Ali lahko celični modeli nadomestijo laboratorijske živali?

Ali lahko celični modeli nadomestijo

laboratorijske živali?

Dr. Avrelija Cencič

EKSPERIMENTALNI MODELI

In vivo In vitro

Caco-2

Caco-2 or other intestinal epithelial cells

• Regulation no. 1907/2006, Registration, Evaluation and Authorization of Chemicals (REACH) is in effect in the European Union (EU) and safety information must now be provided on all chemicals that are either sold, manufactured or imported into the EU in a quantity greater than or equal to one ton per year.

To avoid the use of such a large number of animals, the REACH regulation has mandated that in vitro alternatives be used to replace animal testing whenever possible. While the list of currently validated in vitro alternative methods is alarmingly short, there are many new methods in the process of validation that could be introduced in the very near future.

Furthermore, an animal testing ban on chemicals to be used in cosmetics will has come into effect in the European Union (EU) from March 2009. This animal testing ban is also linked to an EU marketing ban on products containing any ingredients that have been subsequently tested in animals, from March 2009 or March 2013, depending on the toxicological endpoint of concern.

So sistemi sestavljeni iz podpornega materiala, hranilnega medija in celičnih kultur

Cilj je ustvariti modele, ki čim bljižje ponazarjajo In vivo okolje

Uporabljamo jih za preučevanje številnih bioloških parametrovin novih biološko aktivnih spojin ter organizmov

Kaj so?

Kulture

• Enoplastni

• Večplastni

• 3D modeli

Modeli

• 3D modeli

Modeli

A

BPolarizirane epitelijske

celice Mikroporusna membrana

Lumen

Bazo-lateralna stran

Aplikativnost

Pomen

INTERAKCIJE POTENCIALNIH INTERAKCIJE POTENCIALNIH PROBIOTIČNIH BAKTERIJ V PROBIOTIČNIH BAKTERIJ V INTESTINALNEM TRAKTU INTESTINALNEM TRAKTU

SESALCEV –FUNKCIONALNI SESALCEV –FUNKCIONALNI MODEL TANKEGA ČREVESAMODEL TANKEGA ČREVESA

GUT

beneficial beneficial bacteriabacteria harmful

bacteria=

pathogen

GUT EPITHELIUM

Featherstone, C. Lancet, 1997

Interakcije v tankem črevesu

Ali lahko probiotične bakterije Ali lahko probiotične bakterije delujejo protivirusno?delujejo protivirusno?

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

6,23

2

5,23

2

4,23

2

3,23

2

2,23

2

TCID 50/ml

cell

surv

ival

(%)

L. paracaseirhamnosus + VSVB. breve + VSV

L. paracasei +VSV

B. longum + VSV

L. plantarum + VSV

L. reuteri + VSV

L. paracasei + VSV

VSV

Cell survival rate of VSV infected IPEC-J2 (A) and 3D4/2 (B) cells. Residual viral infectivity was measured after co-icubation of probiotic strains with 10-fold dilutions of VSV, starting with 7,232 TCID50 for 60 min. Supernatants obtained after centrifugation were applied onto cell monolayers. Results were collected after 24 hrs post-infection and expressed as percentage (means + standard deviation) of cell survival, as compared to the control cells, not treated with probiotic bacteria. Virus itself was treated under the same conditions, except that bacteria were not added, and used as a control in the experiment (100% survival rate).

ANTIVIRAL IMMUNO-RESPONSE

PCK103BFE900PCK129PCA227BFE5092PCK66

PCK103BFE900PCB70PCB110PCK40PCK49PCK87PCA244

PCA 142PCA 185PCS20PCS22PCS25PCS26BFE2207F19

Immune response vs Antiviral Effect

Potencialni učinki

Vpliv na rast skeletnih mišic Biološka dostopnost Vpliv na telesno sestavo

Proliferacija, celično dihanje

Vpliv na serumske vrednosti

Dostopnost

Mg2+, Ca2+, K+, Na+, Cl-,

telesna teža, indeks telesne mase, masa maščob v telesu, mišična masa v

telesu, masa mineralov v telesu

glukoza, kreatin kinaza, sečnina, kreatinin, holesterol,

trigliceridi, visoko gostotni lipoprotein, nizkogostotni lipoprotein, natrij, kalij ter

klorid

4 mesece

Predklinika Klinika

Vzorec

MembranaCelice

Apikalnastran

Bazalnastran

• Meritve telesne sestave in določanje serumskih vrednosti določenih parametrov so bile izvedene na 44 preiskovancih. Vsi preiskovanci vključeni v študijo so bili seznanjeni s potekom raziskave in so s podpisom potrdili svoje prostovoljno sodelovanje v študiji.

• Preiskovanci so bili razvrščeni v dve skupini. 22 (50 %) preiskovancev je vsakodnevno uživalo 1,5 L Radenske Classic, 22 (50 %) preiskovancev pa je vsakodnevno uživalo 1,5 L placeba. Prav tako je bilo v obeh skupinah preiskovancev 11 (50 %) aktivnih športnikov in 11 (50 %) športno ne-aktivnih.

•Pri preiskovancih smo merili telesno upornost, višino, težo, krvni tlak in serumske vrednosti

Pri skupini, ki je uživala naravno mineralno vodo Radenska Classic smo ugotovili statistično značilno tendenco, ki nakazuje na povečanje mase mineralov v telesu. V povprečju za 0,75 Kg.

•Pri preizkušancih smo merili naslednje serumske vrednost:glukoza, kreatin kinaza, sečnina, kreatinin, holesterol, trigliceridi, visoko gostotni lipoprotein, nizkogostotni lipoprotein, natrij, kalij ter klorid

•Pri preizkušancih, ki so uživali Radensko Classic se je statistično značilno znižala raven kreatin kinaze in zvišal nigvo kloridnega iona.

•Na preostale parametre uživanje Radenske Classic ni imelo vpliva

• Robotsko podprti HTS sistemi

• Mapiranje metabolnih poti

• Računalniški modeli na podlagi obširnih baz podatkov

• Vsebolj tehnično dodelani celični modeli, ki simulirajo človeka

Prihodnost

Hvala za pozornost!