Os cientistas desenvolvem in vitro o bio-ensaio baseado em celulas da haste para detectar a actividade biológica de BoNTs

Os cientistas no instituto para doenças infecciosas, universidade de Berna desenvolveram in vitro um bio-ensaio baseado em celulas da haste crescido nas disposições do multi-eléctrodo capazes de detectar a actividade biológica de neurotoxina botulinum do clostridium. Seu ensaio podia servir em experiências animais de minimização assim como fornecer uma plataforma relevante fisiológico para a droga-selecção de compostos neuroactivos.

As neurotoxina botulinum do clostridium (BoNTs), produzidas pelo botulinum de clostridium Relvado-positivo da bactéria, são as toxinas naturais as mais venenosas da proteína conhecidas até agora. Contudo, quando aplicada em quantidades pequenas, a toxina causa uma paralisia local-limitada, que seja benéfica no tratamento de várias doenças tais como formulários diferentes da distonia, da hiperidrose, do estrabismo, da dor crônica e das dores de cabeça. Actualmente, é a mais amplamente utilizada no treatmet estético para o alisamento dos enrugamentos e das linhas do olhar severo - uma aplicação que considere um aumento enorme no uso sobre as últimas décadas.

Estas toxinas são produtos naturais e produzido pelas bactérias, conseqüentemente as variações farmacêuticas do grupo-à-grupo na concentração e na actividade ocorrem. Contudo, desde as toxinas por exemplo Botox® é aprovado pelas autoridades reguladoras nacionais como fármacos, a segurança para os pacientes tem que ser garantido pelo teste do grupo do produto final. Actualmente, a potência de BoNT biologicamente activo é monitorada intoxicando ratos no rato assim chamado biosassay (MBA) que foi introduzido nos anos 20. Neste ensaio, as diluições diferentes das preparações que contêm BoNT são injectadas em ratos e os sintomas da paralisia são observados por diversas horas até dias.

Devido à procura enorme para os produtos farmacêuticos que contêm BoNT, calcula-se que nos EUA e na Europa, mais de 600.000 ratos estão sacrificados anualmente para estes testes de grupo.  Esta grande quantidade de animais e de sofrimento causa interesses éticos consideráveis. Conseqüentemente, há uma alta demanda para a substituição do MBA.

Em resposta a esta alta demanda, um ensaio da novela como uma alternativa ao MBA amplamente utilizado foi desenvolvido in vitro in vivo por Stephen Jenkinson um aluno de doutoramento no laboratório do prof. Dr. MED. Stephen Leib no instituto para doenças infecciosas em colaboração com o departamento da fisiologia, na universidade de Berna e com o laboratório de Spiez, escritório federal suíço para a protecção civil.

Neurônios novos crescentes

No sudy os pesquisadores demonstraram que os neurônios diferenciados in vitro das células estaminais embrionárias do rato cultivadas em disposições do multi-eléctrodo (MEAs) podem servir como um método baseado em celulas physiologically relevante para detectar o holotoxin e o complexo de BoNT/A. As culturas neuronal formaram as redes funcionais compor de uma mistura heterogênea de excitatory e os neurônios inibitórios e em cima do tratamento por 24 horas com holotoxin ou Botox® do pM BoNT/A do ~ 1 um silêncio completo da transmissão synaptic foram observados.

A “detecção e a quantificação de BoNTs em preparações farmacêuticas são extremamente desafiar devido a um mecanismo multistep da intoxicação celular e a potência alta das toxinas”, diz Stephen Jenkinson, primeiro autor do estudo. Até agora, os métodos baseados em celulas neuronal são a única in vitro alternativa ao MBA e diversos ensaios foram desenvolvidos usando a célula estaminal preliminar ou embrionária os neurônios derivados que mostram a sensibilidade similar ou mesmo maior do que o MBA. Contudo, a maioria destes ensaios confiam na homogeneização destrutiva do tecido para permitir a quantificação e a avaliação de BoNT que exigem assim métodos adicionais e para promover a hora a trabalhar de render um resultado. “Além, estes métodos não permitem uma monitoração contínua da actividade neuronal em cima do tratamento com BoNTs”, adicionam Stephen Leib.

A vantagem principal deste ensaio é o uso dos neurônios derivados célula estaminal, assim fazendo o uso dos animais obsoleto. Mais, as técnicas da gravação do MEA permitem uma monitoração não invasora contínua da actividade neuronal e esta aproximação pode facilmente acima-ser escalada para cumprir as exigências para uma selecção em perspectiva da alto-produção de compostos neuroactivos. “Além, o uso de sistemas disponíveis no comércio do MEA não exige o pessoal altamente treinado”, diz Jenkinson.

Embora o ensaio apresentado mantem uma sensibilidade alta a 1 pM de BoNT/A, uma pesquisa mais adicional tem que ser conduzida em aumentar a sensibilidade total. Contudo, Stephen Jenkinson e Stephen Leib acreditam que o bio-ensaio novo guardara o grande potencial reduzir o uso animal para a detecção de BoNT e a determinação da actividade nos fármacos. Além, o ensaio pode ser expandido para a droga-selecção de compostos neuroactivos possíveis com uma ênfase na actividade synaptic. O estudo tem sido publicado agora nas fronteiras na farmacologia.