Тест по тканям человека: Ткани и системы органов человека

Содержание

Тест «Ткани организма человека»

Ткани. Вариант 1.

Задание 1.1: Установите соответствие между видами тканей и их характеристиками. Впишите в таблицу цифры выбранных ответов.

Характеристика	Виды тканей
А) входит в состав стенок сосудов	1) гладкая мышечная
Б) работает произвольно	2) поперечно-полосатая мышечная
В) представлена многоядерными волокнами
Г) образует скелетную мускулатуру
Д) состоит из веретеновидных клеток
Е) работает непроизвольно

А	Б	В	Г	Д	Е

Задание 1.2: Установите соответствие между видами тканей и их характеристиками. Впишите в таблицу цифры выбранных ответов.

Характеристика	Виды тканей
А) хорошо развито межклеточное вещество	1) соединительная
Б) образует покровы тела	2) эпителиальная
В) замещает другие ткани, утраченные организмом
Г) выполняет транспортную и трофическую функцию
Д) клетки плотно прилегают друг к другу
Е) образует железы

А	Б	В	Г	Д	Е

Задание 2.1: Вставьте в текст пропущенные термины из предложенного перечня. Запишите последовательность цифр по тексту в приведенную ниже таблицу.

СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ ТКАНИ

Особенность соединительной ткани – это ___________ (А). Основными функциями соединительной ткани являются опорная, транспортная и ___________ (Б). К соединительным тканям относятся хрящевая, костная, жировая ткани и ________ (В). Эта ткань состоит из клеток и _______ (Г).

Перечень терминов:

1) Кровь

2) Нейроглия

3) Двигательная

4) Жидкое межклеточное вещество

5) Трофическая

6) Отсутствие межклеточного вещества

7) Железистый эпителий

8) Сильно развитое межклеточное вещество

НЕРВНАЯ ТКАНЬ

Структурной единицей нервной ткани является _______ (А). Нервная клетка состоит из тела и отростков. Короткие ветвящиеся отростки – это _______ (Б), они передают импульс ________ (В). Другие отростки длинные, тонкие, ветвящиеся на самом конце. Основные свойства нервной ткани — ________ (Г).

Перечень терминов:

1. Аксон

2. От тела нейрона

3. Возбудимость и проводимость

4. К телу нейрона

5. Возбудимость и сократимость

6. Нейрон

7. Дендрит

8. Нейроглия

Ткани. Вариант 2.

Задание 1. 1: Установите соответствие между видами тканей и их характеристиками. Впишите в таблицу цифры выбранных ответов.

Характеристика	Виды тканей
А) образована веретеновидными клетками	1) гладкая мышечная
Б) клетки имеют поперечную исчерченность	2) поперечно-полосатая сердечная
В) клетки одноядерные
Г) мышцы имеют высокую скорость сокращения
Д) характеризуется самопроизвольными ритмичными сокращениями
Е) входит в состав стенок внутренних органов

Задание 1. 2: Установите соответствие между видами тканей и их характеристиками. Впишите в таблицу цифры выбранных ответов.

Характеристика	Виды тканей
А) обладает возбудимостью и проводимостью	1) мышечная
Б) представлена миоцитами	2) нервная
В) способна сокращаться
Г) представлена нейронами
Д) обеспечивает связь органов и их согласованную работу
Е) обеспечивает движение тела и работу внутренних органов

НЕРВНАЯ ТКАНЬ

Нервная система состоит из нервной ткани, образованной нервными клетками — _________ (А) и клетками-спутниками — _________ (Б). Нервная клетка состоит из тела и отростков: коротких, сильно ветвящихся и длинного, ветвящегося на самом конце — _________ (В), он передает импульс _________ (Г). Нервная ткань обеспечивает две основные функции нервной системы – проводниковую и рефлекторную.

Перечень терминов:

1. Нейроны

2. Дендриты

3. От тела нейрона

4. Синапс

5. К телу нейрона

6. Нейроглия

7. Аксон

ГЛАДКАЯ МЫШЕЧНАЯ ТКАНЬ

Различают гладкую, поперечно-полосатую мышечные ткани. Гладкая мышечная ткань состоит из клеток ____________ (А). Клетки сокращаются _______ (Б) и _______ (В). Гладкая мышечная ткань образует _________ (Г).

Перечень терминов:

1. Быстро

2. Скелетные мышцы

3. Округлая

4. Произвольно

5. Веретеновидная

6. Непроизвольно

7. Стенки внутренних органов и кровеносных сосудов

8. Медленно

Типы тканей. Тест — презентация онлайн

1. Типы тканей .

Никитенко О.Д.
учитель биологии
МБОУ СОШ № 5

2. Определите слои древесного стебля и тип соответствующий им ткани .

3. Проверим:

1- пробка (покровная ткань)
2- кора (покровная и механическая ткань)
3- луб ( проводящая ткань)
4- камбий (образовательная ткань)
5- сосуды древесины (проводящая ткань)
6- сердцевина (запасающая ткань)
7- кожица (покровная ткань)

4. Определите тип ткани человека.

5. Проверим.

Соединительная ткань:
1- хрящевая
2- жировая
3- костная
4- волокнистая

5- кровь – жидкая соединительная
ткань

6. Определите тип ткани человека.

7. Проверь .

Мышечная ткань:
1- поперечно — полосатая сердечная
2- гладкая
3- поперечно — полосатая скелетная

8. Определите тип ткани человека.

9. Проверим.

Нервная ткань.

10. Определите тип ткани человека.

1
Эпителиальная ткань
1- кожный покровный эпителий.

12. Тест

1. В состав стенок внутренних
органов и кровеносных сосудов
входит ткань
1) гладкая мышечная
2) волокнистая соединительная
3) ретикулярная
4) поперечнополосатая мышечная

13. Часть А.

2. Голосовые связки и фасции
образованы тканью
1) гладкая мышечная
2) волокнистая соединительная
3) ретикулярная
4) поперечнополосатая мышечная

14. Часть А.

3. Эпителиальные ткани
1) содержат мало межклеточного
вещества и не имеют сосудов
2) имеют хорошо развитое
межклеточное вещество
3) обладают свойствами сократимости
и возбудимости
4) имеют межклеточные
цитоплазматические мостики

15. Часть А.

4.Ткани, с хорошо развитым
межклеточным веществом, относятся к
1) эпителиальным
2) нервной
3) соединительным
4) мышечным

16. Часть А.

5. Рост костей в длину
осуществляется за счет
1) хрящевой ткани эпифизов
2) надкостницы
3) желтого костного вещества
4)красного костного вещества

17. Часть А.

6. Ткань, которая обладает высокой
возбудимостью и обеспечивает
регуляцию процессов
жизнедеятельности организма
человека, относится к
1) эпителиальной
2) нервной
3) соединительной
4) мышечной

18. Часть А.

7. Ткани, которые обладают
свойствами сократимости и
возбудимости и обеспечивают
двигательные процессы в организме,
относят к
1) эпителиальным
2) нервной
3) соединительным
4) мышечным

19. Часть А.

8. Ткани, выполняющие защитную,
секреторную и выделительную
функции, относят к
1) эпителиальным
2) нервной
3) соединительным
4) мышечным

20. Часть А.

9. Какие ткани человека образуют
белое и серое вещество?
1) эпителиальные
2) нервная
3) соединительные
4) мышечные

21. Часть А.

10. Какие ткани организма человека
выстилают изнутри полые органы и
стенки полостей?
1) эпителиальные
2) нервная
3) соединительные
4) мышечные

22. Часть В.

1. Установите соответствие между функцией и
слоем кожи человека
ФУНКЦИЯ
СЛОЙ КОЖИ
А) терморегуляторная
1) эпидермис
Б) термоизоляционная
2) дерма
В) запасающая
3) подкожная
Г) дыхательная
жировая клетчатка
Д) чувствительная
Е) самоочищение

23. Часть Б.

2. Установите соответствие между особенностью строения и
функцией клеток корня и зоной, которую они образуют.
ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ
ЗОНА КОРНЯ
и ФУНКЦИЙ
А) клетки активно делятся
1) зона всасывания
Б) клетки постоянно отмирают
2) корневой чехлик
В) зона образована покровной тканью
3) зона деления
Г) зона образована основной тканью
Д) зона образована образовательной тканью
Е) обеспечивает минеральное питание

Вирус папилломы человека Digene-тест (ВПЧ Digene-тест, метод «гибридного захвата»; Digene HPV Test, Hybrid Capture Technology) — определение ДНК-типов высокого онкогенного риска (16/18/31/33/35/39/45/51/52/56/58/59/68 типы)

Скрининговый тест, использующийся в целях диагностики предраковых состояний и рака шейки матки.

Существует более 100 генотипов вируса папилломы человека. Инфицирование этим вирусом — достаточно распространённое явление. Передаётся инфекция обычно половым путём, в редких случаях возможна вертикальная передача вируса от матери к ребёнку во время родов.

Инфицирование вирусом папилломы может не иметь клинических проявлений, часто наблюдается естественное очищение организма от вируса, особенно в молодом возрасте. Но персистенция вируса в эпителии шейки матки в течение длительного времени может вызывать его патологические изменения.

Рак шейки матки – один из немногих видов злокачественных новообразований, для которых установлена основная причина возникновения заболевания. Многочисленными исследованиями показано, что ДНК вируса папилломы человека обнаруживается практически при всех случаях предраковых состояний и при раке шейки матки. Инфицирование вирусом папилломы предшествует последующей сквамозной (чешуйчатой) интраэпителиальной дисплазии шейки матки. Третья стадия интраэпителиального новообразования шейки матки возникает только при наличии персистирующей инфекции генотипами папилломавируса высокого онкогенного риска. Доказано, что длительная персистенция (5 — 10 лет) папилломавируса генотипов высокого онкогенного риска у женщин старше 30 лет связана со значительным ростом риска развития злокачественных изменений шейки матки. Инфицирование вирусом папилломы генотипов низкого онкогенного риска может клинически проявляться в виде появления остроконечных кондилом.

Digene HPV тест – защищённая международным патентным законодательством молекулярная технология фирмы Digene, направленная на выявление специфических фрагментов ДНК вируса папилломы человека (метод «гибридного захвата»).

Digene HPV тест дает возможность дифференцировать между 2 группами генотипов вируса — высокого и низкого онкориска. В тесте № 394 выявляется наличие ДНК HPV группы генотипов высокого риска (16, 18, 31, 33, 35, 39, 45, 51, 52, 56, 58, 59, 68). В тесте № 395 выявляется наличие ДНК HPV группы генотипов низкого риска (6/11/42/43/44).

Digene HPV тест получил широкое распространение благодаря своей надежности и простоте применения. Чувствительность теста в комбинации с цитологическим исследованием (PAP-тест, в лаборатории ИНВИТРО тест № 517) в обнаружении предраковых изменений шейки матки и рака шейки матки намного выше, чем проведение только цитологического исследования. Считается целесообразным проведение Digene HPV теста при неопределённых результатах PAP-теста. В настоящее время комбинация Digene HPV теста и цитологического PAP-теста становится «золотым стандартом» в этой области диагностики и предлагается для скринингового обследования женщин старше 30 лет. Метод стандартизован. Это единственный тест выявления HPV высокого онкогенного риска, одобренный FDA (Федеральное Управление США по контролю за пищевыми продуктами и лекарствами). Тест получил одобрение ФСНСЗСР (Федеральная служба РФ по надзору в сфере здравоохранения и социального развития).

Digene-тест выявляет клинически значимый уровень инфицирования вирусом папилломы человека, приводящий к развитию неоплазии шейки матки (в отличие от обычных ПЦР-методов, направленных на максимальную чувствительность выявления вирусной ДНК, что не всегда имеет прямые клинические корреляции). Положительный Digene HPV тест у женщин моложе 30 лет служит показанием к повторному тестированию через 9 месяцев, поскольку у молодых женщин инфекция ВПЧ может носить транзиторный характер.

Положительный Digene HPV тест у женщин старше 30 лет может свидетельствовать о персистенции вируса. При соответствующем результате цитологического исследования это означает, что женщина имеет высокий риск развития онкопатологии шейки матки и ей требуется специальная профилактика или лечение. Современные методы лечения позволяют в случае раннего выявления резко снизить заболеваемость раком шейки матки и особенно его инкурабельных случаев. Тестирование на присутствие вируса после проведённого лечения позволяет убедиться в его эффективности.

Вирус папилломы человека: вопросы и ответы

Что такое папилломавирусная инфекция?

Папилломавирусная инфекция — группа вирусных инфекционных заболеваний, характеризующихся развитием папилломатозных (бородавчатых) образований на коже и слизистых оболочках, хроническим рецидивирующим течением, широким распространением, высокой контагиозностью, т.е. способностью легко передаваться от человека к человеку.

Проявления папилломавирусной инфекции (ПВИ, ВПЧ) медикам известны давно. Они описаны еще врачами Древней Греции под названием «кондиломы». Гиппократ называл их также «половыми бородавками».

Вирус папилломы человека (ВПЧ) – это достаточно распространенный вирус, который может вызвать серьезные заболевания вплоть до возникновения онкологических заболеваний.

По эпидемиологическим оценкам в мире инфицировано 10-13% населения или приблизительно 630 млн. человек. При проведении массовых скрининговых исследований ВПЧ обнаруживается у 40-50% сексуально активных мужчин и женщин, но у большинства из них, особенно в молодом возрасте, может исчезнуть без какого- либо лечения.

Как можно заразиться вирусом папилломы человека?

ВПЧ поражает всех – мужчин и женщин — и передается при половых контактах, а также при любых прямых контактах с кожей заражённого человека, однако очень редко метастазирует в отдельные органы и ткани человека.

Не случайно вирус папилломы человека — наиболее сексуально трансмиссивная инфекция. По данным некоторых исследователей, вероятность заражения ВПЧ при половом контакте составляет до 60-70%, частота инфицирования вирусом прямо пропорциональна числу половых партнёров: при наличии одного партнера ВПЧ выявляется у 17-20% женщин, при наличии 5 и более партнёров — у 70-80%.

Клинические формы папилломавирусной инфекции обнаруживают у 40-60% мужчин, являющихся половыми партнёрами инфицированных женщин. Поражения у них вызываются теми же типами ВПЧ, что и у женщин, а примерно в 2/3 случаев возникают характерные высыпания на коже и слизистых оболочках половых органов.

Несмотря на то, что вирус папилломы человека обнаружен в амниотической жидкости, риск заражения плода от матери оценивается как низкий и составляет – до 3%.

К каким заболеваниям может привести наличие у человека вируса папилломы?

На сегодняшний день известно более 300 различных типов вируса папилломы человека. Среди них различают типы ВПЧ высокого, среднего и низкого онкогенного риска. При этом человек может быть инфицирован как одним, так и несколькими типами вируса одновременно.

Различные типы ВПЧ вызывают или принимают участие в развитии:

цервикальной, вульвальной, влагалищной дисплазии шейки матки;
преинвазивного и инвазивного рака шейки матки, рака влагалища и перианальной области;
остроконечных кондилом половых органов, мочевых путей;
генитальных кондилом.

Согласно данным эпидемиологических исследований, частота ПВИ гениталий значительно варьирует в различных этнических и географических регионах. Распространённость вируса папилломы обусловлена многочисленными факторами, а также во многом определяется социально-экономическими, поведенческими и медико-гигиеническими условиями. Так, например, минимальная частота инфицирования ВПЧ (5%) наблюдается в Испании. Эта страна принадлежит к странам с «низким» риском заболевания раком шейки матки. Традиционно «высоким» риском инфицирования ВПЧ считаются страны – Аргентина, Мексика, Бразилия, Марокко. С другой стороны, в США и Канаде, несмотря на высокий социально- экономический уровень, частота выявления ВПЧ составляет от 22 до 26%.

Несмотря на очевидную медико-социальную значимость проблемы, системные исследования по оценке распространенности ПВИ в Российской Федерации практически не проводились. В настоящее время выполняются отдельные, нескоординированные исследования, согласно которым невозможно объективно оценить состояние проблемы в целом и осуществить даже приближённое прогнозирование эпидемиологической ситуации распространенности ВПЧ среди населения.

Как развивается и проявляется папилломавирусная инфекция?

Вирус папилломы человека обитает в коже и слизистых оболочках половых органов. Как показывают медицинские и лабораторные исследования, количество вируса зависит от состояния иммунитета кожи и слизистых — чем выше активность иммунной системы, тем меньшее количество вируса содержится в них. Для того, чтобы вирус мог проявить себя какими-либо симптомами, должно накопиться определенное его количество. А это возможно только при условии снижения иммунитета: после перенесённых инфекций, во время (после) приёма антибиотиков, при беременности, во время сильных стрессов и т. д. Накопившись в достаточной мере на участке кожи или слизистой, вирус папилломы изменяет функцию эпителиальных клеток. В результате они начинают бесконтрольно делиться, что приводит к разрастанию участка кожи и появлению разного рода образований — папиллом и кондилом.

В зависимости от проявлений ПВИ на гениталиях выделяют клиническую, субклиническую и латентную формы.

Клиническая форма инфекции – это в основном генитальные бородавки в виде остроконечных (экзофитных) образований. В редких случаях кондиломы наружных половых органов быстро разрастаются, превращаясь в полузлокачественное гигантское образование – опухоль Бушке — Левеншштейна, с экзо- и эндофитным ростом и способностью к проникновению в соседние ткани.

Субклиническая форма ПВИ проявляется в виде плоских кондилом. Они чаще локализуются на шейке матки, реже во влагалище, и в большинстве случаев не заметны при осмотре.

Латентная форма ПВИ не сопровождается морфологическими изменениями в инфицированной ткани, а ДНК вируса часто определяют, где нет заметных клинических признаков инфекции.

Как диагностировать наличие вируса папилломы человека?

Доказательством наличия вируса папилломы служат:

проявления инфекции ВПЧ;
результаты цитологического исследования (изучения характера клеток под микроскопом), свидетельствующего о дисплазии шейки матки;
выявление ВПЧ методом ПЦР;
выявление в крови антител к ВПЧ (используется только в научных целях).

