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Los investigadores ensamblan nuevo proyecto para eliminar ensayos con animales

Los investigadores en la Universidad de California, orilla, son parte de un plan ambicioso en la Agencia de Protección Ambiental de los E.E.U.U., o EPA, eliminar ensayos con animales en 2035. Su contribución: desarrollar una manera de probar si las substancias químicas causan defectos de nacimiento musculoesqueléticos usando tejido humano laboratorio-crecido, animales no vivos.

El zur Nieden de Nicole, un profesor adjunto de molecular, la célula, y la biología de sistemas, y David Volz, profesor adjunto de la toxicología del medio ambiente, son expertos en opciones a la prueba de la toxicidad y plan de acción y regla reguladores de las substancias químicas. Recibieron $849.811 para crecer a las células madres humanas en hueso-como tejido para probar las substancias químicas industriales y ambientales que pudieron interferir con incremento fetal.

Los defectos de nacimiento que afectan a tejidos musculoesqueléticos se pueden causar por los ingredientes químicos en pesticidas, fungicidas, pinturas, y aditivos alimenticios. Las substancias químicas dañinas se deben determinar con la prueba para ser regulado. Actualmente, esta prueba se hace en los animales vivos, generalmente roedores tales como ratones.

El proyecto de la orilla del UC, llevado por el zur Nieden, estimulará a las células madres pluripotent humanas, que tienen la capacidad de convertirse en cualquier clase de célula, con los agentes que los ordenan para formar las células de hueso. Las células pasarán a través de los mismos escenarios de desarrollo y estarán conforme a las mismas señales de entrada moleculares que en un embrión humano. Los investigadores expondrán las células a las substancias químicas seleccionadas en las junturas críticas, después las fijan usando proyección de imagen avanzada y la siguiente-generación que ordenan técnicas.

Las células de hueso pueden convertirse con tres diversos caminos. el zur Nieden utilizará las substancias químicas sabidas para afectar a las rutas específicas del revelado del hueso para buscar configuraciones en cómo las substancias químicas afectan a estos orígenes. Las configuraciones servirán como heliografías para las substancias químicas desconocidas de prueba. Después, los investigadores probarán las substancias químicas desconocidas y las compararán a las bibliotecas previamente compiladas de las composiciones que se han probado ya en animales para ver cómo es exacto la placa de Petri, o el ines vitro, las pruebas está para fijar riesgo.

Una característica del sello de células de hueso-formación es que hacen una matriz huesuda fuera de los pequeños cristales llamados hydroxyapatite, que forman eventual el fosfato de calcio, la materia blanca en la superficie de todos los huesos. El análisis visual del ahorro puede ayudar a determinar defectos en calcio.

Los cristales del calcio aparecen blancos cuando están vistos con sus aros. Pero cuando usted ve las culturas usando microscopia del contraste de la fase, invierte la luz así que los cristales normales aparecen negros. Los cristales anormales tendrán más blanco y cortinas del gris. Usted puede utilizar un algoritmo del análisis de imagen para medir el grado de oscuridad en imágenes para determinar si el calcio ha formado correctamente o no.”

Zur Nieden, profesor adjunto de molecular, célula, y biología de Nicole de sistemas

Los científicos han sabido durante mucho tiempo que los animales difieren de seres humanos de maneras de desarrollo y fisiológicas importantes, y que los resultados de la prueba animal no son siempre seguros para la gente. Por otra parte, la investigación animal es costosa y que toma tiempo, así como cada vez más insostenible por razones éticas. Las opciones no animales han estado en el revelado por casi 25 años, y algunas son ya estándar.

“Al público en general, el aviso del EPA parecía salir en ninguna parte,” dijo a Volz, cuyo laboratorio ordenará el ARN de mensajero en células de hueso substancia-expuestas del laboratorio de Nieden del zur para buscar cambios en la expresión génica. “No suceso durante la noche. Ese tren ha salido ya de la estación.”

Volz dijo la ciencia del EPA para lograr el programa de los resultados, con el cual la orilla del UC recibida la nueva concesión, ha estado financiando la investigación sobre las opciones animales por más de 10 años.

El plan Del EPA para terminar ensayos con animales sigue en 2035 en cambios anteriores al acto de mando de substancias tóxicas, o TSCA, decretado en 1976. TSCA autoriza el EPA para regular las substancias químicas encontradas en productos de consumo tales como agentes de limpieza, muebles, pintura, alfombrado, ropa, y otros bienes de consumo. La regla bajo TSCA no se aplica a las substancias químicas en comida, drogas, cosméticos, y los pesticidas, que se regulan bajo diversas leyes.

Incluso después TSCA, los millares de substancias químicas comunes usadas en todo del plástico a la protección solar nunca se han probado para el seguro en seres humanos. En 2016, el congreso pasó el Lautenberg la ley de seguridad química, enmendando TSCA para cerrar la tronera para las substancias químicas industriales. La ley asignó el EPA por mandato para evaluar las substancias químicas existentes con fines de plazo sin obstrucción y ejecutorios, y convertirse riesgo-basó evaluaciones químicas. Ascendió el uso de los métodos de pruebas no animales, un movimiento buscado por industria y grupos de los derechos de los animales.

El nuevo plan de EPA introduce una cronología agresiva para ramping hacia arriba el revelado de las pruebas no animales que pueden predecir exacto toxicidad en seres humanos. Volz dijo que se retrasan los Estados Unidos detrás algunos otros países en todo el mundo, que han reducido ya grandemente ensayos con animales. Él dijo que él obra recíprocamente con menos y menos estudiantes interesados en la investigación que implica experiencias con animales, y que nuestra cultura está cambio hacia un deseo de reducir el sufrimiento animal.

Pero ni Volz ni el zur Nieden está seguro que los ensayos con animales pueden nunca ser totalmente reemplazadas, una posición producida eco por la nota de EPA, que declara eso después de 2035, pruebas animales serán aprobados caso por caso. Algunas substancias químicas, por ejemplo, no son directamente tóxico a las células sino llegado a ser tóxico después de que se metabolicen en la carrocería.

¿“Si es su resultado que la substancia química no interfiere con una célula madre humana que se convierte en un plato, cómo seguro puede usted estar que no está suceso realmente en seres humanos? La mejor manera que tenemos que fijar que es una experiencia con animales, el” zur Nieden dijo. “Al mismo tiempo, queremos hacer esto de una manera apropiada. ¿Nosotros necesita pensar alrededor, es esto realmente necesario? Podemos observamos la pregunta una cierta otra manera?”

el zur Nieden piensa que necesitamos un sistema con gradas, con las pruebas ines vitro eliminando las substancias químicas más tóxicas primero, y las pruebas animales utilizaron donde las pruebas ines vitro no revelan toxicidad.

“Si usted no puede reemplazar completo una prueba animal por un método in vitro, usted puede por lo menos disminuir el sufrimiento del animal. Si usted piensa en una substancia química altamente tóxica que tenga efectos sobre la mamá mientras que la exponen durante embarazo así como en los embriones que se convierten, si usted puede utilizar un sistema de prueba in vitro para encontrar todas estas substancias químicas tóxicas fuertes, usted no necesitará probarlas en un animal,” ella dijo.

Las versiones previas del zur Nieden del sistema de prueba utilizarán para la nueva investigación musculoesquelética han podido determinar las substancias químicas embriotóxicas para otros tejidos, tales como tejido del corazón, con la exactitud casi 100%.