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Come possono le linee cellulari animali diminuire l'uso dell'animale da laboratorio?

Un approccio più umanitario a ricerca

Laboratorio

Credito di immagine: Matej Kastelic/Shutterstock.com

L'uso degli animali nella ricerca è succeduto mentre gli scienziati hanno provato a capire il trattamento di malattia ed a trovare i modi di trattamento o di maturazione delle malattie. Mentre questo ha provocato i farmaci che abbiamo oggi, le domande etiche rimangono quando si tratta dell'uso degli animali nella ricerca.

“Il 3Rs„ è un'iniziativa che mira a rendere all'uso degli animali nella ricerca più umanitaria, “dalla sostituzione, la riduzione e perfezionamento„. Ciò è una struttura che è stata installata in 50 anni fa ed esamina i modi in cui gli animali possono essere sostituiti, i numeri usati diminuiti ed il benessere degli animali che devono essere usati è migliorato in moda da minimizzare la sofferenza il più possibile (raffinato). C'è un altro “ripristino„ “della R„ che dovrebbe essere considerato, degli animali dopo che la ricerca è rifinita.

Sostituisca„ - possono le celle animali essere usate invece?

Un'alternativa a usando gli animali è di usare le linee cellulari animali. Questi sono sistemi in vitro basati sulle celle crescenti da un donatore. Le linee cellulari sono generalmente celle che sono stabilite ed hanno il potenziale di svilupparsi continuamente.

Queste linee cellulari sono state usate per molti scopi, dalla preparazione degli anticorpi monoclonali a valutare la tossicità potenziale del fegato. Per esempio, prima che un nuovo composto sia provato in animali, una linea cellulare derivata dalle celle di fegato può essere usata per vedere se il composto è tossico.

Di conseguenza, questo significa che i composti altamente tossici possono essere schermati da un programma di scoperta della droga prima che gli studi sugli animali siano effettuati. Sotto sono due esempi degli studi che hanno usato le linee cellulari.

Esempio 1: attività antiossidante di ceria-HMTA

Lo sforzo ossidativo è il trattamento con cui i livelli di radicali liberi e di altre molecole altamente reattive in un sistema aumentano. Ciò può, a sua volta, piombo a rottura della funzione fisiologica normale dei tessuti influenzati e poi piombo alle malattie quali l'artrite reumatoide, il diabete, il cancro ed altre circostanze infiammatorie.

Il perossido di idrogeno è stato collegato a molte malattie umane ed in modo dalla capacità di misurare ed i livelli di controllo di perossido di idrogeno potrebbero essere utili alla gestione di malattia.

Nanoceria, nanoparticelle fatte dall'ossido del cerio (ceria), può eliminare i radicali liberi mentre ha la capacità “di rigenerare„ in determinate circostanze. Durante la formazione di ceria, i posti vacanti dell'ossigeno sono creati, permettendo che gli atomi costituenti del Ce esistano nei +3 e +4 stati. Ciò, a sua volta, permette che il ceria funga da catalizzatore sia nell'industria che nei sistemi biologici.

Lo studio da Ujjain e dal co. ha creato una nanoparticella derivata dal nanoceria, Ceo-HMTA2. Per vedere se il Ceo-HMTA2 potesse eliminare i radicali liberi, gli autori hanno usato una linea cellulare H9c2. Queste celle H9c2 sono celle del cuore del ratto.

Lo sforzo ossidativo è stato indotto in celle H9c2 facendo uso del perossido di idrogeno e gli autori hanno dimostrato che il Ceo-HMTA2 potrebbe diminuire l'induzione dello sforzo ossidativo; la produzione delle specie reattive dell'ossigeno era più bassa in celle curate con il Ceo-HMTA2 confrontato alle celle che sono state esposte appena al perossido di idrogeno.

Esempio 2: nanoparticelle antimicrobiche

Zomorodian e co. ha studiato gli effetti delle nanoparticelle dell'ossido del argento-ferro di PEG-400-immobilized ([email protected]34) come potenziale antimicrobico; l'argento è più tossico ai microrganismi confrontati agli animali. In primo luogo, gli autori hanno verificato l'attività antimicrobica di [email protected]34 contro i microrganismi Escherichia coli, i albicans del candida e di staphylococcus aureus.

Lo studio ha trovato che [email protected]34 potrebbe inibire la crescita dei microrganismi esaminati. Per vedere se [email protected]34 è egualmente tossico agli animali, gli autori hanno scelto utilizzare una linea cellulare umana in questa istanza e non trovare che c'era la tossicità significativa ha osservato quando la riga delle cellule è stata esposta a [email protected]34.

In senso stretto, le linee cellulari animali non sono state utilizzate in questo studio. Tuttavia, questo studio può essere estendere alle linee cellulari animali di uso per vedere se questo potesse potenzialmente essere utilizzato nella medicina veterinaria come pure nella medicina umana.

Che cosa sono i punti chiave di questi studi?

Linee cellulari stanno usandi come componente del “sostituiscono„ la strategia, ma urtano l'altro Rs?

Mentre gli studi sugli animali molto probabilmente sono richiesti prima che l'una o l'altra delle nanoparticelle di cui sopra sia usata come terapie, dovrebbe essere notato che perché gli studi iniziali sono stati fatti facendo uso delle linee cellulari il numero degli animali ha utilizzato il camice è diminuito.

Dovrebbe anche essere notato che perché nessuno dei due nanoparticella sembra mostrare la tossicità nella coltura cellulare questo potrebbe significare che la sofferenza degli animali può essere diminuita se queste dovessero essere provate nei modelli animali pure (cioè sono state raffinate).

Sorgenti

2014) usi animali di Baydal D.K. et al. (nella formazione e nella ricerca di farmacologia: Lo scenario cambiante. Giornale indiano di farmacologia https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4071700/

Ujjain, S.K. et al. (2014) Nanoceria ha basato il sensore elettrochimico per rilevazione del perossido di idrogeno. Biointerphases https://avs.scitation.org/doi/10.1116/1.4890473

Karakoti, A.S. et al. (1989) Nanoceria come antiossidante: Sintesi ed applicazioni biomediche. JOM https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2898180/

Zoromodian, 2018) nanoparticelle magnetiche modificate del K. et al. (dalle nanoparticelle PEG-400-immobilized AG ([email protected]34 - AG) come un nanocomposite shell/di nucleo e valutazione della sua attività antimicrobica. Giornale internazionale di Nanomedicine http://europepmc.org/articles/PMC6042532;jsessionid=7365023ECEE5BEC05947C55CAA55A58D

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Last Updated: Jan 30, 2020

Dr. Maho Yokoyama

Written by

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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