В лабораторной практике для диагностики ВПЧ используются две методики: ПЦР и гибридизационный анализ (Дайджин — тест). В Независимой лаборатории ИНВИТРО для диагностики вируса папилломы человека используют оба метода.

Наиболее распространенным, доступным и достаточно чувствительным является метод ПЦР. Он позволяет диагностировать субклиническую и латентную формы инфекции и обнаружить от 10 до 100 копий генома ВПЧ и идентифицировать, по крайней мере, 43 различных типа.

Несмотря на высокую чувствительность ПЦР, при бессимптомной инфекции ВПЧ выявить вирус удается далеко не всегда. Это связано с особенностями этой инфекции:

инфекция ВПЧ может неопределенное время находиться в латентном (спящем) состоянии. При этом вирус находится в глубине кожи и слизистых, но на поверхность не выделяется. В таком состоянии его сложно выявить методом ПЦР.
инфекция ВПЧ в большинстве случаев поражает обширные участки кожи. При отсутствии симптомов не совсем ясно, исследование какого участка кожи будет более достоверным.

Дайджин — тест — позволяет выявлять не только 13 типов вируса высокоонкогенного риска и 5 типов низкого онкогенного риска ВПЧ, но и определять клинически значимую концентрацию вируса в ткани. Это помогает выработать дальнейшую тактику врача при ведении пациента. Чувствительность теста в сочетании с цитологическим исследованием в обнаружении дисплазий и рака шейки матки намного выше, чем проведение только цитологического анализа.

При цитологическом исследовании, которое также можно провести в Независимой лаборатории ИНВИТРО, часто используется окрашивание мазков по Папаниколау (PAP – тест).

В настоящее время комбинация Дайджин – теста и PAP –теста является «золотым стандартом» в области диагностики патологии шейки матки и предлагается для скринингового обследования женщин старше 30 лет. Положительный тест у женщин моложе 30 лет служит показанием к повторному тестированию через 9 месяцев, поскольку у молодых инфекция может носить транзиторный характер.

Положительный Дайджин — тест у женщин, старше 30 лет может свидетельствовать о персистенции вируса. При соответствующем результате цитологического исследования это означает, что имеется высокий риск развития онкопатологии шейки матки и это требует специальной профилактики и лечения.

Следует помнить, что диагностика ВПЧ инфекции – является одним из важных методов профилактики рака шейки матки и играет значительную роль в успешном лечении данного заболевания.

Однако выявление папилломавирусных инфекций требует современной технологической базы и высококачественных исследований. Именно это может предложить своим клиентам Независимая лаборатория ИНВИТРО.

15 Тестов по теме ткани

ЕГЭ ПО АНАТОМИИ ЧЕЛОВЕКА

ТКАНИ.ТЕОРИЯ

Ткань – совокупность клеток и межклеточного вещества, обладающих общим строением, функцией и происхождением.

Эпителиальная ткань

Функции

Пограничная (наружный слой кожи, внутренний слой дыхательных путей, легких, желудка, кишечника).
Выделение веществ (железы).

Особенности строения:

Клетки плотно прилегают друг к другу, межклеточного вещества мало.
Клетки очень быстро делятся, за счет этого повреждения эпителия быстро залечиваются.

Соединительная ткань

Функции

Питательная (кровь, жировая ткань)
Опорная (кость, хрящ, соединительнотканная оболочка всех органов).

Особенность строения: межклеточного вещества очень много.

Мышечная ткань

Функции: возбудимость и сократимость.

1) Поперечно-полосатая скелетная ткань входят в состав скелетных мышц (например, мышц конечностей) клетки очень длинные (до 12 см), многоядерные; сокращается быстро, подчиняется сознанию.

2) Поперечно-полосатая сердечная ткань входит в состав сердца клетки небольшие, одноядерные, соединены между собой с помощью мостиков. сокращается быстро, не подчиняется сознанию.

3) Гладкая мышечная ткань входит в состав стенок внутренних органов, в том числе кровеносных сосудов; клетки небольшие, одноядерные; сокращается медленно, не подчиняется сознанию.

Нервная ткань

Функции: возбудимость и проводимость.

Основные клетки нервной ткани – нейроны – состоят из тела и отростков. Отростки бывают двух видов:

дендриты – короткие, разветвленные, принимают возбуждение;
аксон – длинный, неразветвленный, отдает возбуждение.

Кроме нейронов, в нервной ткани выделяют еще клетки-спутники, их в 10 раз больше, чем нейронов, они выполняют питательную, опорную и защитную функцию.

229. Какая ткань составляет у человека основу мышц конечностей А) гладкая мышечная Б) поперечнополосатая скелетная В) эпителиальная Г) соединительная

258. Сходные по строению, функциям и происхождению клетки образуют А) ткани Б) органы В) системы органов Г) организм

299. Какая группа тканей обладает свойствами возбудимости и сократимости А) мышечная Б) эпителиальная В) нервная Г) соединительная

861. Какие функции выполняют в нервной ткани клетки-спутники А) возникновения возбуждения и его проведения по нервным волокнам Б) питательную, опорную и защитную В) передачи нервных импульсов от нейрона к нейрону Г) постоянного обновления нервной ткани

1107. Изменение диаметра кровеносных сосудов происходит за счет ткани А) эпителиальной Б) соединительной В) гладкой мышечной Г) поперечнополосатой мышечной

1145. Воздухоносные пути человека выстланы изнутри тканью А) соединительной Б) мышечной поперечнополосатой В) эпителиальной Г) мышечной гладкой

1505. Структурной и функциональной единицей нервной системы считают А) нейрон Б) нервную ткань В) нервные узлы Г) нервы

1633. Изменение просвета артерий происходит у человека за счёт ткани А) эпителиальной Б) соединительной В) гладкой мышечной Г) поперечнополосатой мышечной

1642. Возбудимость и проводимость — свойства, характерные для ткани А) нервной Б) соединительной В) эпителиальной Г) мышечной

1739. К животным тканям относят А) соединительную Б) механическую В) проводящую Г) образовательную

1767. Опорную функцию в организме человека выполняет ткань А) нервная Б) соединительная В) эпителиальная Г) гладкая мышечная

1797. Мускулатура большинства внутренних органов человека, как правило, образована А) гладкой мышечной тканью Б) поперечнополосатой мышечной тканью В) соединительной тканью Г) сухожилиями мышц

1890. Нервная ткань состоит из А) плотно прилегающих друг к другу клеток Б) клеток-спутников и клеток с короткими и длинными отростками В) длинных волокон со множеством ядер Г) клеток и межклеточного вещества с эластичными волокнами

1967. Транспортную, опорную и защитную функции в организме человека выполняет ткань А) эпителиальная Б) соединительная В) мышечная Г) нервная

2006. В поперечнополосатой мышечной ткани, в отличие от гладкой А) клетки веретеновидные Б) в клетках имеется одно ядро В) клетки многоядерные Г) наступает медленное утомление

1. Сколько видов тканей существует в организме животных и человека?

А)2. Б)3 в) 4 г) 5

2. Клетки каких тканей располагаются тесными рядами в один или несколько слоев, имеют незначительное количество межклеточного вещества, могут слущиваться и заменяться новыми? А)нервные б) мышечные в) эпителиальные г) соединительные

3. Какая ткань представлена на рисунке?

А)нервные б) мышечные в) эпителиальные г) соединительные

4. Какая ткань представлена на рисунке? А)нервные б) мышечные в) эпителиальные г) соединительные

5. К какой ткани относятся хрящевая и костная ткань, кровь, жировая ткань? А)нервные б) мышечные в) эпителиальные г) соединительные

6. В какой ткани в случае поражения основной ткани какого-либо органа она способна заменить утраченные элементы? А)нервные б) мышечные в) эпителиальные г) соединительные

Тесты на стойкость цвета ткани

Действительно качественная ткань практически не теряет свой цвет. А вот более дешевые аналоги могут преподнести неприятный сюрприз. Чтобы этого не произошло, перед запуском материи в массовое производства технологи предприятия проводят множественные испытания и проверяют цветовые качества экземпляров.
Один из таких текстов – стойкость цвета при воздействии ультрафиолетовых лучей. Специалисты берут пробный образец ткани. Половину куска закрывают и изолируют, а вторую часть оставляют открытой, направляя на нее искусственный синий свет. Процесс продолжается порядка ста часов. Они ровняются четырем годам, в течение которых материал может попадать под прямые солнечные лучи. Полученные результаты оцениваются по шкале от 1 до 8. Цифра один обозначает, что ткань хуже всего переносит дневной свет. Номер восемь присваивается материалам, которые проявляют наилучшую стойкость цвета и не подвержены ультрафиолету. Примечательно, что для обивочных тканей существуют свои стандарты. При проведении данного текста, их показатель должен составлять минимум пять баллов. Это говорит о том, что оббивка имеет хорошую износостойкость и прослужит долго.
Еще одно обязательное к проведению исследование – стойкость цвета к трению. По сути он дает информацию, как будет вести себя материал в стиральной машине во время полоскания и отжима. Технологи помещают текстильный шаблон в особое устройство — «crock meter».

Агрегат служит для определения степени линьки ткани. Опыт проводится в два этапа. Сначала образец подвергается трению о сухое хлопчатобумажное полотно. Потом – о мокрое. И в том, в другом случае механизм прибора вращается то вперед, то назад в течение 10-ти раз, имея постоянную скорость.
Стойкость цвета к трению измеряют в диапазоне от одного до пяти. Причем один – это наихудшая оценка, а пять – наилучшая. Средними данными для сухого тестирования считается 3-4, для влажного – 3.
Не менее значительным признан эксперимент на стойкость цвета при потоотделении. Все дело в том, что жарким летом или при занятии физическими нагрузками тело человека обильно выделяет влагу. Особенно естественному процессу подвержена зона подмышек. Вполне логично, что одежда будет впитывать частички пота. Впрочем, иногда случается весьма досадная вещь. Футболки и блузки оставляют на коже некрасивые следы от краски. Задача теста как раз во время выявить проблемные ткани.
Технологи здесь задействуют раствор, в состав которого входят хлорид натрия и гидрид фосфата. Жидкость «стабилизируют», добиваясь нейтрального содержания PH. Впоследствии в смесь опускают закрепленные друг с другом цветной образец ткани и белый хлопковый материал. Когда оба экземпляра намокнут, их помещают в перспирометр -несложный прибор, который состоит из металлической рабочей поверхности, нескольких грузов и пружины.

Ткани там фиксируют и отправляют в духовку, где выдерживают несколько часов при температуре +37С. По окончании процедуры специалисты изучают, насколько цветной отрезок потерял свои яркие качества и настолько окрасился белый материал. На основании данной информации выносится решение – годна ли ткань к дальнейшему масштабному изготовлению или над ее свойствами придется серьезно поработать.

#текстиль

В Англии начались испытания революционного теста. Он должен определять рак до первых симптомов

13 сентября 2021

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Потенциально с помощью нового метода можно будет выявлять 50 типов злокачественных опухолей.

Национальная служба здравоохранения Англии объявила, что с понедельника начинает полномасштабное испытание нового метода ранней диагностики более 50 разновидностей рака. Ожидается, что при помощи анализа крови можно будет устанавливать наличие болезни до появления у человека первых симптомов.

В исследовании, которое продлится два года, примут участие 140 тысяч добровольцев в возрасте от 50 до 77 лет.

У них возьмут анализы крови, затем пригласят сдать повторные анализы через год и через два года. Тест будет применен только к половине из изначально собранных проб крови — вторая половина составит контрольную группу для проверки эффективности теста.

«Тест может совершить революцию в диагностике рака, — заявил руководитель программы, профессор онкологии Королевского колледжа в Лондон профессор Питер Сасиени. — Мы приступаем к работе с воодушевлением».

Если рак удается выявить на ранней стадии, это резко увеличивает шансы на излечение опухоли.

В настоящее время рак диагностируют путем сдачи частицы ткани на биохимическое исследование (биопсию), чего без симптомов никто не делает. Во-первых, в ряде случаев это сложная процедура, особенно применительно к раку легких, мочевого пузыря и простаты, а во-вторых неизвестно, где искать.

Новый метод основан на выявлении в крови фрагментов ДНК раковых клеток. Он создан биотехнологическим стартапом Grail («Грааль»), основанным в 2015 году в Сан-Франциско специально для разработки способов ранней диагностики рака. Недавно его купила за 1,7 млрд долларов американская фармацевтическая компания Illumina Inc.

Сам тест известен как Galleri. В США он предлагается для пациентов с повышенным риском раковых заболеваний, в частности для тех, кто старше 50 лет. Федеральное управление пищевых продуктов и лекарственных средств его еще не сертифицировало, так что большинство страховых компаний его стоимость не покрывают.

«Поиск технологий диагностики рака при помощи анализов крови ведется во всем мире, но до сих пор он находился на исследовательской стадии. Сейчас мы с партнерами приступаем к развернутому испытанию, самому масштабному в истории. Новый метод является особенно перспективным для диагностики тех видов рака, которые долго не проявляют явных признаков и симптомов», — заявила Би-би-си директор по онкологии Национальной службы здравоохранения Кэлли Палмер.

Самым распространенным в Британии онкологическим заболеванием является рак легких, на который приходится 20% всех летальных исходов. Злокачественные опухоли легких, мочевого пузыря, простаты и груди в совокупности являются причиной 45% смертей.

«Человек. Ткани, органы и системы органов» 1 (для учащихся 8 классов)

МКОУ «Новокаякентская СОШ»

с. Новокаякент

Каякентский район Республика Дагестан

Тест на тему: «Человек. Ткани, органы и системы органов» 1

(для учащихся 8 классов)

Автор: учитель биологии

МКОУ «Новокаякентская СОШ»

Умалатова Равганият Бийбулатовна

с.Новокаякент

2018 г.

Пояснительная записка

Данный материал тест «Человек. Ткани. Органы и системы органов» 1 рекомендуется для учащихся 8 классов, включает вопросы с выбором одного правильного ответа. Данный материал можно использовать для подготовки к ОГЭ. Работа включает 11 вопросов.

Задачи: проверить знания учащихся о тканях, органах и системах органов человека.

Оборудование: раздаточный материал с тестами.

Деятельность учащихся: написание учащимися тестирования.

Деятельность учителя: обеспечение каждого учащегося листом с текстом тестирования. Объяснение хода выполнения работы.

Проверка работ. Анализ ответов.

Тест на тему: «Человек. Ткани, органы и системы органов» 1

1. Совокупность клеток и межклеточного вещества, объединённых общим происхождением, строением и выполняемыми функциями называют

1) органом

2) системой органов

3) тканью

4) организмом

2.Для какой ткани характерно большое содержание межклеточного вещества?

1) мышечной

2) нервной

3) соединительной

4) эпителиальной

3.Всасывание питательных веществ происходит в

1) ротовой полости

2) тонком кишечнике

3) толстом кишечнике

4) желудке

4. Первичное расщепление углеводов начинается в

1) ротовой полости

2) тонком кишечнике

3) толстом кишечнике

4) желудке

5.В состав желудочного сока входит

1) серная кислота

2) соляная кислота

3) азотная кислота

4) фосфорная кислота

6. Орган человека, расположенный в грудной полости

1) сердце

2) почки

3) гортань

4) селезенка

7. Окончательное расщепление пищи происходит в

1) ротовой полости

2) желудке

3) тонком кишечнике

4) толстом кишечнике

8. Какая ткань обладает свойствами возбудимости и проводимости?

1) нервная

2) соединительная

3) мышечная

4) эпителиальная

9. Какая ткань состоит из клеток нейронов?

1) мышечная

2) нервная

3) соединительная

4) эпителиальная

10. Какие кости в скелете человека соединены подвижно?

1) кости черепа

2) кости таза

3) кости грудного отдела позвоночника

4) плеча и предплечья

11.Как называется система органов, состоящая из сердца и сосудов?

1) кровеносная

2) пищеварительная

3) дыхательная

4) выделительная

Источники информации:

1.Н.И. Сонин, М.Р. Сапин. Биология. 8 кл. Человек: учеб. для общеобразоват. учреждений / Н.И. Сонин, М.Р. Сапин.- М.: Дрова, 2004.- 216 с.

Тип теста ткани | Мичиган Медицина

Обзор теста

Тест тканевого типа — это анализ крови, который определяет вещества, называемые антигенами, на поверхности клеток и тканей организма. Проверка антигенов может определить, является ли донорская ткань безопасной (совместимой) для трансплантации другому человеку. Этот тест также можно назвать типированием лейкоцитарного антигена человека (HLA). На основе антигенов иммунная система может отличить нормальную ткань тела от инородной ткани (например, ткани тела другого человека).Тип ткани помогает найти лучшее соответствие тканям или тромбоцитам). В некоторых случаях может быть проведен тест на тип ткани, чтобы узнать, есть ли у человека шанс заболеть определенными заболеваниями, которые заставляют организм атаковать его собственные клетки, например, аутоиммунные заболевания.

Особый набор антигенов (называемый типом ткани) присутствует на клетках и тканях каждого человека. Половина антигенов каждого человека происходит от матери, а половина — от отца. Однояйцевые близнецы имеют одинаковый узор, но у всех остальных — свой особый узор.У братьев и сестер есть шанс 1 из 4 на совпадение. Образец антигена каждого человека может быть «снят» с помощью теста типа ткани.

Чем ближе совпадают антигены, тем больше вероятность того, что трансплантация органа или ткани будет успешной. Лучшее совпадение может означать, что потребуется меньше лекарств против отторжения.
Чем больше сходства антигенных паттернов у двух людей, тем больше вероятность того, что эти люди связаны между собой.
Некоторые заболевания (например, рассеянный склероз или анкилозирующий спондилит) чаще встречаются у людей с определенным набором антигенов.Причина этого неизвестна.

