Endpunkt passen. Ein niedrigerer Parkinson-Bewertungswert weist auf eine Verbesserung hin, während die Skala höhere Werte als größere Behinderung kodiert. Ohne ein Verständnis des zugrunde liegenden Verhaltens und des pharmakologischen Mechanismus ist eine erhöhte Bewegungsaktivität oder eine Änderung der Rotationszahl nicht möglich.

Zweitens muss die Antwort anhand der erwarteten Variabilität des Modells gelesen werden. Arbeiten an MPTP-behandelten Makaken zeigen, dass der Schweregrad der Erkrankung und die Symptomstabilität je nach individueller Reaktion auf die Modellinduktion variieren [3]. Ein offensichtlicher Behandlungseffekt ist schwer zu interpretieren, wenn sich die motorische Beeinträchtigung vor Beginn der Behandlung nicht stabilisiert hat.

Drittens sind zeitliche Muster wichtig. Eine rasche Besserung nach der Einnahme steht im Einklang mit einer symptomatischen Wirkung; Eine anhaltende Veränderung über wiederholte Bewertungen hinweg liefert unterschiedliche Beweise. Keines der beiden Muster allein führt zu einer Krankheitsveränderung. Behauptungen über Neuroprotektion oder Krankheitsmodifikation erfordern zusätzliche Beweise, die auf den Mechanismus und das Studiendesign abgestimmt sind.

Viertens müssen die Ergebnisse über komplementäre Endpunkte hinweg untersucht werden. Wenn sich eine Bewertungsskala verbessert, während die Aufgabenleistung gleich bleibt, sollten die Forscher fragen, ob die Diskrepanz die Sensibilität, das Aufgabenengagement oder den spezifischen motorischen Bereich widerspiegelt, der gemessen wird. Wenn die Bewegungsaktivität zunimmt, ohne dass sich die zielgerichtete Bewegung verbessert, muss eine unspezifische Aktivierung oder ein abnormales motorisches Verhalten in Betracht gezogen werden.

Schließlich müssen fehlende Daten und unvollständige Aufgabenerfüllung sorgfältig gelesen werden. Ein Tier, das eine Aufgabe nicht erfüllt, ist möglicherweise nicht in der Lage, die erforderliche Bewegung auszuführen, ist nicht bereit, sich darauf einzulassen, oder ist von Faktoren betroffen, die nichts damit zu tun haben. Der Ausschluss solcher Beobachtungen ohne vorab festgelegte Regeln verzerrt den offensichtlichen Behandlungseffekt.

Eine vertretbare Aussage zur Wirksamkeit beruht daher auf dem vorab festgelegten primären Endpunkt, den unterstützenden Verhaltensmaßen, dem Ausgangsschweregrad, der Längsstabilität und den relevanten pharmakologischen oder biologischen Beweisen.

6. Ausrichtung der Beurteilung der motorischen Funktion mit dem Parkinson-Krankheitsmodell

AndersPD-Modellereproduzieren verschiedene Aspekte der Krankheit und passen zu unterschiedlichen Forschungsfragen. MPTP-basierte Modelle werden häufig zur Untersuchung motorischer Parkinson-Funktionsstörungen und symptomatischer Behandlungsreaktionen verwendet. Andere Ansätze, einschließlich der gezielten Genmanipulation, befassen sich mit Mechanismen, die mit genetischen Risiken oder bestimmten pathologischen Prozessen verbunden sind. Beginn, Schweregrad, Stabilität und Ansprechen auf die Behandlung unterscheiden sich zwischen diesen Modellen und sollten nicht als gleichwertig angesehen werden [1,2].

Die Endpunktauswahl spiegelt die Eigenschaften des Modells wider. Ein einseitiges Läsionsmodell eignet sich insbesondere bei seitenspezifischer motorischer Beeinträchtigung, Handpräferenz oder pharmakologisch bedingter Rotation. Ein Modell, das eine umfassendere motorische Dysfunktion hervorruft, erfordert eine umfassendere Beurteilung von Gang, Gleichgewicht, Zittern, Körperhaltung und spontaner Aktivität.

