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Comment les lignées cellulaires animales peuvent-elles réduire l'utilisation d'animal de laboratoire ?

Une approche plus humanitaire à la recherche

Laboratoire

Crédit d'image : Matej Kastelic/Shutterstock.com

L'utilisation des animaux dans la recherche est survenue pendant que les scientifiques essayaient de comprendre le procédé de la maladie et de trouver des moyens de traiter ou de guérir les maladies. Tandis que ceci provoquait les médicaments que nous avons aujourd'hui, les questions éthiques demeurent quand il s'agit d'utilisation des animaux dans la recherche.

« Le 3Rs » est une initiative qui vise à rendre l'utilisation des animaux dans la recherche plus humanitaire, par le « remontage, la réduction, et amélioration ». C'est un cadre qui a été installé sur il y a 50 ans et regarde les voies dont des animaux peuvent être remontés, les numéros a employé réduit, et la protection des animaux qui doit être employée s'est améliorée de sorte que la souffrance soit réduite à un minimum autant que possible (raffiné). Il y a une autre « rééducation » de « R » qui devrait être considéré, des animaux après que la recherche soit de finition.

« Remontez » - les cellules animales peuvent-elles être employées au lieu ?

Une alternative à employer des animaux est d'employer les lignées cellulaires animales. Ce sont les systèmes in vitro basés sur les cellules grandissantes d'un donneur. Les lignées cellulaires sont généralement des cellules qui sont déterminées et ont le potentiel de se développer continuement.

Ces lignées cellulaires ont été employées pour beaucoup de buts, de préparer des anticorps monoclonaux à évaluer la toxicité potentielle de foie. Par exemple, avant qu'un composé neuf soit vérifié chez les animaux, une lignée cellulaire dérivée des cellules de foie peut être employée pour voir si le composé est toxique.

Par conséquent, ceci signifie que des composés hautement toxiques peuvent être examinés hors d'un programme de découverte de médicaments avant que des études des animaux soient effectuées. Sont ci-après deux exemples des études qui se sont servies des lignées cellulaires.

Exemple 1 : activité antioxydante de ceria-HMTA

La tension oxydante est le procédé par lequel les niveaux des radicaux libres et d'autres molécules hautement réactives dans un système montent. Ceci peut, consécutivement, mener à la perturbation du fonctionnement physiologique normal des tissus affectés, et alors mener aux maladies telles que l'arthrite rhumatoïde, le diabète, le cancer, et d'autres états inflammatoires.

Le peroxyde de hydrogène a été lié à beaucoup de maladies humaines, et ainsi la capacité de mesurer et les niveaux de contrôle du peroxyde de hydrogène pourraient être avantageux à la gestion de la maladie.

Nanoceria, nanoparticles effectués à partir de l'oxyde de cérium (ceria), peut retirer des radicaux libres tout en ayant la capacité « de régénérer » en certaines conditions. Pendant la formation du ceria, des vacances d'emploi de l'oxygène sont produites, permettant aux atomes constitutifs de la CE d'exister dans les +3 et +4 conditions. Ceci, consécutivement, permet au ceria d'agir en tant que catalyseur dans l'industrie et dans des systèmes biologiques.

L'étude par Ujjain et Cie. a produit un nanoparticle dérivé du nanoceria, CEO-HMTA2. Pour voir si CEO-HMTA2 pourrait retirer des radicaux libres, les auteurs avaient l'habitude une lignée cellulaire H9c2. Ces cellules H9c2 sont des cellules de coeur de rat.

La tension oxydante était induite en cellules H9c2 utilisant le peroxyde de hydrogène, et les auteurs ont expliqué que CEO-HMTA2 pourrait réduire l'admission de la tension oxydante ; la production des espèces réactives de l'oxygène était inférieure en cellules traitées avec CEO-HMTA2 comparé aux cellules qui ont été juste exposées au peroxyde de hydrogène.

Exemple 2 : nanoparticles antimicrobiens

Zomorodian et Cie. ont vérifié les effets des nanoparticles d'oxyde d'argent-fer de PEG-400-immobilized ([email protected]34) comme antimicrobien potentiel ; l'argent est plus toxique aux micros-organismes comparés aux animaux. D'abord, les auteurs ont vérifié l'activité antimicrobienne de [email protected]34 contre les micros-organismes Escherichia coli, le staphylocoque doré, et le Candida albicans.

L'étude a constaté que [email protected]34 pourrait empêcher l'accroissement des micros-organismes examinés. Pour voir si [email protected]34 est également toxique aux animaux, les auteurs ont choisi d'employer une lignée cellulaire humaine dans ce cas et ne constater qu'il y avait aucune toxicité significative a observé quand la ligne de cellules a été exposée à [email protected]34.

À proprement parler, des lignées cellulaires animales n'ont pas été employées dans cette étude. Cependant, cette étude peut être étendue aux lignées cellulaires animales d'utilisation pour voir si ceci pourrait potentiellement être employé en médecine vétérinaire ainsi que médecine humaine.

Quels sont les points clés de ces études ?

Des lignées cellulaires sont-ils employés en tant qu'élément du « remontent-ils » la stratégie, mais influencent-ils l'autre Rs ?

Tandis que des études des animaux sont très probablement requises avant que l'un ou l'autre des nanoparticles ci-dessus devienne utilisé comme traitements, il convient noter que parce que des études initiales ont été faites utilisant des lignées cellulaires le nombre d'animaux a utilisé la combinaison est réduit.

Il devrait également noter que parce que ni l'un ni l'autre de nanoparticles ne semble montrer la toxicité dans la culture cellulaire ceci pourrait signifier que la douleur des animaux peut être réduite si ce devaient être aussi bien vérifiées dans des modèles animaux (c.-à-d. il a été raffiné).

Sources

2014) utilisations animales de Baydal D.K. et autres (dans l'éducation et la recherche en matière de pharmacologie : Le scénario changeant. Tourillon indien de la pharmacologie https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4071700/

Ujjain, S.K. et autres (2014) Nanoceria a basé le détecteur électrochimique pour le dépistage de peroxyde de hydrogène. Biointerphases https://avs.scitation.org/doi/10.1116/1.4890473

Karakoti, A.S. et autres (1989) Nanoceria comme antioxydant : Synthèse et applications biomédicales. JOM https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2898180/

Zoromodian, K. et autres (2018) a modifié les nanoparticles magnétiques par des nanoparticles de PEG-400-immobilized AG ([email protected]34 - AG) en tant qu'un nanocomposite de faisceau/shell et bilan de son activité antimicrobienne. Tourillon international de Nanomedicine europepmc.org/.../PMC6042532;jsessionid=7365023ECEE5BEC05947C55CAA55A58D

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Last Updated: Jan 30, 2020

Dr. Maho Yokoyama

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Dr. Maho Yokoyama

Dr. Maho Yokoyama is a researcher and science writer. She was awarded her Ph.D. from the University of Bath, UK, following a thesis in the field of Microbiology, where she applied functional genomics to Staphylococcus aureus . During her doctoral studies, Maho collaborated with other academics on several papers and even published some of her own work in peer-reviewed scientific journals. She also presented her work at academic conferences around the world.

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