Почему это сделано

Тест на тип ткани проводится по номеру:

Проверьте, соответствует ли образец антигена для донорской ткани или органов (включая переливание тромбоцитов или трансплантацию костного мозга). Успех трансплантации зависит от того, насколько точно совпадают образцы антигенов. Скорее всего, картина будет аналогичной, если пожертвованный орган или ткань поступает от близкого родственника человека.
Найдите людей, у которых может быть высокий риск определенных аутоиммунных заболеваний.

Как подготовить

В общем, вам ничего не нужно делать перед этим тестом, если только ваш врач не скажет вам об этом.

Если вы сдаете ткань или клетки крови, ваш врач может захотеть рассказать о вашей истории болезни, например о раке, инфекциях, поведении, сопряженном с повышенным риском, употреблении наркотиков, воздействии токсинов и поездках за границу.Это может быть важно для понимания того, можно ли использовать вашу донорскую ткань.

Как это делается

Медицинский работник использует иглу для взятия пробы крови, обычно из руки.

Каково это

При взятии пробы крови игла может вообще ничего не чувствовать. Или вы можете почувствовать укол или ущипнуть.

Риски

В этом тесте очень малая вероятность возникновения проблемы.При заборе крови на месте может образоваться небольшой синяк.

Результаты

При трансплантации органов или тканей результаты тестов типа ткани показывают, соответствует ли пожертвованная ткань. Соответствие антигенных паттернов различно для каждого типа трансплантата. Например, совпадение для трансплантата костного мозга должно быть ближе, чем совпадение, необходимое для трансплантации почки.
Если обнаружен антиген, связанный с заболеванием, скорее всего, это заболевание присутствует.

Кредиты

Текущий по состоянию на: 2 июля 2020 г.

Автор: Healthwise Staff
Медицинский обзор:
Э. Грегори Томпсон, врач-терапевт
Адам Хусни, доктор медицины, семейная медицина
Элизабет Т. Руссо, врач-терапевт

По состоянию на: 2 июля 2020 г.

Автор: Здоровый персонал

Медицинское обозрение: E.Грегори Томпсон, врач-терапевт, Адам Хусни, врач, семейная медицина, Элизабет Т. Руссо, врач-терапевт,

Лабораторное исследование тканей человека — TechTip

Важно осознавать, что существует дополнительная регулятивная проверка трансплантации тканей человека, используемой для улучшения качества жизни (кости, кожа или мягкие ткани), по сравнению с трансплантированными тканями, спасающими жизнь (органы, сосуды или ткани оптики). В этом документе основное внимание уделяется тканям, трансплантированным для улучшения качества жизни.

Проблемы безопасности испытательной лаборатории

При проведении исследования тканей первоочередной задачей испытательной лаборатории является минимизация риска передачи инфекции и инфекционных заболеваний. Заражение может происходить из различных источников в процессе трансплантации, будь то сбор, хранение, обработка тканей, тестирование, транспортировка, трансплантация или сочетание этих факторов. Другие факторы, которые следует учитывать, включают тип ткани и источник ткани, в том числе причину смерти и другие состояния здоровья донора (например,грамм. TSE, злокачественные новообразования, употребление наркотиков). Риск должен быть снижен с помощью надежной программы качества и регулярных проверок тканей до и после обработки. Тестирование донора на инфекционные заболевания, такие как ВИЧ или гепатит, также должно проводиться перед отправкой образцов в испытательную лабораторию для микробиологического анализа, чтобы гарантировать техническую безопасность во время тестирования.

Точные результаты

Программа аудита включает микробиологическую оценку предварительно обработанных тканей с помощью анализа бионагрузки.Метод, используемый для извлечения бактерий и грибков из предварительно обработанной ткани, должен быть валидирован, чтобы учесть эффективность метода бионагрузки для удаления организмов. Кроме того, ткань, исследованная после обработки дезинфекцией, особенно если есть антибиотик или химическая дезинфекция, должна быть оценена на ингибирующие свойства. Примером потенциального ингибирования может быть лечение антибиотиками, которому донор был назначен перед смертью. В приложении B стандарта ISO 11737-1 указано, что образцы следует проверять на предмет выделения веществ, влияющих на определение бионагрузки, и на предмет неблагоприятных эффектов физического напряжения.Это тестирование выполняется путем инокуляции низких уровней различных типов организмов и восстановления приемлемых популяций против набора контрольных образцов.

При анализе бионагрузки следует учитывать важность размера образца, постоянство качества и размера образца, а также физическую чистоту образцов ткани. Липиды, масла и другой мусор могут затруднить анализ бионагрузки и привести к несогласованности в сообщаемых результатах.

Информация о заражении и получателях

Условия инкубации тестового анализа должны быть оценены для устранения проблемных организмов.Извлеченные организмы следует идентифицировать, чтобы определить патогенность зараженной донорской ткани. Доноры, у которых обнаружены патогенные организмы, должны пройти окончательную стерилизацию, например гамма-облучение. Доноры, у которых обнаружены менее вирулентные организмы, могут либо пройти утвержденный процесс дезинфекции, либо окончательно стерилизоваться.

Также проводится тестирование на бактериальный эндотоксин, чтобы убедиться, что ткань не вызывает пирогенный ответ на реципиент из-за эндотоксина грамотрицательных бактерий.При тестировании следует учитывать влияние бета-глюканоподобных химических веществ, которые могут помешать тестированию. Метод, используемый для тестирования LAL, должен разрешать проблемы ингибирования или усиления.

Испытание на стерильность также должно быть проверено на ингибирование роста организмов. Тест на пригодность метода стерильности (также известный как тест на бактериостаз / грибок) должен быть проведен, чтобы исключить возможность получения ложноотрицательных результатов.

Артикулы:

РУКОВОДСТВО ПО МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ОРГАНОВ, ТКАНЕЙ И КЛЕТОК ЧЕЛОВЕКА, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПРИ ТРАНСПЛАНТАЦИИ.Консультативный комитет по безопасности крови, тканей и органов. 21 февраля 2011 г.
ISO 11737-1: 2006 (R2011) Стерилизация медицинских изделий — Микробиологические методы — Часть 1: Определение популяции микроорганизмов в продуктах
ANSI / AAMI ST72: 2011 Бактериальный эндотоксин — Методики тестирования, рутинный мониторинг и альтернативы партия испытания

Исследования тканей человека

Использование человеческих тканей в научных исследованиях улучшило здравоохранение, сделав открытия в области прогрессирования заболеваний, разработки лекарств и медицинских процедур.Органы на чипах, 3D-биопечать и другие методы, в которых используются ткани человека, а не животных, дают результаты, которые лучше подходят для здоровья человека.

Человеческие ткани обычно получают вскрытие от людей, которые являются донорами органов, в виде остатков хирургических вмешательств, а также с кровью или другими биологическими жидкостями. Но доступность часто называют одним из основных препятствий на пути использования человеческих тканей и клеток для научного прогресса.

Мы собрали ресурс для ученых, которым нужна дополнительная информация о доступе к тканям человека для исследований.

Комитет врачей созвал Круглый стол по человеческим тканям для решения этой проблемы. Спикеры круглого стола — ученые, политические эксперты, врачи и руководители федеральных агентств США и неправительственных организаций — охватили весь спектр донорства человеческих тканей, от хирурга-трансплантолога, который инициирует цикл восстановления тканей в операционной, до ученого, который использует человеческие клетки для изучения разработки лекарств для доклинических испытаний.

Круглый стол по человеческим тканям привел к разработке следующих рекомендаций, и Комитет врачей работает над их выполнением.

Упростите язык и оптимизируйте формы согласия на пожертвование.
Улучшить общение между медицинскими работниками, учеными, донорами и общественностью, чтобы каждый лучше понимал ценность человеческих тканей для исследовательских целей и потребность в качественных тканях.
Расширение возможностей непрерывного образования для улучшения процесса сбора человеческих органов и тканей для исследований.
Создайте базу данных, чтобы сопоставить поставщиков тканей с исследователями на основе конкретных потребностей в тканях, таких как количество, временные параметры и методика обработки.
Установите набор критериев контроля качества, четко определенные минимальные показатели производительности и спецификации параметров для каждой ткани или типа клеток.
Создайте стандартизированные критерии использования, языка, характеристики, типа ячеек, восстановления и практики закупок, которые будут широко приняты в качестве передовой практики.
Пересмотреть действующие федеральные правила США в пользу исследований или испытаний с использованием животных.
Работайте с Конгрессом США и всеми заинтересованными сторонами, чтобы сделать исследования тканей человека приоритетными.

Для получения дополнительной информации о Круглом столе по человеческим тканям прочтите отчет семинара: Повышение доступности качественных человеческих тканей для исследований.

Что такое тестирование тканей человека?

Что такое тестирование тканей человека? Чтобы понять эту уникальную область исследований, вы должны сначала подумать о том, как тестируются и разрабатываются лекарства.

Когда лекарство покидает лабораторную стадию и испытывается на животных, реакция не всегда совпадает с реакцией, наблюдаемой у людей. Такие заболевания, как рак или диабет, у животных могут быть очень похожими, но есть различия.Исследования тканей человека могут помочь, изучив действие лекарств на пожертвованные кусочки ткани (например, кожа, биопсия рака, кровь), чтобы проверить возможные побочные эффекты перед тестированием на людях.

Сотни исследователей по всему миру используют исследования человеческих тканей для улучшения методов тестирования и разработки лекарств. Одним из них является доктор Дэвид Бантон. Ниже я взял интервью у доктора Дэвида Бантона, чтобы узнать о прошлом, настоящем и будущем тестирования тканей человека. Вы можете прослушать полное интервью здесь или прочитать, чтобы узнать больше.

Не могли бы вы рассказать нам немного о себе?

Я генеральный директор REPROCELL Europe в Глазго, Великобритания. Мой опыт работы в области фармакологии и физиологии, и я был преподавателем физиологии в Каледонском университете Глазго. В 2002 году я основал медико-биологическую компанию под названием Biopta, которую в 2015 году приобрела REPROCELL, японская компания. Я до сих пор работаю в REPROCELL и возглавляю их европейские подразделения.

Что именно делает REPROCELL?

REPROCELL — это медико-биологическая компания, которая предоставляет продукты и услуги — в первую очередь в области регенеративной медицины и открытия лекарств — ориентированные на человеческие данные, системы тканей человека и модели тканей, созданные человеком.

Мы были одной из первых компаний, которые начали коммерциализацию определенного типа стволовых клеток, называемых «индуцированные плюрипотентные стволовые клетки», которые берутся из взрослой ткани и перепрограммируются обратно в стволовые клетки. В этой области это была очень успешная японская компания. За последние пять или шесть лет REPROCELL приобрела ряд дополнительных предприятий в области исследования стволовых клеток и тканей человека — все они связаны общей темой: человеческие данные и тестовые системы, относящиеся к человеку.

Штаб-квартира нашей группы находится в Иокогаме в Японии, но я живу в Глазго, а наш центр распределения продукции находится в Дареме, Великобритания.REPROCELL также имеет лаборатории в Мэриленде, США, и Хайдарабаде, Индия. Это действительно глобальный бизнес.

Что такое исследование тканей человека?

Исследование тканей человека — это обширная область, охватывающая использование биопрепаратов человека, которые были переданы пациентам для исследований. Чаще всего его используют при открытии и разработке лекарств — либо в академических кругах, либо в промышленности — чтобы попытаться обосновать решения о безопасности и эффективности лекарств для человека с использованием человеческих систем. Это стало очень распространенной областью в последние 10-15 лет с появлением точной медицины и проекта генома человека.

Откуда именно берутся ткани?

Логистика сбора биопрепаратов — ключ ко всему процессу. Это чрезвычайно ценные образцы, которые дарят пациенты, поэтому мы начинаем с получения информированного согласия от доноров тканей.

Донорские ткани поступают из нескольких корней, но существует три основных пути, один из которых — хирургический остаточный материал. Любая ткань, необходимая для диагностики, конечно же, отправляется на дополнительное исследование.Но если в этот момент доступна какая-либо другая ткань, патолог решит, можно ли ее пожертвовать для исследования. Второй путь — это трансплантация ткани. Опять же, трансплантация является основной задачей при трансплантации органов, но если по какой-либо причине органы не могут быть помещены для трансплантации, их можно использовать для исследований.

И третий путь — это биопсийный материал, когда пациенты или добровольцы сдают образцы. Большинство из нас знакомы с идеей взятия образца крови, но также можно сдать биопсию кожи и мышц.За последние полтора года мы все познакомились с использованием мазков из носа для сбора биологических образцов для тестирования COVID — эти типы образцов также можно использовать для исследований.

[Интервьюер] Итак, давайте представим, что делаю операцию по удалению какой-то раковой ткани — как пациент, я доволен тем, что поделился ею для медицинских исследований. Тогда это был бы один из источников, верно?

Это очень распространенный источник: где ткань все равно резецируется и с согласия пациента может быть использована для других целей.Очень важно, чтобы пациент был проинформирован. Обычно есть информационный буклет для пациентов, в котором объясняется, как будет использоваться ткань, а также для коммерческих или некоммерческих исследований.

[Интервьюер] Расскажите мне немного о путешествии сюда. Когда вы пожертвуете часть своей ткани, например, в больнице, куда она потом отправится? В чем логистический аспект? Куда оно девается?

Обычно ткань, полученная в результате хирургического вмешательства, сначала попадает в патологию, а затем через руки команды, которая диагностирует варианты лечения для пациента.На этом этапе патологоанатом решит, есть ли какие-либо ткани, которые могут быть доступны для исследования.

Если это так, ткань будет сохраняться или храниться соответствующим образом в зависимости от цели исследования: если это статическое исследование, в котором нам не нужно смотреть на функцию, мы просто смотрим на структуру, тогда ткань могла быть заморожена или зафиксирована в этот момент времени.

Однако во многих исследованиях, которые мы проводим, мы используем свежую ткань, чтобы сохранить физиологическое значение для поведения ткани в организме.Таким образом, мы делаем как можно меньше для ткани и сохраняем ее в физиологическом буфере или культуральной среде, а затем как можно быстрее транспортируем ее в лабораторию, чтобы функциональность сохранялась.

Как долго ткани сохраняются в лаборатории и во время транспортировки?

Это действительно зависит от типа ткани, поскольку разные ткани имеют разную скорость метаболизма и чувствительность к выходу из организма. Например, ткань сердца очень активна и живет не дольше нескольких часов.Другие ткани, такие как кожа, менее метаболически активны, поэтому их легче транспортировать и хранить. Но обычно мы говорим о считанных минутах или часах, чтобы доставить его в лабораторию и внедрить в тестовую систему.

Это действительно становится круглосуточной лабораторией для поддержки исследований такого типа, и компании, выросшие за последние 10-15 лет, являются экспертами в области логистики. Это не просто наука или лабораторные эксперименты, а процессы сбора, хранения, транспортировки ткани и поддержания ее в хорошем состоянии.Потому что важно, чтобы материал, который у вас есть, был как можно ближе к исходной точке тела; вы хотите, чтобы он представлял эту нормальную физиологию или патофизиологию. В большинстве наших экспериментов мы также проверяем ткани в начале, чтобы определить, находятся ли они в достаточно хорошем состоянии, чтобы пройти экспериментальный протокол.

Насколько люди готовы жертвовать ткани для исследований?

Пациенты очень поддерживают этот тип исследований, будь то коммерческие или некоммерческие исследования.Ряд опросов и публикаций были посвящены этой области и определили, что более 95% пациентов поддерживают этот тип исследований.

Очень важно, чтобы мы продолжали получать поддержку общественности, но также показывали ее преимущества; показать, как лекарства можно быстрее вывести на рынок, и более четко продемонстрировать безопасность и эффективность для пациентов. Я думаю, что точная медицина — это один из способов, с помощью которых общественность все больше осознает необходимость понимания не только реакции людей, но и того, как мы индивидуально реагируем на различные лекарства.

В какой области исследований используется тестирование тканей человека?

Может использоваться во многих сферах. Я думаю, что наиболее распространенное использование свежих тканей — это поздняя стадия доклинической или ведущей оптимизации: там, где есть небольшое количество многообещающих кандидатов в лекарственные препараты, и цель состоит в том, чтобы попытаться понять, переводятся ли данные, полученные на клеточных моделях или на животных. людям. Например, видим ли мы активацию этих сигнальных путей? Видим ли мы какие-то показатели биомаркеров ткани, которые указали бы на эффективность или, возможно, были бы полезны для демонстрации того, что побочных эффектов мало?

Но мы также видим много случаев, когда нас просят исследовать клинические проблемы: устранение неполадок в клинических наблюдениях, когда лекарство не было в достаточной степени протестировано в человеческих системах, и в клинике возникают неожиданные эффекты безопасности.И это могут быть либо регулирующие органы, либо спонсоры исследования, которые вернутся к нам и скажут:

«Не могли бы вы объяснить этот механизм? Мы изучили реакцию сердечно-сосудистой системы на различных моделях животных, и мы не увидели никакого сигнала, но теперь мы наблюдаем побочные эффекты у пациентов и добровольцев».

Вот где использование свежих тканей человека может дать механистическое понимание тех эффектов, которые могут различаться у людей и животных.

[Интервьюер] Итак, на самом деле то, что вы делаете, — это последняя остановка перед началом клинических испытаний, прежде чем у вас появятся люди-добровольцы для приема лекарств.Вот где вы хотите убедиться, что данные испытаний на животных, которые у вас есть, делают то, что они должны делать — как последнюю проверку безопасности, в определенном смысле последнюю проверку судимости.

Это наиболее распространенное приложение. Это не то, что делается с очень высокой пропускной способностью, потому что мы берем пробы у пациентов. Мы не рассматриваем высокопроизводительную клеточную модель — у нас есть сложные неповрежденные ткани. Но что касается фармакологии, мы можем добиться достаточно хорошей производительности для этого типа тестов.

Вы можете рассматривать от 20 до 30 отдельных тканей от одного донора, так что вы все равно можете смотреть на несколько соединений. Но вы правы, это, как правило, поздняя стадия. Либо приведите оптимизацию к доклинической безопасности, либо к поздней стадии доклиники в целом.