Der Beurteilungsplan sollte dem erwarteten Krankheitsverlauf entsprechen. Frühe Beobachtungen kennzeichnen die Symptomentwicklung; Wiederholte Messungen während einer stabilen Phase bewerten die Behandlungseffekte. Eine stabile Ausgangslage sollte auf vorab festgelegten Kriterien beruhen und nicht auf der Annahme, dass die Symptome nach einem festgelegten Intervall ein Plateau erreicht haben.

Motorische Endpunkte sollten mit dem vorgeschlagenen Wirkmechanismus verknüpft werden. Dopaminerge symptomatische Therapien, Interventionen zur Wiederherstellung der Schaltkreisfunktion und krankheitsmodifizierende Strategien erfordern unterschiedliche Kombinationen von Verhaltens- und biologischen Messungen. Es gibt keinen einzelnen Verhaltenstest, der alle diese Effekte nachweisen kann.

7. Integration motorischer Endpunkte in NHP-Parkinson-Studien bei Prisys

Die ZNS-Forschung von Prisys umfasst verschiedene motorische Beurteilungsmethoden, die in NHP-Studien zur Parkinson-Krankheit verwendet werden: Kurlans PD-Bewertungsskala, Aufgaben zum Greifen von Nahrungsmitteln, der Brinkman-Board-Test, die Einstufung der Muskelkraft und die Apomorphin-induzierte Rotationsanalyse. In den gleichen Materialien wird auch eine Verhaltensbeurteilung durchgeführtPET-Bildgebungund pathologische Endpunkte bei der Entwicklung von Parkinson-Krankheitsmodellen.

Diese Methoden unterstützen die Endpunktauswahl entsprechend dem Modell und dem Studienziel. Eine Studie, die sich auf die Beeinträchtigung der Feinmotorik konzentriert, könnte eine handspezifische Aufgabe mit strukturierten motorischen Bewertungen kombinieren; Eine Studie mit einseitiger motorischer Dysfunktion könnte, wo wissenschaftlich angemessen, seitenspezifische Leistung und pharmakologisch induzierte Rotation hinzufügen.

Prisys'AAV-basiertes Forschungsprogrammumfasst Kurlans Bewertungsskala, Feinmotoriktests, Gleichgewichtsbewertung undKI-basierte Verhaltensanalyse. Die Studie befasst sich mit der motorischen Zieldomäne, den Ausgangsmerkmalen, dem Beobachtungsplan, den Bewertungsverfahren und der Beziehung zwischen Verhaltensergebnissen und anderen Maßstäben für das Ansprechen auf die Behandlung.

Abschluss

Eine zuverlässige Bewertung der motorischen Funktion in präklinischen Studien zur Parkinson-Krankheit basiert auf vier Entscheidungen: Anpassung der Endpunkte an die therapeutische Hypothese, Charakterisierung der Ausgangsleistung, Kontrolle der Beobachtervariabilität und Abwägung behandlungsbedingter Veränderungen im Vergleich zu modellspezifischer und tierinterner Variabilität.

Strukturierte motorische Bewertungen in Kombination mit aufgabenbasierten Beurteilungen und gegebenenfalls einer longitudinalen Verhaltensanalyse beschreiben die motorische Funktion vollständiger als jede einzelne Messung. Zusammen mit pharmakologischen und biologischen Erkenntnissen unterstützen sie eine strengere Beurteilung des therapeutischen Ansprechens und verringern das Risiko, Verhaltensänderungen zu überschätzen.

Referenzen

1. Capitanio JP, Emborg ME. Nichtmenschliche Primatenmodelle der Parkinson-Krankheit.ILAR-Journal. 2007;48(4):339-355. https://doi.org/10.1093/ilar.48.4.339
2. Bezard E, Przedborski S. Modellierung der Parkinson-Krankheit bei Primaten: das MPTP-Modell.Cold Spring Harbor-Perspektiven in der Medizin. 2011;2(3):a009308. https://doi.org/10.1101/cshperspect.a009308
3. Modellierung der Parkinson-Krankheit bei Affen für translationale Studien: eine kritische Analyse.Experimentelle Neurologie. 2014;256:133-143. https://doi.org/10.1016/j.expneurol.2013.09.014