In vitro testēšana

In vitro testēšana

In vitro (lat. mēģenē) testēšana, nozīmē dažādu procesu imitēšanu laboratorijas apstākļos neizmantojot dzīvniekus, bet pielietojot dažādas testsistēmas. Testsistēmas ietver šūnu, mikroorganismu kultūras un audu kultūras, kas tiek analizētas, pielietojot molekulārās bioloģijas, bioķīmijas un instrumentālās metodes, lai identificētu un aprakstītu izmaiņas tajās. In vitro testēšanu pielieto, lai noteiktu dažādu bioloģiski aktīvu vielu ietekmi un analizētu iedarbības mehānismus. In vitro testēšana ir nepieciešama gan lai analizētu bioloģiski aktīvu savienojumu drošību (toksicitāte, kancrogenitāte u.c), gan novērtētu to efektivitāti (iedarbības mehānisma identificēšana, mērķa šūnu identificēšana, aktīvo devu noteikšana u.c). Šobrīd visplašāk in vitro testēšanu izmanto farmācijā un kosmētikas produktu izstrādē. Lai arī kosmētikas nozarē šobrīd nav regulējuma, kas prasītu noteiktu izmantoto aktīvo vielu efektivitātes pamatojumu, jau šobrīd lielākie ražotāji marketingā izmanto atsauces uz zinātniskiem pētījumiem un vairāku uzņēmumu gadījumā, meklējot pēc to nosaukuma PubMed zinātniskās literatūras datubāzē, atrodamas vairāk nekā 400 publikācijas. Eiropas Komisijas direktīvas 76/78/EEK grozījumi direktīvā 2003/15/EK nosaka, ka izmantot dzīvniekus gatavu kosmētisko līdzekļu pētījumos aizliegts no 11.09.2004., kosmētisko līdzekļu sastāvdaļu pētījumos – no 11.03.2009., bet specifiskos toksisku efektu pētījumos – no 11.03.2013. ES ir validētas kosmētikas toksiskuma testēšanas metodes šūnu kultūrās un ādas modeļos, bet nav metodes kosmētikas pozitīvās iedarbības pierādīšanai. Lai projekta ietvaros novērtētu pētāmo augu un sēņu ekstraktu ietekmi uz ādas reģenerācijas procesiem tiek izstrādātas jaunas un optimizētas esošās in vitro testsistēmas. Projekta ietvaros tiek novērtēta bioloģiski aktīvo savienojumu iedarbība uz šādiem ādas novecošanās mehānismiem:

• Ārējās vides nelabvēlīgā iedarbība
  • Genoprotektīvo (antimutagēno) īpašību novērtējums ādas šūnu kultūrās bioloģiski aktīvo vielu iedarbībā;
  • Stresa proteīnu gēnu ekspresijas analīze Drosophila un Saccharomyces modeļorganismos, ādas šūnu kultūrās bioloģiski aktīvo vielu iedarbībā;
  • Bioloģiski aktīvo vielu antimikrobiālo īpašību novērtēšana.
• Šūnu funkcionalitātes izmaiņas
  • Šūnu morfoloģijas, dalīšanās un migrācijas izmaiņu novērtēšana bioloģiski aktīvu vielu klātbūtnē;
  • Augšanas faktoru gēnu ekspresijas un sekrēcijas izmaiņu analīze ādas, endotēlija un imūnšūnās bioloģiski aktīvo vielu iedarbībā;
  • Strukturālo proteīnu produkcijas stimulēšana dermas un epidermas šūnu līnijās bioloģiski aktīvo vielu iedarbībā;
  • Novecošanās marķieru uzkrāšanās un apoptozes marķiergēnu izmaiņu analīze ādas un endotēlija šūnās.
• Audu strukturālās un funkcionālās izmaiņas, ietekme uz šūnu savstarpējo mijiedarbību
  • Ietekmes uz šūnu dalīšanos migrāciju, augšanas faktoru sekrēciju un gēnu ekspresiju novērtēšana dažādu šūnu tipu ko-kultūrās;
  • Strukturālo izmaiņu (strukturālo proteīnu produkcija, morfoloģija) novērtēšana ādas audu kultūrās.

----- Flynn C, MacCormack BA. Simulating the wrinkling and ageing of skin with multi-layer finite element model. J.Biomech. 2010, 43(3): 442-448. Giacomoni PU, Rein G. A mechanistic model for the aging of human skin. Micron, 2004; 35: 179–1 Nohynek GJ, Antignac E, Re T, Toutain H. Safety assessment of personal care products / cosmetics and their ingredients. Toxicol Appl Pharmacol, 2010, 243(2): 239-259. Corsini , Roggen EL. Immunotoxicology: opportunities for non-animal test development. Altern Lab Anim. 2009, 37(4):387-397. Augustin C, Collombel C, Damour O. Use of dermal equivalent and skin equivalent models for in vitro cutaneous irritation testing of cosmetic products: comparison with in vivo human data. 1998, 17(1):5-17. Hartung T, Bremer S, Cassati S, Coecke S, Corvi R, Fortener S, Gribaldo L, Halder M, Roi AJ, Prieto P, Sabbioni E, Worth A, Zuang V. EVCAM’s response to changing political environment for alternatives: consequences of the European Union chemicals and cosmetics policies. ATLA, 2003, 31:473-481. Hunt KJ, Hung SK, Ernst E. Botanical extracts as anti-ageing preparations for the skin: a systemic review. Drugs Ageing, 2010, 27(12): 973-985.