Какие отрасли используют исследования тканей человека?

Его широко используют в фармацевтике и биотехнологиях, но мы провели ряд исследований в области агрохимических или медицинских устройств, где, опять же, может не быть подходящей модели в клетках или животных, которые отражают то, что мы ‘ повторно пытаюсь оценить.Например, оценка риска воздействия определенного химического вещества или пестицида на репродуктивное здоровье или воссоздание физических характеристик кровеносного сосуда в лаборатории, что может быть важно для определенных медицинских устройств, таких как стенты. Таким образом, существует ряд применений, но подавляющее из них — открытие лекарств, и это касается как традиционных малых молекул малых молекул, так и биологических препаратов.

Какова основная потребность в исследовании тканей человека?

Я думаю, что основная потребность заключается в том, чтобы, несмотря на все наши достижения и усовершенствования в науке, все еще существовала проблема с переводом из доклинического в клинический, в частности, с нашим прогнозом эффективности.Я бы сказал, что за последние 20 лет 50-60% наших исследований были некой демонстрацией эффективности или подтверждением концепции в отношении тканей, поражающих человека, от целевой популяции пациентов.

Речь также идет о проверке целевого лекарственного средства, которое, вероятно, принесет пользу пациентам, так что его правильное использование должно значительно снизить уровень клинического истощения. Вот где, по нашим оценкам, мы сэкономили клиентам огромные суммы от многих сотен кандидатов на лекарства, прошедших через нашу лабораторию: на этих более поздних этапах.Я бы сказал, что самая большая потребность заключается в том, что до сих пор существует серьезная проблема клинического истощения.

[Интервьюер] Вы хотите предотвратить проблему, при которой, скажем, вы находитесь на второй фазе клинического испытания и понимаете: «Хорошо, подождите, это на самом деле не работает так, как предполагалось. Все наши предыдущие лабораторные данные что у нас есть, все наши данные о животных были полностью утеряны, и вот мы — на самом деле это не работает так, как мы думали ».

Верно, но это все еще обычное дело.К сожалению, в зависимости от терапевтической области, одно из десяти соединений может оказаться неэффективным, или даже одно из пяти. Добиться успеха очень сложно; мы наблюдаем 90-95% отказов в некоторых областях. И хотя все знают, что это проблема, никто не скажет, что человеческая ткань сама по себе решит все эти проблемы. Это слишком сложно, и в этом переводе задействовано слишком много факторов.

Но, безусловно, в целом основное внимание уделяется более трансляционным моделям — не только через свежие ткани, но и за счет использования замороженных тканей, моделей стволовых клеток, сложных трехмерных моделей тканей и технологий «орган на чипе».Все это часть решения, которое помогает улучшить наше понимание сложной биологии человека.

[Интервьюер] Вы в основном говорите: «Послушайте, у нас есть еще одна информация, которая на самом деле очень важна — надеюсь, она приведет нас к правильным выводам». Но вы, конечно, не можете этого гарантировать, потому что, будем честными, человеческие тела могут быть немного сложнее, чем мы иногда думаем.

Точно, снижает риск на каждом этапе. Не может быть никаких гарантий успеха — речь идет о снижении риска на каждом этапе.

Какие терапевтические области наиболее часто исследуются с использованием тканей человека?

Большая часть этих исследований проводилась в области рака, с использованием образцов опухолей для характеристики различий между типами рака и изучения молекулярной биологии. Это сформировало основу для множества тканевых сетей, которые обеспечили доступ к образцам и остаются ключевой областью для открытия лекарств.

Сегодня исследования тканей человека охватывают множество различных видов лечения — от сердечно-сосудистых заболеваний, с которых мы начали (я смотрел на сердечную недостаточность, гипертензию и т. Д.) к респираторным заболеваниям, таким как астма и ХОБЛ. За последние 10 лет, вероятно, наиболее быстро развивающейся областью были аутоиммунные заболевания: псориаз, атопический дерматит и воспалительные заболевания кишечника.

Болезнь Крона и язвенный колит набирают обороты, и фармацевтика уделяет большое внимание биологическим препаратам и предотвращению прогрессирования заболеваний с помощью раннего вмешательства. Главное — получить свежие ткани соответствующего типа и использовать их в качестве модели эффективности лекарственного средства. Это одна из сильных сторон подхода, основанного на тканях человека.

Можете ли вы рассказать нам, как этот тип исследования сравнивается с другими типами исследований?

У каждого подхода есть свои сильные и слабые стороны, и человеческая ткань не исключение. Когда мы основали компанию в начале 2000-х, было много компаний, которые приняли этот подход, а другие были менее склонны. Он сильно отличался от традиционных подходов, основанных на клетках или животных, которые, как правило, сосредоточены на воспроизводимости и надежности анализа больше, чем на переводе на человека.

Нельзя уйти от того факта, что ответы в тканях человека от 10 или 20 доноров будут более вариабельными, чем сопоставимое исследование на 20 крысах, где все они являются инбредными или аутбредными и, следовательно, похожими по своим ответам. Раньше это считалось слабым местом человеческих тканей, но теперь все чаще это воспринимается как одна из сильных сторон.

Такая вариативность ответа — это то, что происходит в клинических испытаниях, и теперь понимается как ключевая причина того, почему многообещающие лекарства иногда терпят неудачу; они могут принести пользу части целевой популяции пациентов в клиническом исследовании, но другие пациенты не видят почти никакого ответа.

Используя свежие ткани человека, мы пытаемся понять причины такого различия между людьми, изучая генетику, историю болезни и историю болезни. Все это ключевые факторы для понимания различий в реакции на лекарственные препараты на ранних этапах открытия новых лекарств, различного планирования клинических испытаний и большей уверенности в том, что целевая группа пациентов верна. Это одно из ключевых преимуществ, и это действительно анализ рентабельности в отношении того, насколько рано это делается в процессе разработки лекарств.

Было показано, что использование подхода «быстро сбой — рано» дает огромную экономию затрат на последующих этапах, поскольку затраты возрастают по мере прохождения клинических испытаний. И наличие этого более глубокого понимания на доклинической стадии, даже если это означает, что больше соединений будет прекращено или, возможно, целевая группа пациентов меньше, чем первоначально планировалось, это все равно приносит дивиденды, когда дело доходит до более высокого успеха в клинике.

[Интервьюер] Это очень интересное понятие, но оно имеет смысл.В лабораторных условиях вам всегда нужны стандартизованные настройки, поэтому вы всегда проверяете одно и то же. Конечно, на самом деле все обстоит иначе, когда вы имеете дело с несколько разными группами пациентов.

Да, это совсем другое, и на это нужно время. Как я уже сказал, в наши первые дни этому изменению реакции было некоторое сопротивление. Иногда мы проводим исследования на очень небольшом количестве доноров, просто чтобы посмотреть, есть ли какие-либо доказательства эффекта у людей.И если вы возьмете пять-десять доноров, вы можете увидеть двух или трех, где они являются суперсветами, двух или трех, где есть разумный ответ, и, возможно, горстку, где нет ответа. И я думаю, что сейчас это воспринимается с большей готовностью из-за точной медицины, из-за проекта генома человека, потому что общественность также больше осознает, что все мы не одинаково реагируем на лекарства.

Это было, возможно, довольно трудное сообщение 10 лет назад, когда широкая общественность не оценила бы, что если они попробуют лекарство, которое не сработало, это не потому, что это было неправильное лекарство, которое нужно было прописать в то время, оно просто было там. На самом деле не было понимания того, какие факторы будут в этом человеке, который может видеть действие этого препарата или нет.И это постепенно меняется, это лежит в основе точной медицины, персонализированной медицины, но нам еще предстоит пройти долгий путь, прежде чем это будет по-настоящему внедрено.

Являются ли исследования тканей человека чем-то, чем обычно занимаются компании?

Обычно существует тенденция к аутсорсингу, но есть много отличных фармацевтических лабораторий в академических кругах, которые будут выполнять эту работу. Но для этого требуются специальные знания: для этого требуется доступ к тканям, материально-техническое обеспечение и гибкость круглосуточной работы лаборатории, о которой я упоминал.Таким образом, мы склонны видеть, что это чаще всего делается в специализированных исследовательских организациях или специализированных академических группах, которые сосредоточены на нишевой области конкретной области заболевания или типа ткани.

Передача тестирования тканей человека коммерческой лаборатории имеет ряд преимуществ. Например, для оценки безопасности тканей человека возможно получение разрешения регулирующих органов, и наличие системы обеспечения качества, безусловно, является преимуществом. Кроме того, гибкость контрактной исследовательской компании, которая делает эти дела изо дня в день, означает, что становится экономически выгодно управлять лабораторией 24 часа в сутки, 7 дней в неделю.Даже крупная фармацевтическая компания может счесть это непрактичным, поэтому я бы сказал, что чаще всего это аутсорсинг, и это, вероятно, согласуется с растущей тенденцией в фармацевтической отрасли работать со специализированными партнерствами и передавать на аутсорсинг правильный тип работы.

[Интервьюер] Верно, потому что вы предпочли бы иметь суперпрофессионального партнера, чтобы он мог дать вам именно то, что вы хотите, вместо того, чтобы создавать это самостоятельно.

Совершенно верно, и я думаю, что есть много над чем поработать и о чем следует подумать, прежде чем приступить к одному из этих проектов.Есть этическое одобрение, есть логистика цепочки поставок, которую мы обсуждали, есть протоколы и валидация для различных типов тканей. К тому времени, когда вы учитываете возможное количество типов тканей, различных целей, различных платформ, которые можно использовать, это очень много переменных. Так что наличие групп, имеющих опыт по широкому кругу вопросов, действительно помогает.

Вы бы сказали, что спрос на исследования тканей человека растет?

Я думаю, что его стимулировала прецизионная медицина, но за последние восемнадцать месяцев его также стимулировал COVID — был такой большой интерес к сбору положительных и отрицательных образцов COVID для исследований.И чтобы посмотреть, как пациенты реагируют на вакцины и различные методы лечения, а также понять биологию болезни.

Одно из первых опубликованных исследований SARS-CoV-2 касалось его способности инфицировать множество различных типов клеток, что является довольно необычной характеристикой и потенциально опасным аспектом вируса. Исследователи использовали исследования тканей человека, чтобы изучить экспрессию генов вирусных рецепторов в различных тканях.

За пределами COVID наблюдается реальный рост использования человеческих тканей для исследований.Это была тенденция, которая существовала последние 10-15 лет, и я могу видеть только ее рост благодаря движущим силам точной медицины и искусственного интеллекта (ИИ).

Как, по вашему мнению, регулирующие органы рассматривают данные, которые вы генерируете при исследовании тканей человека?

Регулирующие органы прошли через этот процесс вместе с отраслью и, в некоторых случаях, были в авангарде усилий по устранению препятствий для исследований с использованием человеческих данных. Они пытались продвигать правильное использование человеческих тест-систем.Тесты с использованием свежих тканей пока не являются обязательными, но они являются вспомогательными исследованиями для фармакологической безопасности. У нас даже были запросы от регулирующих органов о проведении конкретных исследований по устранению побочных эффектов, возникающих во время клинических испытаний.

Около пяти лет назад FDA и MRHA выступили с инициативой, наряду с такими организациями, как NC3Rs в Великобритании, чтобы исследовать фармацевтическую промышленность, задавая вопросы о препятствиях на пути к более широкому использованию человеческих тканей при оценке безопасности, поскольку это, как правило, является основным направлением деятельности. для регуляторов.Исследование показало, что большинство фармацевтических компаний либо использовали эту технологию, либо разрабатывали методы ее использования, которые включали свежие ткани человека и другие подходы, такие как 3D-модели.

Так что я думаю, что регуляторы очень поддерживают, но это ни в коем случае не панацея. Я думаю, что нереально утверждать, что тестирование тканей человека может заменить все эксперименты на животных, но оно, безусловно, уже сокращает и уточняет эти эксперименты, и в следующие 10 лет ожидается дальнейший прогресс.

[Интервьюер] Итак, в итоге вы говорите, что регулирующие органы рады получить дополнительные данные. В то же время это не обязательно, но сокращает количество тестов на животных.

Думаю, правильно, это в индивидуальном порядке. Как правило, если речь идет о мишени, где понятно, что модели на животных могут не отражать биологию человека (например, рецепторы серотонина), то регуляторы могут потребовать включить некоторые системы тканей человека.Это также могут быть сами спонсоры в фармацевтике, которые определяют потенциальные риски и решают, что им нужны человеческие данные.

Я думаю, что это вызвано причинами клинической неудачи: эффективностью, безопасностью и фармакокинетикой. На эти три большие области приходится большая часть клинических неудач, и именно в этих областях используются человеческие ткани.

Что ждет исследования тканей человека в будущем?

Прямо сейчас у нас больше данных, чем кто-либо может представить.И задача не в том, чтобы генерировать эти данные, а в том, чтобы их разумно использовать для получения прибыли. Я думаю, что эти идеи не будут исходить только из геномики или транскриптомики, потому что мы снова и снова видели, что прогнозы, сделанные просто на основе анализа данных секвенирования следующего поколения, недостаточны для понимания фармакологии.

Чтобы перейти к истинной фармакогеномике, нам необходимо включить функциональные данные. В дополнение к пониманию омиков, нам также необходимо понимать другую информацию об этих людях — клинические данные, историю болезни, историю наркотиков, воздействию которых подвергался этот человек.И именно здесь ИИ может помочь нам совершить прорыв, потому что мы увеличиваем объем и сложность данных. Я думаю, что мы можем достичь понимания, которое иначе было бы невозможно при надлежащем использовании моделей машинного обучения ИИ.

[Интервьюер] Потому что эффективно вы можете получить к ним доступ с точки зрения больших данных — получите различные источники данных и, надеюсь, получите согласованную информацию, которая действительно будет полезна. Это помогает нам продвигать науку вперед, верно?

Совершенно верно.Мы проделали некоторую предварительную работу в этой области и опубликовали некоторые первоначальные работы с Центром инноваций в области точной медицины (PM-ICS) здесь, в Шотландии. Кроме того, совсем недавно мы работали с экспертами в области машинного обучения искусственного интеллекта, чтобы понять, почему человек может реагировать на определенные лекарства в нашей системе свежих тканей. Используя свежую ткань человека в качестве показателя вероятной клинической реакции человека, мы можем понять, почему эти люди ответили, а другие нет.Я думаю, что это очень интересная область, действительно объединяющая фармакогеномику.

[Интервьюер] Безусловно, это звучит очень интересно. Я полагаю, однако, что качество данных, необходимых для использования входных данных, должно быть очень высоким — они должны быть точными, в противном случае они должны быть актуальными …

Совершенно верно — качество данных является ключевым фактором. Я думаю, что проблема заключается в количестве необходимых доноров, но на международном уровне, в рамках инициатив государственного и частного секторов, прилагаются большие усилия для безопасного обмена и сбора данных.Например, в Шотландии у нас есть сеть «безопасных убежищ»: Национальная служба здравоохранения (NHS) управляет учреждениями, которые обеспечивают брандмауэр между данными пациентов в системе здравоохранения и фармацевтическими компаниями, CRO или академическими исследователями. Они обеспечивают соответствующую анонимность и доступ, при этом гарантируя, что мы сможем совершить прорыв в медицине.

[Интервьюер] Одно из основных преимуществ централизованной службы здравоохранения: у вас действительно большой объем данных, в этом нет никаких сомнений [смеется]

Вы знаете, что это определенно выгодно для Великобритании в целом и для Шотландии в частности.По всей Шотландии есть этот идентификационный номер здоровья, который есть у каждого человека от колыбели до могилы. Этот номер идентифицирует все медицинские записи и обеспечивает доступ ко всей истории болезни и рецептам.

Взгляд на эти вещи важен не только для медицинских исследований, но и для экономики. Это огромная выгода. Но другая часть этого — доверие и прозрачность, с которыми это делается с общественностью, и привлечение общественности к делу идет на пользу исследованиям.

Если кто-нибудь из наших слушателей захочет связаться с REPROCELL, как они это сделают?

Мы были бы рады обсудить любую из идей или концепций в сегодняшнем обсуждении. Лучше всего через наш веб-сайт — у нас есть контактные данные всех наших сайтов и адреса электронной почты.

Жизнеспособная альтернатива моделям на животных?

ISRN Pharm. 2011; 2011: 806789.

Роберт А. Коулман

27 Wodehouse Terrace, Falmouth, Cornwall TR11 3EN, UK

Академические редакторы: K.Аримори и Дж. Арнольд

Получено 18 апреля 2011 г .; Принято 15 мая 2011 г.

Это статья в открытом доступе, распространяемая по лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии правильного цитирования оригинальной работы.

Эта статья цитируется в других статьях в PMC.

Реферат

Способность фармацевтической промышленности разрабатывать новые безопасные и эффективные лекарственные средства для вывода на рынок серьезно снижается. Возможно, основной причиной этого является широкая зависимость отрасли от методов тестирования, не основанных на биологии человека, для определения потенциальных безопасность и эффективность, объективный анализ которых показывает низкую прогностическую ценность.Очевидный альтернативный подход — использовать тесты, основанные на человеке. но только если они доступны, практичны и эффективны. В то время как in vivo (микродозирование фазы 0 с высокочувствительной масс-спектроскопией) и in silico (с использованием установленных биологических данных человека), технологии используются все шире, in vitro подходы к человеку реже используются. Однако в настоящее время доступны или разрабатываются не только все более сложные методы тестирования in vitro, , но базовая этически одобренная инфраструктура, через которую могут быть приобретены человеческие клетки и ткани, уже создана.Наряду с клиническим микродозированием и in silico подходы, более эффективный доступ и использование человеческих клеток и тканей in vitro обеспечивают захватывающие и потенциально более эффективные возможности для оценки безопасности и эффективности новых лекарств.

