Les scientifiques développent l'essai biologique cellulaire de cheminée in vitro pour trouver l'activité biologique de BoNTs

Les scientifiques à l'institut pour des maladies infectieuses, université de Berne ont développé un essai biologique cellulaire de cheminée in vitro développé sur des choix multiélectrodes capables de trouver l'activité biologique des neurotoxines de botulinums de Clostridium. Leur analyse a pu servir dans des expériences sur des animaux réduisants à un minimum ainsi que fournir une plate-forme appropriée physiologique pour le dépistage des drogues des composés neuroactifs.

Les neurotoxines de botulinums de Clostridium (BoNTs), produites par les botulinums de Clostridium grampositifs de bactérie, sont les toxines de protéine naturelles les plus toxiques connues jusqu'à présent. Cependant, une fois appliquée en petite quantité, la toxine entraîne une paralysie local-logée, qui est avantageuse dans la demande de règlement des maladies variées telles que différentes formes de dystonie, de hyperhidrose, de strabismes, de douleur chronique et de maux de tête. Actuel, elle est la plus très utilisée dans le treatmet esthétique pour le lissage des rides et des lignes de froncement de sourcils - une application qui a vu une énorme augmentation en service pendant les dernières décennies.

Ces toxines sont les produits naturels et produit par des bactéries, pour cette raison les variations pharmaceutiques de lot-à-lot de la concentration et de l'activité se produisent. Cependant, depuis les toxines par exemple Botox® sont reconnus par les autorités réglementaires nationales comme pharmaceutiques, la sécurité pour les patients doit être garanti par le contrôle en lots du produit fini. Actuel, le pouvoir de BoNT biologiquement actif est surveillé en enivrant des souris chez la soi-disant souris biosassay (MBA) qui a été introduite pendant les années 1920. Dans cette analyse, différentes dilutions des préparations contenant BoNT sont injectées dans des souris et des sympt40mes de la paralysie sont observés pendant plusieurs heures jusqu'aux jours.

En raison de l'énorme demande des produits pharmaceutiques contenant BoNT, on l'estime qu'aux Etats-Unis et l'Europe, annuellement plus de 600.000 souris sont sacrifiées pour ces essais par lots.  Ce un grand nombre d'animaux et de préoccupations éthiques considérables de souffrance de causes. Par conséquent, il y a une forte demande pour le remontage du MBA.

En réponse à cette forte demande, une analyse in vitro nouvelle comme alternative in vivo au MBA très utilisé a été développée par Stephen Jenkinson un stagiaire de PhD dans le laboratoire du prof. le M. med. Stephen Leib à l'institut pour des maladies infectieuses en collaboration avec le service de la physiologie, à l'université de Berne et avec le laboratoire de Spiez, bureau fédéral suisse pour la protection civile.

Neurones neufs croissants

Dans le sudy les chercheurs ont expliqué que les neurones ont différencié in vitro de la souris les cellules souche qu'embryonnaires cultivées sur des choix multiélectrodes (MEAs) peuvent servir de méthode cellulaire physiologique appropriée à trouver le holotoxin et le composé de BoNT/A. Les cultures neuronales ont formé les réseaux fonctionnels composés de mélange hétérogène d'excitatoire et des neurones inhibiteurs et sur la demande de règlement pendant 24 heures avec le holotoxin ou le Botox® du 13h BoNT/A de ~ un amortissement complet de la boîte de vitesses synaptique ont été observés.

Le « dépistage et la quantification de BoNTs dans les préparations pharmaceutiques est extrêmement stimulant dû à un mécanisme multipas de l'intoxication cellulaire et le pouvoir élevé des toxines », indique Stephen Jenkinson, le premier auteur de l'étude. Jusqu'à présent, les méthodes cellulaires neuronales sont la seule alternative in vitro au MBA et plusieurs analyses ont été développées utilisant ou embryonnaire les neurones dérivés par cellule souche primaire qui montrent la sensibilité assimilée ou même plus grande que le MBA. Cependant, la plupart de ces analyses se fondent sur l'homogénéisation destructrice du tissu pour permettre la quantification et l'évaluation de BoNT exigeant de ce fait des méthodes complémentaires et pour promouvoir l'heure à commande manuelle de donner un résultat. « De plus, ces méthodes ne permettent pas une surveillance continue d'activité neuronale sur la demande de règlement avec BoNTs », ajoute Stephen Leib.

Le principal avantage de cette analyse est l'usage des neurones dérivés par cellule souche, de ce fait rendant l'usage des animaux périmé. De plus, les techniques d'enregistrement de montant éligible maximum tiennent compte d'une surveillance non envahissante continue d'activité neuronale et cette approche peut -être facilement écaillée pour répondre aux besoins pour un examen critique estimatif de haut-débit des composés neuroactifs. « De plus, l'usage des systèmes disponibles dans le commerce de montant éligible maximum n'exigent pas le personnel fortement qualifié », dit Jenkinson.

Bien que l'analyse présentée maintienne une sensibilité élevée à 13h de BoNT/A, davantage de recherche doit être conduite en augmentant la sensibilité générale. Cependant, Stephen Jenkinson et Stephen Leib croient que l'essai biologique nouvel retient le potentiel grand de réduire l'utilisation animale pour le dépistage de BoNT et la détermination d'activité en pharmaceutiques. De plus, l'analyse peut être augmentée pour le dépistage des drogues des composés neuroactifs possibles avec l'accent mis sur l'activité synaptique. L'étude a maintenant été publiée dans les frontières en pharmacologie.