1. Введение

Принято считать, что фармацевтическая промышленность сталкивается с проблемой вывода на рынок новых безопасных и эффективных лекарств. Это вполне может быть связано, по крайней мере частично, с чрезмерной зависимостью отрасли от использования животных в качестве суррогатов человека, проблема, которая вызывала беспокойство у многих, работающих в этой области на протяжении десятилетий [1–6].Действительно, было показано, что наиболее широко используемые виды животных, грызуны, собаки и даже нечеловеческие приматы, ненадежны в своей способности предсказывать наркотическое поведение человека. Сравнение биодоступности ряда лекарств у человека с биодоступностью у этих трех видов, проведенное Грассом и Синко, продемонстрировало очень низкий уровень корреляции [7]. Более того, ретроспективное исследование Олсона и его коллег [6] показало, что для некоторых систем прогностическая ценность исследований на животных для выявления потенциальной токсичности у людей работает немного лучше, чем вращение монеты.Интересно, что выводы Олсона довольно хорошо коррелируют с выводами Флетчера [3], опубликованными более 20 лет назад. Дальнейшая поддержка была получена в исследовании соответствия видов при повреждении печени [8] с использованием программы разведки безопасности, основанной на данных Medline и Европейских общественных оценочных отчетов (EPAR) в странах Европы, Ближнего Востока и Африки. Из более чем 800 (Medline) и 130 (EPAR) продаваемых и отозванных соединений с доказательствами токсичности для печени у человека только 60% (Medline) и 49% (EPAR) оказались одинаково токсичными для грызунов, и только 17% и 35% у экспериментальных видов грызунов и негрызунов ().В свете такой сомнительной предсказательной силы кажется удивительным, что такой запас по-прежнему определяется данными о безопасности животных. Хотя так было всегда, высказывалась обеспокоенность по поводу того, что недостатки животных будут становиться все больше с повышенным вниманием к биологическим препаратам, нацеленным на человека [9]. Следовательно, есть веские основания более критически взглянуть на существующие методы, используемые для определения потенциальной безопасности и эффективности новых лекарств, и изучить, есть ли более эффективные способы сделать это.

Диаграммы Венна соединений, вызывающих неблагоприятное воздействие на печень людей, грызунов и / или негрызунов. (a) количество соединений, вызывающих эффекты только в каждом классе видов и более чем в одном классе, и (b) пропорции соединений, сообщающих о воздействии на печень у людей, которые оказывают влияние только на людей, людей и грызунов, людей и негрызунов. , и во всех трех классах видов, как определено утверждениями, полученными из Medline, в общей сложности 1061 соединение (см. http: //www.biowisdom.ru / downloads / SIP_Board_Species_Concordance.pdf).

2. Роль животных в тестировании безопасности и эффективности

Похоже, все еще широко распространено мнение, что, несмотря на их признанные недостатки, исследования на животных имеют решающее значение для открытия лекарств, и было заявлено, что «практически все медицинские достижения последнего века прямо или косвенно зависела от исследований на животных »[10–12]. Хотя это мощное заявление, оно имеет ложное обоснование. Что касается новых лекарств, то бесспорно то, что все они были испытаны на животных, и что эти испытания подтвердят, что соединения достаточно безопасны и эффективны для оценки на человеке.Это связано с тем, что промышленность требует, чтобы лекарственные препараты были продемонстрированы эффективными на их животных моделях, прежде чем они будут продвигать эти препараты на клиническую стадию. Что касается безопасности, то профиль экспериментальных животных без дефектов является обязательным аспектом процесса утверждения регулирующими органами. Таким образом, хотя верно то, что все препараты были протестированы и признаны безопасными и эффективными на животных, неясно, в какой степени это имеет отношение к их профилям на людях. Действительно, если бы было постановлено, что только соединения, окрашенные в желтый цвет или пахнущие розой, могут перейти к клиническим испытаниям, тогда все успешные препараты будут обладать этими характеристиками, но было бы абсурдно предполагать, что эти свойства необходимы для идентификации безопасных и эффективных новых препаратов. лекарства.Сегодняшняя уверенность в прогнозах на животных игнорирует, во-первых, тот факт, что подавляющее большинство лекарств, поступающих в клинические испытания, либо не обладают клинической эффективностью, либо вызывают нежелательные побочные эффекты или откровенную токсичность, и, во-вторых, мы не знаем, сколько потенциально ценных лекарств были отправлены на свалку на основании ложных данных о животных.

Чтобы оценить роль суррогатов животных для безопасности человека, интересно рассмотреть, что произошло бы, если бы безопасность экспериментальных животных требовалась для утверждения пищевых продуктов для потребления человеком.Если бы это было так, у нас не было бы авокадо, голубого сыра, брюссельской капусты, капусты, шоколада, кофе, чеснока, винограда, лакрицы, лука или многих других распространенных и явно безопасных пищевых продуктов [13, 14], как все доказали. плохо переносится или даже токсичен для грызунов и / или собак. И что еще важнее, недавний опыт применения препарата Те Дженеро, TGN1412 [15], который вызвал такие разрушительные эффекты у добровольцев в дозе, в 500 раз меньшей, чем та, которую хорошо переносят нечеловеческие приматы, иллюстрирует недостатки оценки безопасности у людей-добровольцев. животных, особенно в случае агентов, специально разработанных для взаимодействия с человеческими целями, а также все большее количество новых биологических лекарств.

Ситуация не лучше в том, что касается прогнозов эффективности. Рак — особенно хороший пример, где модели на мышах имеются в большом количестве, но имеют очень плохую репутацию в прогнозировании эффективности у человека [16–19]. Принято считать, что примерно 95% новых противораковых препаратов, эффективных на животных моделях, оказались неэффективными в клинике [20, 21]. И если посмотреть на текущий арсенал противоастматических препаратов, в первую очередь кортикостероидов, бета-агонистов, теофиллина, кромонов и антилейкотриенов, только последние могут утверждать, что первоначальное открытие и разработка этого класса были основаны на экспериментах на животных.И наоборот, если мы рассмотрим соединения, рекламируемые в качестве потенциальных новых средств лечения астмы на основе исследований на мышах, морских свинках и овцах, мы увидим, среди прочего, антигистаминные препараты, антагонисты нейрокинина, брадикинина, PAF, рецепторов тромбоксана и эндотелина, препаратов, блокирующих кальциевые каналы. , открыватели калиевых каналов, статины и агонисты гамма-рецепторов PPAR, ни один из которых в конечном итоге не оказался клинически полезным [22–24].

Статус мыши как экспериментального суррогата человека значительно повысился с завершением работы над геномами мыши и человека и осознанием фундаментального геномного сходства двух видов.Согласно статистике Министерства внутренних дел Великобритании за 2008 г., более 2 миллионов мышей были использованы в запланированных процедурах, что составляет более 60% от общего числа использованных животных [25]. Изучение экспрессии генов у мышей и людей выявляет множество важных различий: на конкретном примере было продемонстрировано, что паттерны экспрессии мРНК рецептора 5-HT _2b в масштабе всего тела у этих двух видов сильно различаются [26 ] (). Более того, существует только 82% совпадения последовательностей генов, кодирующих этот рецептор, у этих двух видов [27].И что еще более важно, исследование сродства этого рецептора к его естественному лиганду 5-HT показало, что авидность мышиного рецептора к 5-HT по крайней мере в 100 раз ниже, чем у человеческого рецептора к 5-HT. гормон [27]. При такой разнице немыслимо, чтобы рецептор 5-HT _2b у этих двух видов выполнял одну и ту же роль.

Сравнение паттернов экспрессии QRT-PCR для 5-HT _2B в 20 тканях мыши (красный) и человека (синий). Каждое пронумерованное радиальное плечо представляет другой тип ткани, а концентрические круги представляют величину экспрессии гена в количестве копий мРНК на 100 нг общей РНК.Точки данных представляют собой средние значения из 3 независимых значений (т.е. полученные из 3 образцов каждого типа ткани, каждый из которых получен от отдельного животного / донора). Ткани: (1) сердце, (2) пищевод, (3) желудок, (4) тощая кишка, (5) толстая кишка, (6) поджелудочная железа, (7) печень, (8) мозжечок, (9) лобная кора, (10) ) спинной мозг, (11) трахея, (12) паренхима легкого, (13) почка, (14) мочевой пузырь, (15) яичник, (16) матка, (17) семявыносящий проток, (18) яичко, (19) селезенка , (20) кожа. (см. Coleman, [26]).

Это не означает, что все тесты на животных бесполезны; для некоторых классов лекарственных средств, определенные испытания на животных показали высокую предсказательную эффективность и / или безопасность.Однако очевидно, что это не является общим правилом, и проверка или иным образом достигается только с учетом преимуществ ретроспективного анализа, обеспечивая довольно небезопасную основу для оценки новых химических соединений. Поэтому, несомненно, своевременно поставить под сомнение продолжающееся использование суррогатов животных на основе как этики, так и логики. Это мнение подтверждается рядом критических публикаций, включая публикацию [28], в которой показано, что вероятность предсказания клинического исхода у человека животными не намного лучше 50:50.Итак, если производительность животных в этом отношении настолько низка, почему мы продолжаем их использовать? Существует ряд причин, некоторые из которых связаны просто с тем, как все делалось всегда, с требованием регулирующих органов получать данные о животных и, конечно же, с трудностями в поиске альтернативы.

3. Возможны ли альтернативы, не относящиеся к животным?

Очевидная альтернатива — сосредоточиться на человеческой, а не нечеловеческой биологии в доклинических испытаниях. Но как? Ученому, открывшему новые лекарства, доступны три подхода: in vivo, , in silico, и in vitro, .

Был разработан ряд неинвазивных методов для оценки активности лекарств у людей, таких как компьютерная томография, МРТ, ПЭТ и ОФЭКТ-сканирование, транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС) и лазерная допплеровская визуализация перфузии, хотя их ценность для определения потенциальных возможностей безопасность новых лекарств не ясна. Однако растет интерес к использованию микродозирования (т.е. введение доз, примерно в 100 раз меньших, чем минимальная предполагаемая клиническая доза), и появляется все больше доказательств того, что это имеет прогностическую ценность [29–31].Нет никаких сомнений в том, что если будут воспроизведены первые обнадеживающие данные, этот подход будет все шире использоваться при тестировании на наркотики в будущем. Однако этот подход в первую очередь имеет ценность для изучения вероятной фармакокинетической судьбы новых лекарств и предоставляет ограниченную информацию об эффективности или безопасности, хотя он может обеспечить раннее указание на вероятное образование потенциально опасных или действительно эффективных метаболитов. На данном этапе уместно упомянуть тестирование на наркотики у людей с мертвым мозгом, модель, которая проводится постоянно, хотя и на низком уровне в течение более 25 лет [32].Этот подход, который технически может похвастаться, уникальным образом позволяя генерировать очень релевантные данные, поднимает ряд этических вопросов, которые выходят за рамки данной статьи и которые я оставлю другим для обсуждения [33] .

Напротив, тестирование in silico не вызывает таких этических проблем и становится все более и более приемлемой как часть доклинического профилирования новых лекарств. In silico Тестирование с использованием вычислительных подходов является многообещающим, хотя в настоящее время обычно рекомендуется использовать консенсус индикаторов из множества различных моделей, а не полагаться на одну модель.Однако, поскольку многие модели уже коммерчески доступны, надежность этого подхода к прогнозированию поведения наркотиков у людей, несомненно, будет расти, и в результате европейской директивы REACH [34] он теперь поддерживается программой OpenTox [35]. Тем не менее, это всегда, вероятно, останется вспомогательным элементом, а не основным показателем.

Ясно, что такие подходы in vivo, и in silico, все чаще принимаются в качестве ключевых факторов, вносящих свой вклад в сегодняшние программы разработки лекарств, и поэтому они не будут рассматриваться далее в этой статье.Область, которой действительно серьезно пренебрегают, — это использование человеческих методов in vitro . Ценность in vitro подхода хорошо иллюстрируется TGN1412, где после его катастрофического клинического испытания [15] был быстро разработан метод in vitro , который моделировал потенциально смертельный цитокиновый шторм, испытанный клиническими добровольцами [36, 37 ]. Если бы это было разработано и использовалось до воздействия препарата на людей, испытания никогда бы не состоялись.Несомненно, пришло время провести тщательную перспективную оценку человеческих подходов, не только in vivo и in silico , но, что критически важно, также in vitro , в качестве альтернативы глубоко ошибочным методам на животных. подходы, которые используются в настоящее время для выявления потенциальных проблем безопасности новых лекарств для человека.

3.1. Методы, основанные на биологии человека

Несмотря на установление в 1959 году принципа 3R, предложенного Расселом и Берчем [38], внедрение неживотных тестов на безопасность было болезненно медленным, а тесты на людях — еще медленнее.Только в 1970-х годах, когда Эймс и др. представил свой тест на бактериальную мутагенность [39], согласно которому первый неживотный тест стал нормативным требованием. Однако после Эймса было немного других тестов, не на животных, которые получили нормативную аккредитацию, и те, которые получили, ограничиваются в основном тестами на кожную токсичность и мутагенность [40, 41]. Однако существует несколько тестов на животных клетках / тканях [42], в которых теоретически можно использовать соответствующий человеческий материал, но в основном in vivo, тесты на животных остаются основой большинства требуемых регулирующими органами тестов безопасности.Интересно отметить, что в настоящее время разработан тест на основе клеток человека, который заменит тест Эймса [43], но он еще не получил нормативной аккредитации. Непонятно, почему именно больше усилий не прилагается к разработке тестовых систем, основанных на использовании человека, но это действительно похоже на порочный круг, когда и промышленность, и регулирующие органы ждут, пока другой сделает первый шаг. Но несомненно то, что регулирующие органы одобрят любой подход только тогда, когда будет убедительно продемонстрирована ценность, поэтому очевидно, что промышленность должна принять вызов.

Можно широко использовать изолированные клетки и ткани человека для поддержки фармацевтических исследований и разработок посредством применения относительно простых анализов in vitro , таких как клетки крови, гепатоциты, островки поджелудочной железы и различные препараты гладкой мускулатуры, но один из основных Возражение против принятия in vitro моделей тканей человека состоит в том, что невозможно адекватно смоделировать сложность всего тела в изолированных тканях. Хотя этот аргумент, несомненно, имеет некоторую обоснованность, слишком легко просто сказать «это невозможно» — позиция, которая серьезно недооценивает человеческую изобретательность при столкновении с кажущейся неразрешимой проблемой.В самом деле, с развитием мощных новых технологий такое моделирование может быть ближе к реализации, чем обычно принято считать. Способность ученых моделировать сложные патологические процессы с использованием комбинации простых тестов иллюстрируется очевидно успешным методом прогнозирования тошноты и рвоты у человека с использованием ряда подходов, включая использование человеческих клеток [44].

Ответ почти наверняка заключается не только в рассмотрении воздействия лекарств на отдельные типы клеток, но и в интеграции ряда технологических подходов, применяемых к тканям и клеткам человека в условиях, которые лучше отражают клетка: клетка, ткань: ткань, и даже взаимодействия орган: орган, которые действуют в человеческом теле.Такой интегрированный подход in vitro можно рассматривать как « proxi-vivo ». В разработке таких конструкций достигнут значительный прогресс. Это особенно важно при рассмотрении эффектов не только самих лекарств, но и продуктов их метаболизма, которые, вероятно, будут вызваны тканями, отличными от той, в которой может возникать побочный эффект. Такое интегрированное моделирование предоставляется в различных формах (), например, с использованием микрофлюидики [45, 46], так называемой многокомпонентной модульной системы quasi-vivo [47] или лунок в лунках [48], все из которые позволяют лекарствам воздействовать на ключевые ткани примерно так, как in vivo .Такие подходы позволяют, например, подвергать лекарство воздействию клеток печени до контакта с клетками органа (ов)-мишени, что позволяет понять активность не только самого лекарственного средства, но и продуктов его метаболизма, более точно имитируя то, что скорее всего встречается in vivo . Ярким примером такого подхода является «легкое на чипе», разработанное учеными Гарварда [49]. Если эта модель окажется полезной, несомненно, в конечном итоге на смену ей придут «кишка на чипе», «сердечно-сосудистая система на чипе» и многие другие.Такое совместное культивирование также использовалось для создания модели индуцированного синовиальными фибробластами разрушения хряща в качестве модели ревматоидного артрита [50].

Некоторые примеры тестов с участием сокультуры клеток. Такие методы позволяют одновременное применение соединений к нескольким типам клеток, средств изучения влияния (например, через секретируемые факторы) одного типа клеток на другой, а также эффектов метаболитов, продуцируемых одним типом клеток, на функцию другого. (а) Технология IdMOC. Обычно клетки засевают во внутренние лунки (отмечены зеленым) и инкубируют в течение 24 часов, чтобы обеспечить прикрепление, после чего большую прямоугольную (желтую) лунку заливают средой, содержащей субстраты или тестируемые соединения.Среда для заводнения позволяет соединять множество клеток во внутренних лунках, имитируя интеграцию множества органов через большой круг кровообращения. (b) Верхняя панель показывает квазививо-систему, нижняя панель — схематическое изображение, показывающее, как камеры могут быть соединены последовательно с различными типами ячеек в каждой. Первая камера A1 представляет собой двухпоточную камеру с разными жидкостями / средами по обе стороны пористой мембраны или каркаса, на котором культивируются клетки. Камера типа A1 может быть адаптирована для обеспечения границы раздела воздух-жидкость путем замены одного из потоков жидкости воздухом.(c) Легкое на чипе. Верхняя панель показывает чипы, нижняя панель — схематическое изображение, иллюстрирующее детали конструкции и расположение бронхиального эпителия и эндотелия сосудов дыхательных путей по обе стороны от пористой мембраны. Чипы представляют собой полимерные устройства длиной 2 см, имитирующие функцию легких человека. Микрожидкостная система включает альвеолярно-капиллярный интерфейс, который примыкает к двум боковым камерам. Альвеолярно-капиллярный интерфейс состоит из пористой, гибкой полимерной мембраны толщиной 10 мкм, покрытой внеклеточным матриксом (ЕСМ), которая отделяет канал, содержащий клетки альвеолярного эпителия человека и слой воздуха, от канала, содержащего эндотелиальные клетки микрососудов легких человека. клетки и текущий слой среды для культивирования клеток.Приложение вакуума к боковым камерам деформирует тонкие стенки, отделяющие эти камеры от поверхности раздела, в результате чего гибкая полимерная мембрана растягивается, имитируя механические эффекты дыхания.

Существуют и другие способы включения патофизиологически значимых клеточных взаимодействий в анализ in vitro . Один интересный подход включает в себя подвергание патологически релевантных комбинаций типов клеток различным проблемам и измерение высвобождения широкой панели генных продуктов [51].Это показало, что влияние тестируемых лекарств на этот образец высвобожденных продуктов может указывать на биологический механизм действия тестируемого соединения. Использование различных анализов корреляции и кластеризации по сравнению с обширным эталонным набором позволяет глубже понять как терапевтические, так и патологические аспекты биологического профиля новых соединений. Подобные подходы были разработаны другими компаниями, но с использованием других маркеров биологической активности, например, экспрессии генов [52], факторов транскрипции [53] и микроРНК [54].Такие технологии представляют собой свободные от гипотез подходы, больше похожие на тестирование безопасности in vivo , чем на традиционные анализы in vitro , в которых соединение обычно анализируется против конкретной мишени в конкретной ткани или типе клеток.

В то время как системы клеточных культур можно справедливо критиковать за их в целом нефизиологическую природу, особенно в отношении их ограниченного числа клеток, неадекватной перфузии и существования краевых эффектов, значительные усилия были направлены на улучшение этого с использованием срезов ткани. , каркасы и другие средства поддержки культуры, а также методы 3D-культивирования [55–57].Создание более физиологических трехмерных культур, включающих комбинации соответствующих типов клеток, несомненно, будет значительным шагом на пути к более эффективному моделированию in vitro систем in vivo и .

Еще одним важным источником человеческого биологического материала являются стволовые клетки. По мере того, как наше понимание стволовых клеток и факторов, определяющих их дифференцировку, растет, они, несомненно, окажутся все более полезными при создании модельных конструкций для тестирования новых лекарств как на эффективность, так и на токсичность [58].Большая работа уже ведется под эгидой группы «Стволовые клетки для более безопасных лекарств» [59], заявленной целью которой является «Создание банка стволовых клеток, открытых протоколов и стандартизированных систем в технологии стволовых клеток, которые позволят дифференциация стволовых клеток в стабильные гомогенные популяции определенных типов клеток с физиологически релевантными фенотипами, подходящими для токсикологического тестирования на высокопроизводительных платформах ». Действительно, например, стволовые клетки уже использовались для создания кардиомиоцитоподобных клеток, которые можно использовать для моделирования не только функции сердечного ионного канала или удлинения интервала QT, но и способности вызывать желудочковые аритмии, связанные с пуантами torsade de pointes [60 ].

Ценность любой конструкции in vitro клетка / ткань , конечно, настолько велика, насколько велики методы, применяемые для определения активности лекарственного средства. Ответ на вопрос более точной оценки эффектов лекарств, как с точки зрения потенциальной эффективности, так и безопасности, вероятно, заключается в сочетании соответствующих систем совместного культивирования с улучшенными методами обнаружения биологической активности с высоким содержанием. Такие подходы в сочетании с современным программным обеспечением для кластерного анализа и распознавания образов позволят идентифицировать активности, не обнаруживаемые более традиционными методами in vitro [61–63].Такие подходы в настоящее время включены в программу ToxCast Агентства по охране окружающей среды США, которая специально разработана для определения более эффективных способов определения безопасности человека как в отношении химических веществ для окружающей среды, так и в последнее время для фармацевтических препаратов [64].

Нет никакого намерения предполагать, что в настоящее время мы можем просто переключиться с существующей, в основном, системы тестирования безопасности на животных, на батарею тестов, в большей степени ориентированную на человека. Но на основе значительных разработок, сделанных в последние годы, теперь биофармацевтическая промышленность и научные круги обязаны заняться задачей использования постоянно расширяющегося диапазона технологий, основанных на тканях человека, для разработки более актуальных и прогнозирующих методов установление безопасности и эффективности новых лекарств, а также предоставление правительством и регулирующими органами всей необходимой поддержки.

Весьма вероятно, что будут выявлены токсические эффекты и нарушения, при которых изолированные клетки и ткани не могут и никогда не дадут исчерпывающий ответ, и где некоторая зависимость от экспериментальных животных должна сохраниться. В таких случаях, однако, необходимо провести сравнительные исследования соответствующих клеток, тканей и связанных с ними патофизиологических процессов у человека и выбранных видов животных, чтобы установить актуальность предлагаемой модели животных, прежде чем ценные ресурсы будут потрачены впустую в простой надежде, что результаты будет иметь клиническое значение.

4. Доступ к человеческим биологическим материалам

Хотя исследования in vitro на людях привлекают широкий спектр функций, которые могут быть изучены, следует признать, что, если мы не улучшим радикально наш доступ к жизнеспособным тканям человека, таким Тестирование станет значительным узким местом в программах доклинического тестирования на наркотики. В настоящее время в Великобритании мы ограничены почти исключительно получением тканей хирургическим путем и вскрытием . Хотя ткань, полученная из этих источников, имеет значительную ценность, ее недостаточно.Из этих источников мы ограничены с точки зрения диапазона типов тканей, количества, которое может быть поставлено, качества и частоты. Это проблемы, которые необходимо решить, если человеческие ткани когда-либо станут ключевым компонентом доклинических испытаний эффективности и безопасности. Я бы предположил, что ответ заключается в доступе к тканям доноров органов как с сердечным сокращением, так и без него. Только в Великобритании в настоящее время в реестре доноров трансплантатов числится более 17 миллионов человек, а в период с 1 апреля 2009 г. по 31 марта 2010 г. было выполнено более 3700 трансплантаций органов [65].Если бы каждый из доноров этих органов дополнительно пожертвовал нетрансплантируемые органы / ткани для исследований, было бы возможно провести огромное количество исследований на людях. И это потенциально только верхушка айсберга, поскольку Министерство здравоохранения Великобритании в настоящее время стремится увеличить доступность органов для трансплантации через институт NHS Blood and Transplant, и это было бы чрезвычайно ценно, если бы извлечение всех органов для трансплантации могло быть быть связано с дополнительным поиском материала для исследования.

Но для того, чтобы исследование тканей человека было принято в качестве ключевого компонента парадигмы тестирования на наркотики, оно должно стать «необходимостью иметь», и это произойдет только в том случае, если это будет требоваться в качестве нормативного требования. Этого не произойдет, пока мы не сможем гарантировать доступ к тканям необходимого диапазона, надлежащего состояния, в достаточном количестве и с необходимой периодичностью. Сотрудничество между NHS Blood and Transplant и фармацевтической промышленностью, а также участие широкой общественности в обеспечении доступности и использовании человеческих тканей для исследований имеют важное значение для реализации полного потенциала человеческого подхода к открытию и разработке лекарств.

Благодарности

Автор благодарит следующих за предоставленные материалы и разрешение на использование материалов для включения в рисунки: доктора Аманду Вудроффе, Asterand Ltd, доктора Гордона Бакстера, BioWisdom Ltd, доктора. Альберт Ли и Аарти Узгаре, Advanced Pharmaceutical Sciences Inc., д-р Малькольм Уилкинсон, Kirkstall Ltd, и д-р Рик Гроло, Институт биологии Висса, Центр наук о жизни, Бостон. Также выражаем благодарность Кэти Арчибальд из Фонда безопасных лекарств и докторуПитеру Фишману из Novartis Pharmaceuticals Corp. за полезные советы при составлении этого документа.

Ссылки

1. Litchfield JT. Прогнозирование воздействия лекарств на человека на основе исследований на лабораторных животных. Журнал Американской медицинской ассоциации . 1961; 177: 34–38. [PubMed] [Google Scholar] 2. Litchfield JT. Оценка безопасности новых препаратов с помощью тестов на животных. Клиническая фармакология и терапия . 1962. 3 (5): 665–672. [PubMed] [Google Scholar] 4.Ламли CE, Уокер SR, редакторы. Семинар CMR — Исследования токсичности животных: их значение для человека . Ланкастер, Великобритания: Набережная; 1990. [Google Scholar] 5. Збинден Г. Прогностическое значение исследований на животных в токсикологии. Нормативная токсикология и фармакология . 1991. 14 (2): 167–177. [PubMed] [Google Scholar] 6. Олсон Х., Беттон Дж., Робинсон Д. и др. Соответствие токсичности фармацевтических препаратов человеку и животным. Нормативная токсикология и фармакология . 2000. 32 (1): 56–67.[PubMed] [Google Scholar] 7. Grass GM, Синко П.Дж. Имитационное моделирование фармакокинетики на физиологической основе. Расширенные обзоры доставки лекарств . 2002. 54 (3): 433–451. [PubMed] [Google Scholar] 9. Митчелл П. Критики пугливой реакции Европы на катастрофу TeGenero. Природа Биотехнологии . 2007. 25 (5): 485–486. [PubMed] [Google Scholar] 12. Исследования на животных — это источник человеческого сострадания, а не стыда. Ланцет . 2004. 364 (9437): 815–816. [PubMed] [Google Scholar] 15. Suntharalingam G, Perry MR, Ward S и др.Цитокиновый шторм в фазе 1 испытания моноклонального антитела против CD28 TGN1412. Медицинский журнал Новой Англии . 2006. 355 (10): 1018–1028. [PubMed] [Google Scholar] 16. Schuh JCL. Испытания, невзгоды и тенденции в моделировании опухолей у мышей. Токсикологическая патология . 2004; 32 (приложение 1): 53–66. [PubMed] [Google Scholar] 17. Шарплесс Н. Э., Депиньо Р. А.. Могучая мышь: генно-инженерные модели мышей в разработке лекарств от рака. Обзоры природы Открытие лекарств . 2006. 5 (9): 741–754.[PubMed] [Google Scholar] 18. Олив К.П., Тувсон Д.А. Использование целевых моделей мышей для доклинических испытаний новых лекарственных средств против рака. Клинические исследования рака . 2006. 12 (18): 5277–5287. [PubMed] [Google Scholar] 19. Kung AL. Практики и ошибки мышиных моделей рака в открытии лекарств. Успехи в исследованиях рака . 2006; 96: 191–212. [PubMed] [Google Scholar] 21. Кола И., Лэндис Дж. Может ли фармацевтическая промышленность снизить уровень выбытия? Обзоры природы Открытие лекарств .2004. 3 (8): 711–715. [PubMed] [Google Scholar] 22. Коулман Р.А. Современные модели на животных не позволяют прогнозировать клиническую астму. Легочная фармакология и терапия . 1999. 12 (2): 87–89. [PubMed] [Google Scholar] 23. Зоский Г.Р., Хитрый П.Д. Животные модели астмы. Клиническая и экспериментальная аллергия . 2007. 37 (7): 973–988. [PubMed] [Google Scholar] 24. Круг Н, Рабе К.Ф. Модели на животных для астмы человека: взгляд клинициста. Текущие цели в отношении лекарств . 2008. 9 (6): 438–442.[PubMed] [Google Scholar] 26. Коулман Р.А. Открытие сегодня: ценность экспериментов с тканями человека. Альтернатива экспериментам на животных . 2004. 10 (1): 24–35. [Google Scholar] 27. Манивет П., Шнайдер Б., Смит Дж. К. и др. Сайт связывания серотонина человеческих и мышиных рецепторов 5-HT2B. Молекулярное моделирование и сайт-направленный мутагенез. Журнал биологической химии . 2002. 277 (19): 17170–17178. [PubMed] [Google Scholar] 28. Мэтьюз Р.А. Медицинский прогресс зависит от моделей на животных, не так ли? Журнал Королевского медицинского общества .2008. 101 (2): 95–98. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 29. Лаппин Дж., Гарнер Р.С. Полезность микродозирования за последние 5 лет. Заключение эксперта по метаболизму лекарственных средств и токсикологии . 2008. 4 (12): 1499–1506. [PubMed] [Google Scholar] 30. Лаппин Г. Микродозирование: настоящее и будущее. Биоанализ . 2010. 2 (3): 509–517. [PubMed] [Google Scholar] 31. Вагнер С.С., Симпсон М., Цайтлингер М. и др. Комбинированное исследование микродоз на человека с масс-спектрометрией и позитронно-эмиссионной томографией на ускорителе с верапамилом, меченным 14C и 11C. Клиническая фармакокинетика . 2011; 50 (2): 111–120. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 33. Томазини Ф. Исследования недавно умерших: историко-этическое исследование. Британский медицинский бюллетень . 2008. 85 (1): 7–16. [PubMed] [Google Scholar] 36. Стеббингс Р., Финдли Л., Эдвардс С. и др. «Цитокиновый шторм» в фазе I испытания моноклонального антитела TGN1412: лучшее понимание причин для улучшения доклинических испытаний иммунотерапевтических средств. Журнал иммунологии .2007. 179 (5): 3325–3331. [PubMed] [Google Scholar] 37. Финдли Л., Иствуд Д., Стеббингс Р. и др. Усовершенствованные методы in vitro для прогнозирования токсичности терапевтических моноклональных антител, включая TGN1412, для человека in vivo. Журнал иммунологических методов . 2010; 352 (1-2): 1–12. [PubMed] [Google Scholar] 39. Эймс Б.Н., Ли Ф.Д., Дерстон В.Е. Улучшенная бактериальная тест-система для обнаружения и классификации мутагенов и канцерогенов. Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки .1973; 70 (3): 782–786. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 40. Робинсон В. Поиск альтернатив: обзор 3R и использование животных в исследованиях. Обзор школьных наук . 2005; 87: 1–4. [Google Scholar] 43. Папа Е., Пилутти П., Граматика П. Прогнозирование мутагенности ПАУ в клетках человека по классификации QSAR. SAR и QSAR в исследованиях окружающей среды . 2008. 19 (1-2): 115–127. [PubMed] [Google Scholar] 44. Холмс А.М., Радд Дж. А., Таттерсолл, Ф. Д., Азиз К., Эндрюс, PLR. Возможности замены животных при исследовании тошноты и рвоты. Британский журнал фармакологии . 2009. 157 (6): 865–880. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 45. Бакстер GT. Hurel — платформа для суррогатного анализа in vivo для клеточных исследований. Альтернативы лабораторным животным . 2009; 37 (приложение 1): 11–18. [PubMed] [Google Scholar] 46. Фэн X, Du W, Luo Q, Liu BF. Микрожидкостный чип: платформа нового поколения для системной биологии. Analytica Chimica Acta . 2009. 650 (1): 83–97. [PubMed] [Google Scholar] 47. Маццеи Д., Гуццарди М.А., Джусти С., Ахлувалия А.Модульный биореактор с низким напряжением сдвига для подключенных культур клеток при высоких скоростях потока. Биотехнология и биоинженерия . 2010. 106 (1): 127–137. [PubMed] [Google Scholar] 48. Ли А.П. Использование интегрированной дискретной системы совместного культивирования нескольких органов (IdMOC) для оценки полиорганной токсичности. Альтернативы лабораторным животным . 2009. 37 (4): 377–385. [PubMed] [Google Scholar] 49. Хах Д., Мэтьюз Б.Д., Маммото А., Монтойя-Завала М., Синь Х.Й., Ингбер Д.Е. Восстановление функций легких на уровне органов на чипе. Наука . 2010. 328 (5986): 1662–1668. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 50. Pretzel D, Pohlers D, Weinert S, Kinne RW. Модель in vitro для анализа опосредованной синовиальными фибробластами деградации интактного хряща. Исследования и лечение артрита . 2009; 11 (1, статья R25) [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 51. Берг Э.Л., Ян Дж., Мелроуз Дж. И др. Механизмы токсичности химических мишеней и путей, определенные в первичных системах клеток человека. Журнал фармакологических и токсикологических методов .2010. 61 (1): 3–15. [PubMed] [Google Scholar] 52. Романов С., Медведев А., Гамбарян М. и др. Гомогенная репортерная система позволяет проводить количественную функциональную оценку множества факторов транскрипции. Природные методы . 2008. 5 (3): 253–260. [PubMed] [Google Scholar] 53. Уиллс К., Митчелл С. Токсикогеномика в открытии и разработке лекарств — оказывает влияние. Альтернативы лабораторным животным . 2009. 37 (1): 33–37. [PubMed] [Google Scholar] 54. Элвидж С. Как вытащить джинна из бутылки, вернувшего лекарство .Руководитель науки о жизни; 2010. [Google Scholar] 55. Сандстрем Л., Моррисон Б., Брэдли М., Прингл А. Органотипические культуры как инструменты для функционального скрининга в ЦНС. Открытие лекарств сегодня . 2005. 10 (14): 993–1000. [PubMed] [Google Scholar] 56. Cheng K, Lai Y, Kisaalita WS. Трехмерные полимерные каркасы для высокопроизводительных систем клеточного анализа. Биоматериалы . 2008. 29 (18): 2802–2812. [PubMed] [Google Scholar] 57. Gidrol X, Fouqué B, Ghenim L, Haguet V, Picollet-D’hahan N, Schaack B.2D и 3D клеточные микрочипы в фармакологии. Текущее мнение в области фармакологии . 2009. 9 (5): 664–668. [PubMed] [Google Scholar] 58. Винклер Дж., Сотириадоу И., Чен С., Хешелер Дж., Сачинидис А. Потенциал эмбриональных стволовых клеток в сочетании с технологиями -омикс в качестве модельных систем для токсикологии. Современная медицинская химия . 2009. 16 (36): 4814–4827. [PubMed] [Google Scholar] 60. Пенг С., Ласерда А.Е., Кирш Г.Е., Браун А.М., Брюнинг-Райт А. Потенциал действия и сравнительная фармакология кардиомиоцитов человека, полученных из стволовых клеток. Журнал фармакологических и токсикологических методов . 2010. 61 (3): 277–286. [PubMed] [Google Scholar] 61. Берг Э.Л., Кункель Э.Дж., Хитопулос Э., Плавец I. Характеристика сложных механизмов и вторичных активностей с помощью анализа BioMAP. Журнал фармакологических и токсикологических методов . 2006. 53 (1): 67–74. [PubMed] [Google Scholar] 62. Макдональд М.Л., Ламердин Дж., Оуэнс С. и др. Выявление нецелевых эффектов и скрытых фенотипов лекарств в клетках человека. Природа Химическая биология .2006. 2 (6): 329–337. [PubMed] [Google Scholar] 63. Янг Д.У., Бендер А., Хойт Дж. И др. Интеграция скрининга с высоким содержанием и прогнозирования лиганд-мишень для определения механизма действия. Природа Химическая биология . 2008. 4 (1): 59–68. [PubMed] [Google Scholar]
Жизнеспособная альтернатива моделям на животных?
ISRN Pharm. 2011; 2011: 806789.
Роберт А. Коулман
27 Wodehouse Terrace, Falmouth, Cornwall TR11 3EN, UK
27 Wodehouse Terrace, Falmouth, Cornwall TR11 3EN, UK
Академические редакторы: K.Аримори и Дж. Арнольд
Получено 18 апреля 2011 г .; Принято 15 мая 2011 г.
Это статья в открытом доступе, распространяемая по лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии правильного цитирования оригинальной работы.
Эта статья цитируется в других статьях в PMC.
Реферат
Способность фармацевтической промышленности разрабатывать новые безопасные и эффективные лекарственные средства для вывода на рынок серьезно снижается. Возможно, основной причиной этого является широкая зависимость отрасли от методов тестирования, не основанных на биологии человека, для определения потенциальных безопасность и эффективность, объективный анализ которых показывает низкую прогностическую ценность.Очевидный альтернативный подход — использовать тесты, основанные на человеке. но только если они доступны, практичны и эффективны. В то время как in vivo (микродозирование фазы 0 с высокочувствительной масс-спектроскопией) и in silico (с использованием установленных биологических данных человека), технологии используются все шире, in vitro подходы к человеку реже используются. Однако в настоящее время доступны или разрабатываются не только все более сложные методы тестирования in vitro, , но базовая этически одобренная инфраструктура, через которую могут быть приобретены человеческие клетки и ткани, уже создана.Наряду с клиническим микродозированием и in silico подходы, более эффективный доступ и использование человеческих клеток и тканей in vitro обеспечивают захватывающие и потенциально более эффективные возможности для оценки безопасности и эффективности новых лекарств.
1. Введение
Принято считать, что фармацевтическая промышленность сталкивается с проблемой вывода на рынок новых безопасных и эффективных лекарств. Это вполне может быть связано, по крайней мере частично, с чрезмерной зависимостью отрасли от использования животных в качестве суррогатов человека, проблема, которая вызывала беспокойство у многих, работающих в этой области на протяжении десятилетий [1–6].Действительно, было показано, что наиболее широко используемые виды животных, грызуны, собаки и даже нечеловеческие приматы, ненадежны в своей способности предсказывать наркотическое поведение человека. Сравнение биодоступности ряда лекарств у человека с биодоступностью у этих трех видов, проведенное Грассом и Синко, продемонстрировало очень низкий уровень корреляции [7]. Более того, ретроспективное исследование Олсона и его коллег [6] показало, что для некоторых систем прогностическая ценность исследований на животных для выявления потенциальной токсичности у людей работает немного лучше, чем вращение монеты.Интересно, что выводы Олсона довольно хорошо коррелируют с выводами Флетчера [3], опубликованными более 20 лет назад. Дальнейшая поддержка была получена в исследовании соответствия видов при повреждении печени [8] с использованием программы разведки безопасности, основанной на данных Medline и Европейских общественных оценочных отчетов (EPAR) в странах Европы, Ближнего Востока и Африки. Из более чем 800 (Medline) и 130 (EPAR) продаваемых и отозванных соединений с доказательствами токсичности для печени у человека только 60% (Medline) и 49% (EPAR) оказались одинаково токсичными для грызунов, и только 17% и 35% у экспериментальных видов грызунов и негрызунов ().В свете такой сомнительной предсказательной силы кажется удивительным, что такой запас по-прежнему определяется данными о безопасности животных. Хотя так было всегда, высказывалась обеспокоенность по поводу того, что недостатки животных будут становиться все больше с повышенным вниманием к биологическим препаратам, нацеленным на человека [9]. Следовательно, есть веские основания более критически взглянуть на существующие методы, используемые для определения потенциальной безопасности и эффективности новых лекарств, и изучить, есть ли более эффективные способы сделать это.
Диаграммы Венна соединений, вызывающих неблагоприятное воздействие на печень людей, грызунов и / или негрызунов. (a) количество соединений, вызывающих эффекты только в каждом классе видов и более чем в одном классе, и (b) пропорции соединений, сообщающих о воздействии на печень у людей, которые оказывают влияние только на людей, людей и грызунов, людей и негрызунов. , и во всех трех классах видов, как определено утверждениями, полученными из Medline, в общей сложности 1061 соединение (см. http: //www.biowisdom.ru / downloads / SIP_Board_Species_Concordance.pdf).
2. Роль животных в тестировании безопасности и эффективности
Похоже, все еще широко распространено мнение, что, несмотря на их признанные недостатки, исследования на животных имеют решающее значение для открытия лекарств, и было заявлено, что «практически все медицинские достижения последнего века прямо или косвенно зависела от исследований на животных »[10–12]. Хотя это мощное заявление, оно имеет ложное обоснование. Что касается новых лекарств, то бесспорно то, что все они были испытаны на животных, и что эти испытания подтвердят, что соединения достаточно безопасны и эффективны для оценки на человеке.Это связано с тем, что промышленность требует, чтобы лекарственные препараты были продемонстрированы эффективными на их животных моделях, прежде чем они будут продвигать эти препараты на клиническую стадию. Что касается безопасности, то профиль экспериментальных животных без дефектов является обязательным аспектом процесса утверждения регулирующими органами. Таким образом, хотя верно то, что все препараты были протестированы и признаны безопасными и эффективными на животных, неясно, в какой степени это имеет отношение к их профилям на людях. Действительно, если бы было постановлено, что только соединения, окрашенные в желтый цвет или пахнущие розой, могут перейти к клиническим испытаниям, тогда все успешные препараты будут обладать этими характеристиками, но было бы абсурдно предполагать, что эти свойства необходимы для идентификации безопасных и эффективных новых препаратов. лекарства.Сегодняшняя уверенность в прогнозах на животных игнорирует, во-первых, тот факт, что подавляющее большинство лекарств, поступающих в клинические испытания, либо не обладают клинической эффективностью, либо вызывают нежелательные побочные эффекты или откровенную токсичность, и, во-вторых, мы не знаем, сколько потенциально ценных лекарств были отправлены на свалку на основании ложных данных о животных.
Чтобы оценить роль суррогатов животных для безопасности человека, интересно рассмотреть, что произошло бы, если бы безопасность экспериментальных животных требовалась для утверждения пищевых продуктов для потребления человеком.Если бы это было так, у нас не было бы авокадо, голубого сыра, брюссельской капусты, капусты, шоколада, кофе, чеснока, винограда, лакрицы, лука или многих других распространенных и явно безопасных пищевых продуктов [13, 14], как все доказали. плохо переносится или даже токсичен для грызунов и / или собак. И что еще важнее, недавний опыт применения препарата Те Дженеро, TGN1412 [15], который вызвал такие разрушительные эффекты у добровольцев в дозе, в 500 раз меньшей, чем та, которую хорошо переносят нечеловеческие приматы, иллюстрирует недостатки оценки безопасности у людей-добровольцев. животных, особенно в случае агентов, специально разработанных для взаимодействия с человеческими целями, а также все большее количество новых биологических лекарств.
Ситуация не лучше в том, что касается прогнозов эффективности. Рак — особенно хороший пример, где модели на мышах имеются в большом количестве, но имеют очень плохую репутацию в прогнозировании эффективности у человека [16–19]. Принято считать, что примерно 95% новых противораковых препаратов, эффективных на животных моделях, оказались неэффективными в клинике [20, 21]. И если посмотреть на текущий арсенал противоастматических препаратов, в первую очередь кортикостероидов, бета-агонистов, теофиллина, кромонов и антилейкотриенов, только последние могут утверждать, что первоначальное открытие и разработка этого класса были основаны на экспериментах на животных.И наоборот, если мы рассмотрим соединения, рекламируемые в качестве потенциальных новых средств лечения астмы на основе исследований на мышах, морских свинках и овцах, мы увидим, среди прочего, антигистаминные препараты, антагонисты нейрокинина, брадикинина, PAF, рецепторов тромбоксана и эндотелина, препаратов, блокирующих кальциевые каналы. , открыватели калиевых каналов, статины и агонисты гамма-рецепторов PPAR, ни один из которых в конечном итоге не оказался клинически полезным [22–24].
Статус мыши как экспериментального суррогата человека значительно повысился с завершением работы над геномами мыши и человека и осознанием фундаментального геномного сходства двух видов.Согласно статистике Министерства внутренних дел Великобритании за 2008 г., более 2 миллионов мышей были использованы в запланированных процедурах, что составляет более 60% от общего числа использованных животных [25]. Изучение экспрессии генов у мышей и людей выявляет множество важных различий: на конкретном примере было продемонстрировано, что паттерны экспрессии мРНК рецептора 5-HT _2b в масштабе всего тела у этих двух видов сильно различаются [26 ] (). Более того, существует только 82% совпадения последовательностей генов, кодирующих этот рецептор, у этих двух видов [27].И что еще более важно, исследование сродства этого рецептора к его естественному лиганду 5-HT показало, что авидность мышиного рецептора к 5-HT по крайней мере в 100 раз ниже, чем у человеческого рецептора к 5-HT. гормон [27]. При такой разнице немыслимо, чтобы рецептор 5-HT _2b у этих двух видов выполнял одну и ту же роль.
Сравнение паттернов экспрессии QRT-PCR для 5-HT _2B в 20 тканях мыши (красный) и человека (синий). Каждое пронумерованное радиальное плечо представляет другой тип ткани, а концентрические круги представляют величину экспрессии гена в количестве копий мРНК на 100 нг общей РНК.Точки данных представляют собой средние значения из 3 независимых значений (т.е. полученные из 3 образцов каждого типа ткани, каждый из которых получен от отдельного животного / донора). Ткани: (1) сердце, (2) пищевод, (3) желудок, (4) тощая кишка, (5) толстая кишка, (6) поджелудочная железа, (7) печень, (8) мозжечок, (9) лобная кора, (10) ) спинной мозг, (11) трахея, (12) паренхима легкого, (13) почка, (14) мочевой пузырь, (15) яичник, (16) матка, (17) семявыносящий проток, (18) яичко, (19) селезенка , (20) кожа. (см. Coleman, [26]).
Это не означает, что все тесты на животных бесполезны; для некоторых классов лекарственных средств, определенные испытания на животных показали высокую предсказательную эффективность и / или безопасность.Однако очевидно, что это не является общим правилом, и проверка или иным образом достигается только с учетом преимуществ ретроспективного анализа, обеспечивая довольно небезопасную основу для оценки новых химических соединений. Поэтому, несомненно, своевременно поставить под сомнение продолжающееся использование суррогатов животных на основе как этики, так и логики. Это мнение подтверждается рядом критических публикаций, включая публикацию [28], в которой показано, что вероятность предсказания клинического исхода у человека животными не намного лучше 50:50.Итак, если производительность животных в этом отношении настолько низка, почему мы продолжаем их использовать? Существует ряд причин, некоторые из которых связаны просто с тем, как все делалось всегда, с требованием регулирующих органов получать данные о животных и, конечно же, с трудностями в поиске альтернативы.
3. Возможны ли альтернативы, не относящиеся к животным?
Очевидная альтернатива — сосредоточиться на человеческой, а не нечеловеческой биологии в доклинических испытаниях. Но как? Ученому, открывшему новые лекарства, доступны три подхода: in vivo, , in silico, и in vitro, .
Был разработан ряд неинвазивных методов для оценки активности лекарств у людей, таких как компьютерная томография, МРТ, ПЭТ и ОФЭКТ-сканирование, транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС) и лазерная допплеровская визуализация перфузии, хотя их ценность для определения потенциальных возможностей безопасность новых лекарств не ясна. Однако растет интерес к использованию микродозирования (т.е. введение доз, примерно в 100 раз меньших, чем минимальная предполагаемая клиническая доза), и появляется все больше доказательств того, что это имеет прогностическую ценность [29–31].Нет никаких сомнений в том, что если будут воспроизведены первые обнадеживающие данные, этот подход будет все шире использоваться при тестировании на наркотики в будущем. Однако этот подход в первую очередь имеет ценность для изучения вероятной фармакокинетической судьбы новых лекарств и предоставляет ограниченную информацию об эффективности или безопасности, хотя он может обеспечить раннее указание на вероятное образование потенциально опасных или действительно эффективных метаболитов. На данном этапе уместно упомянуть тестирование на наркотики у людей с мертвым мозгом, модель, которая проводится постоянно, хотя и на низком уровне в течение более 25 лет [32].Этот подход, который технически может похвастаться, уникальным образом позволяя генерировать очень релевантные данные, поднимает ряд этических вопросов, которые выходят за рамки данной статьи и которые я оставлю другим для обсуждения [33] .
Напротив, тестирование in silico не вызывает таких этических проблем и становится все более и более приемлемой как часть доклинического профилирования новых лекарств. In silico Тестирование с использованием вычислительных подходов является многообещающим, хотя в настоящее время обычно рекомендуется использовать консенсус индикаторов из множества различных моделей, а не полагаться на одну модель.Однако, поскольку многие модели уже коммерчески доступны, надежность этого подхода к прогнозированию поведения наркотиков у людей, несомненно, будет расти, и в результате европейской директивы REACH [34] он теперь поддерживается программой OpenTox [35]. Тем не менее, это всегда, вероятно, останется вспомогательным элементом, а не основным показателем.
Ясно, что такие подходы in vivo, и in silico, все чаще принимаются в качестве ключевых факторов, вносящих свой вклад в сегодняшние программы разработки лекарств, и поэтому они не будут рассматриваться далее в этой статье.Область, которой действительно серьезно пренебрегают, — это использование человеческих методов in vitro . Ценность in vitro подхода хорошо иллюстрируется TGN1412, где после его катастрофического клинического испытания [15] был быстро разработан метод in vitro , который моделировал потенциально смертельный цитокиновый шторм, испытанный клиническими добровольцами [36, 37 ]. Если бы это было разработано и использовалось до воздействия препарата на людей, испытания никогда бы не состоялись.Несомненно, пришло время провести тщательную перспективную оценку человеческих подходов, не только in vivo и in silico , но, что критически важно, также in vitro , в качестве альтернативы глубоко ошибочным методам на животных. подходы, которые используются в настоящее время для выявления потенциальных проблем безопасности новых лекарств для человека.
3.1. Методы, основанные на биологии человека
Несмотря на установление в 1959 году принципа 3R, предложенного Расселом и Берчем [38], внедрение неживотных тестов на безопасность было болезненно медленным, а тесты на людях — еще медленнее.Только в 1970-х годах, когда Эймс и др. представил свой тест на бактериальную мутагенность [39], согласно которому первый неживотный тест стал нормативным требованием. Однако после Эймса было немного других тестов, не на животных, которые получили нормативную аккредитацию, и те, которые получили, ограничиваются в основном тестами на кожную токсичность и мутагенность [40, 41]. Однако существует несколько тестов на животных клетках / тканях [42], в которых теоретически можно использовать соответствующий человеческий материал, но в основном in vivo, тесты на животных остаются основой большинства требуемых регулирующими органами тестов безопасности.Интересно отметить, что в настоящее время разработан тест на основе клеток человека, который заменит тест Эймса [43], но он еще не получил нормативной аккредитации. Непонятно, почему именно больше усилий не прилагается к разработке тестовых систем, основанных на использовании человека, но это действительно похоже на порочный круг, когда и промышленность, и регулирующие органы ждут, пока другой сделает первый шаг. Но несомненно то, что регулирующие органы одобрят любой подход только тогда, когда будет убедительно продемонстрирована ценность, поэтому очевидно, что промышленность должна принять вызов.
Можно широко использовать изолированные клетки и ткани человека для поддержки фармацевтических исследований и разработок посредством применения относительно простых анализов in vitro , таких как клетки крови, гепатоциты, островки поджелудочной железы и различные препараты гладкой мускулатуры, но один из основных Возражение против принятия in vitro моделей тканей человека состоит в том, что невозможно адекватно смоделировать сложность всего тела в изолированных тканях. Хотя этот аргумент, несомненно, имеет некоторую обоснованность, слишком легко просто сказать «это невозможно» — позиция, которая серьезно недооценивает человеческую изобретательность при столкновении с кажущейся неразрешимой проблемой.В самом деле, с развитием мощных новых технологий такое моделирование может быть ближе к реализации, чем обычно принято считать. Способность ученых моделировать сложные патологические процессы с использованием комбинации простых тестов иллюстрируется очевидно успешным методом прогнозирования тошноты и рвоты у человека с использованием ряда подходов, включая использование человеческих клеток [44].
Ответ почти наверняка заключается не только в рассмотрении воздействия лекарств на отдельные типы клеток, но и в интеграции ряда технологических подходов, применяемых к тканям и клеткам человека в условиях, которые лучше отражают клетка: клетка, ткань: ткань, и даже взаимодействия орган: орган, которые действуют в человеческом теле.Такой интегрированный подход in vitro можно рассматривать как « proxi-vivo ». В разработке таких конструкций достигнут значительный прогресс. Это особенно важно при рассмотрении эффектов не только самих лекарств, но и продуктов их метаболизма, которые, вероятно, будут вызваны тканями, отличными от той, в которой может возникать побочный эффект. Такое интегрированное моделирование предоставляется в различных формах (), например, с использованием микрофлюидики [45, 46], так называемой многокомпонентной модульной системы quasi-vivo [47] или лунок в лунках [48], все из которые позволяют лекарствам воздействовать на ключевые ткани примерно так, как in vivo .Такие подходы позволяют, например, подвергать лекарство воздействию клеток печени до контакта с клетками органа (ов)-мишени, что позволяет понять активность не только самого лекарственного средства, но и продуктов его метаболизма, более точно имитируя то, что скорее всего встречается in vivo . Ярким примером такого подхода является «легкое на чипе», разработанное учеными Гарварда [49]. Если эта модель окажется полезной, несомненно, в конечном итоге на смену ей придут «кишка на чипе», «сердечно-сосудистая система на чипе» и многие другие.Такое совместное культивирование также использовалось для создания модели индуцированного синовиальными фибробластами разрушения хряща в качестве модели ревматоидного артрита [50].
Некоторые примеры тестов с участием сокультуры клеток. Такие методы позволяют одновременное применение соединений к нескольким типам клеток, средств изучения влияния (например, через секретируемые факторы) одного типа клеток на другой, а также эффектов метаболитов, продуцируемых одним типом клеток, на функцию другого. (а) Технология IdMOC. Обычно клетки засевают во внутренние лунки (отмечены зеленым) и инкубируют в течение 24 часов, чтобы обеспечить прикрепление, после чего большую прямоугольную (желтую) лунку заливают средой, содержащей субстраты или тестируемые соединения.Среда для заводнения позволяет соединять множество клеток во внутренних лунках, имитируя интеграцию множества органов через большой круг кровообращения. (b) Верхняя панель показывает квазививо-систему, нижняя панель — схематическое изображение, показывающее, как камеры могут быть соединены последовательно с различными типами ячеек в каждой. Первая камера A1 представляет собой двухпоточную камеру с разными жидкостями / средами по обе стороны пористой мембраны или каркаса, на котором культивируются клетки. Камера типа A1 может быть адаптирована для обеспечения границы раздела воздух-жидкость путем замены одного из потоков жидкости воздухом.(c) Легкое на чипе. Верхняя панель показывает чипы, нижняя панель — схематическое изображение, иллюстрирующее детали конструкции и расположение бронхиального эпителия и эндотелия сосудов дыхательных путей по обе стороны от пористой мембраны. Чипы представляют собой полимерные устройства длиной 2 см, имитирующие функцию легких человека. Микрожидкостная система включает альвеолярно-капиллярный интерфейс, который примыкает к двум боковым камерам. Альвеолярно-капиллярный интерфейс состоит из пористой, гибкой полимерной мембраны толщиной 10 мкм, покрытой внеклеточным матриксом (ЕСМ), которая отделяет канал, содержащий клетки альвеолярного эпителия человека и слой воздуха, от канала, содержащего эндотелиальные клетки микрососудов легких человека. клетки и текущий слой среды для культивирования клеток.Приложение вакуума к боковым камерам деформирует тонкие стенки, отделяющие эти камеры от поверхности раздела, в результате чего гибкая полимерная мембрана растягивается, имитируя механические эффекты дыхания.
Существуют и другие способы включения патофизиологически значимых клеточных взаимодействий в анализ in vitro . Один интересный подход включает в себя подвергание патологически релевантных комбинаций типов клеток различным проблемам и измерение высвобождения широкой панели генных продуктов [51].Это показало, что влияние тестируемых лекарств на этот образец высвобожденных продуктов может указывать на биологический механизм действия тестируемого соединения. Использование различных анализов корреляции и кластеризации по сравнению с обширным эталонным набором позволяет глубже понять как терапевтические, так и патологические аспекты биологического профиля новых соединений. Подобные подходы были разработаны другими компаниями, но с использованием других маркеров биологической активности, например, экспрессии генов [52], факторов транскрипции [53] и микроРНК [54].Такие технологии представляют собой свободные от гипотез подходы, больше похожие на тестирование безопасности in vivo , чем на традиционные анализы in vitro , в которых соединение обычно анализируется против конкретной мишени в конкретной ткани или типе клеток.
В то время как системы клеточных культур можно справедливо критиковать за их в целом нефизиологическую природу, особенно в отношении их ограниченного числа клеток, неадекватной перфузии и существования краевых эффектов, значительные усилия были направлены на улучшение этого с использованием срезов ткани. , каркасы и другие средства поддержки культуры, а также методы 3D-культивирования [55–57].Создание более физиологических трехмерных культур, включающих комбинации соответствующих типов клеток, несомненно, будет значительным шагом на пути к более эффективному моделированию in vitro систем in vivo и .
Еще одним важным источником человеческого биологического материала являются стволовые клетки. По мере того, как наше понимание стволовых клеток и факторов, определяющих их дифференцировку, растет, они, несомненно, окажутся все более полезными при создании модельных конструкций для тестирования новых лекарств как на эффективность, так и на токсичность [58].Большая работа уже ведется под эгидой группы «Стволовые клетки для более безопасных лекарств» [59], заявленной целью которой является «Создание банка стволовых клеток, открытых протоколов и стандартизированных систем в технологии стволовых клеток, которые позволят дифференциация стволовых клеток в стабильные гомогенные популяции определенных типов клеток с физиологически релевантными фенотипами, подходящими для токсикологического тестирования на высокопроизводительных платформах ». Действительно, например, стволовые клетки уже использовались для создания кардиомиоцитоподобных клеток, которые можно использовать для моделирования не только функции сердечного ионного канала или удлинения интервала QT, но и способности вызывать желудочковые аритмии, связанные с пуантами torsade de pointes [60 ].
Ценность любой конструкции in vitro клетка / ткань , конечно, настолько велика, насколько велики методы, применяемые для определения активности лекарственного средства. Ответ на вопрос более точной оценки эффектов лекарств, как с точки зрения потенциальной эффективности, так и безопасности, вероятно, заключается в сочетании соответствующих систем совместного культивирования с улучшенными методами обнаружения биологической активности с высоким содержанием. Такие подходы в сочетании с современным программным обеспечением для кластерного анализа и распознавания образов позволят идентифицировать активности, не обнаруживаемые более традиционными методами in vitro [61–63].Такие подходы в настоящее время включены в программу ToxCast Агентства по охране окружающей среды США, которая специально разработана для определения более эффективных способов определения безопасности человека как в отношении химических веществ для окружающей среды, так и в последнее время для фармацевтических препаратов [64].
Нет никакого намерения предполагать, что в настоящее время мы можем просто переключиться с существующей, в основном, системы тестирования безопасности на животных, на батарею тестов, в большей степени ориентированную на человека. Но на основе значительных разработок, сделанных в последние годы, теперь биофармацевтическая промышленность и научные круги обязаны заняться задачей использования постоянно расширяющегося диапазона технологий, основанных на тканях человека, для разработки более актуальных и прогнозирующих методов установление безопасности и эффективности новых лекарств, а также предоставление правительством и регулирующими органами всей необходимой поддержки.
Весьма вероятно, что будут выявлены токсические эффекты и нарушения, при которых изолированные клетки и ткани не могут и никогда не дадут исчерпывающий ответ, и где некоторая зависимость от экспериментальных животных должна сохраниться. В таких случаях, однако, необходимо провести сравнительные исследования соответствующих клеток, тканей и связанных с ними патофизиологических процессов у человека и выбранных видов животных, чтобы установить актуальность предлагаемой модели животных, прежде чем ценные ресурсы будут потрачены впустую в простой надежде, что результаты будет иметь клиническое значение.
4. Доступ к человеческим биологическим материалам
Хотя исследования in vitro на людях привлекают широкий спектр функций, которые могут быть изучены, следует признать, что, если мы не улучшим радикально наш доступ к жизнеспособным тканям человека, таким Тестирование станет значительным узким местом в программах доклинического тестирования на наркотики. В настоящее время в Великобритании мы ограничены почти исключительно получением тканей хирургическим путем и вскрытием . Хотя ткань, полученная из этих источников, имеет значительную ценность, ее недостаточно.Из этих источников мы ограничены с точки зрения диапазона типов тканей, количества, которое может быть поставлено, качества и частоты. Это проблемы, которые необходимо решить, если человеческие ткани когда-либо станут ключевым компонентом доклинических испытаний эффективности и безопасности. Я бы предположил, что ответ заключается в доступе к тканям доноров органов как с сердечным сокращением, так и без него. Только в Великобритании в настоящее время в реестре доноров трансплантатов числится более 17 миллионов человек, а в период с 1 апреля 2009 г. по 31 марта 2010 г. было выполнено более 3700 трансплантаций органов [65].Если бы каждый из доноров этих органов дополнительно пожертвовал нетрансплантируемые органы / ткани для исследований, было бы возможно провести огромное количество исследований на людях. И это потенциально только верхушка айсберга, поскольку Министерство здравоохранения Великобритании в настоящее время стремится увеличить доступность органов для трансплантации через институт NHS Blood and Transplant, и это было бы чрезвычайно ценно, если бы извлечение всех органов для трансплантации могло быть быть связано с дополнительным поиском материала для исследования.
Но для того, чтобы исследование тканей человека было принято в качестве ключевого компонента парадигмы тестирования на наркотики, оно должно стать «необходимостью иметь», и это произойдет только в том случае, если это будет требоваться в качестве нормативного требования. Этого не произойдет, пока мы не сможем гарантировать доступ к тканям необходимого диапазона, надлежащего состояния, в достаточном количестве и с необходимой периодичностью. Сотрудничество между NHS Blood and Transplant и фармацевтической промышленностью, а также участие широкой общественности в обеспечении доступности и использовании человеческих тканей для исследований имеют важное значение для реализации полного потенциала человеческого подхода к открытию и разработке лекарств.
Благодарности
Автор благодарит следующих за предоставленные материалы и разрешение на использование материалов для включения в рисунки: доктора Аманду Вудроффе, Asterand Ltd, доктора Гордона Бакстера, BioWisdom Ltd, доктора. Альберт Ли и Аарти Узгаре, Advanced Pharmaceutical Sciences Inc., д-р Малькольм Уилкинсон, Kirkstall Ltd, и д-р Рик Гроло, Институт биологии Висса, Центр наук о жизни, Бостон. Также выражаем благодарность Кэти Арчибальд из Фонда безопасных лекарств и докторуПитеру Фишману из Novartis Pharmaceuticals Corp. за полезные советы при составлении этого документа.
Ссылки
1. Litchfield JT. Прогнозирование воздействия лекарств на человека на основе исследований на лабораторных животных. Журнал Американской медицинской ассоциации . 1961; 177: 34–38. [PubMed] [Google Scholar] 2. Litchfield JT. Оценка безопасности новых препаратов с помощью тестов на животных. Клиническая фармакология и терапия . 1962. 3 (5): 665–672. [PubMed] [Google Scholar] 4.Ламли CE, Уокер SR, редакторы. Семинар CMR — Исследования токсичности животных: их значение для человека . Ланкастер, Великобритания: Набережная; 1990. [Google Scholar] 5. Збинден Г. Прогностическое значение исследований на животных в токсикологии. Нормативная токсикология и фармакология . 1991. 14 (2): 167–177. [PubMed] [Google Scholar] 6. Олсон Х., Беттон Дж., Робинсон Д. и др. Соответствие токсичности фармацевтических препаратов человеку и животным. Нормативная токсикология и фармакология . 2000. 32 (1): 56–67.[PubMed] [Google Scholar] 7. Grass GM, Синко П.Дж. Имитационное моделирование фармакокинетики на физиологической основе. Расширенные обзоры доставки лекарств . 2002. 54 (3): 433–451. [PubMed] [Google Scholar] 9. Митчелл П. Критики пугливой реакции Европы на катастрофу TeGenero. Природа Биотехнологии . 2007. 25 (5): 485–486. [PubMed] [Google Scholar] 12. Исследования на животных — это источник человеческого сострадания, а не стыда. Ланцет . 2004. 364 (9437): 815–816. [PubMed] [Google Scholar] 15. Suntharalingam G, Perry MR, Ward S и др.Цитокиновый шторм в фазе 1 испытания моноклонального антитела против CD28 TGN1412. Медицинский журнал Новой Англии . 2006. 355 (10): 1018–1028. [PubMed] [Google Scholar] 16. Schuh JCL. Испытания, невзгоды и тенденции в моделировании опухолей у мышей. Токсикологическая патология . 2004; 32 (приложение 1): 53–66. [PubMed] [Google Scholar] 17. Шарплесс Н. Э., Депиньо Р. А.. Могучая мышь: генно-инженерные модели мышей в разработке лекарств от рака. Обзоры природы Открытие лекарств . 2006. 5 (9): 741–754.[PubMed] [Google Scholar] 18. Олив К.П., Тувсон Д.А. Использование целевых моделей мышей для доклинических испытаний новых лекарственных средств против рака. Клинические исследования рака . 2006. 12 (18): 5277–5287. [PubMed] [Google Scholar] 19. Kung AL. Практики и ошибки мышиных моделей рака в открытии лекарств. Успехи в исследованиях рака . 2006; 96: 191–212. [PubMed] [Google Scholar] 21. Кола И., Лэндис Дж. Может ли фармацевтическая промышленность снизить уровень выбытия? Обзоры природы Открытие лекарств .2004. 3 (8): 711–715. [PubMed] [Google Scholar] 22. Коулман Р.А. Современные модели на животных не позволяют прогнозировать клиническую астму. Легочная фармакология и терапия . 1999. 12 (2): 87–89. [PubMed] [Google Scholar] 23. Зоский Г.Р., Хитрый П.Д. Животные модели астмы. Клиническая и экспериментальная аллергия . 2007. 37 (7): 973–988. [PubMed] [Google Scholar] 24. Круг Н, Рабе К.Ф. Модели на животных для астмы человека: взгляд клинициста. Текущие цели в отношении лекарств . 2008. 9 (6): 438–442.[PubMed] [Google Scholar] 26. Коулман Р.А. Открытие сегодня: ценность экспериментов с тканями человека. Альтернатива экспериментам на животных . 2004. 10 (1): 24–35. [Google Scholar] 27. Манивет П., Шнайдер Б., Смит Дж. К. и др. Сайт связывания серотонина человеческих и мышиных рецепторов 5-HT2B. Молекулярное моделирование и сайт-направленный мутагенез. Журнал биологической химии . 2002. 277 (19): 17170–17178. [PubMed] [Google Scholar] 28. Мэтьюз Р.А. Медицинский прогресс зависит от моделей на животных, не так ли? Журнал Королевского медицинского общества .2008. 101 (2): 95–98. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 29. Лаппин Дж., Гарнер Р.С. Полезность микродозирования за последние 5 лет. Заключение эксперта по метаболизму лекарственных средств и токсикологии . 2008. 4 (12): 1499–1506. [PubMed] [Google Scholar] 30. Лаппин Г. Микродозирование: настоящее и будущее. Биоанализ . 2010. 2 (3): 509–517. [PubMed] [Google Scholar] 31. Вагнер С.С., Симпсон М., Цайтлингер М. и др. Комбинированное исследование микродоз на человека с масс-спектрометрией и позитронно-эмиссионной томографией на ускорителе с верапамилом, меченным 14C и 11C. Клиническая фармакокинетика . 2011; 50 (2): 111–120. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 33. Томазини Ф. Исследования недавно умерших: историко-этическое исследование. Британский медицинский бюллетень . 2008. 85 (1): 7–16. [PubMed] [Google Scholar] 36. Стеббингс Р., Финдли Л., Эдвардс С. и др. «Цитокиновый шторм» в фазе I испытания моноклонального антитела TGN1412: лучшее понимание причин для улучшения доклинических испытаний иммунотерапевтических средств. Журнал иммунологии .2007. 179 (5): 3325–3331. [PubMed] [Google Scholar] 37. Финдли Л., Иствуд Д., Стеббингс Р. и др. Усовершенствованные методы in vitro для прогнозирования токсичности терапевтических моноклональных антител, включая TGN1412, для человека in vivo. Журнал иммунологических методов . 2010; 352 (1-2): 1–12. [PubMed] [Google Scholar] 39. Эймс Б.Н., Ли Ф.Д., Дерстон В.Е. Улучшенная бактериальная тест-система для обнаружения и классификации мутагенов и канцерогенов. Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки .1973; 70 (3): 782–786. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 40. Робинсон В. Поиск альтернатив: обзор 3R и использование животных в исследованиях. Обзор школьных наук . 2005; 87: 1–4. [Google Scholar] 43. Папа Е., Пилутти П., Граматика П. Прогнозирование мутагенности ПАУ в клетках человека по классификации QSAR. SAR и QSAR в исследованиях окружающей среды . 2008. 19 (1-2): 115–127. [PubMed] [Google Scholar] 44. Холмс А.М., Радд Дж. А., Таттерсолл, Ф. Д., Азиз К., Эндрюс, PLR. Возможности замены животных при исследовании тошноты и рвоты. Британский журнал фармакологии . 2009. 157 (6): 865–880. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 45. Бакстер GT. Hurel — платформа для суррогатного анализа in vivo для клеточных исследований. Альтернативы лабораторным животным . 2009; 37 (приложение 1): 11–18. [PubMed] [Google Scholar] 46. Фэн X, Du W, Luo Q, Liu BF. Микрожидкостный чип: платформа нового поколения для системной биологии. Analytica Chimica Acta . 2009. 650 (1): 83–97. [PubMed] [Google Scholar] 47. Маццеи Д., Гуццарди М.А., Джусти С., Ахлувалия А.Модульный биореактор с низким напряжением сдвига для подключенных культур клеток при высоких скоростях потока. Биотехнология и биоинженерия . 2010. 106 (1): 127–137. [PubMed] [Google Scholar] 48. Ли А.П. Использование интегрированной дискретной системы совместного культивирования нескольких органов (IdMOC) для оценки полиорганной токсичности. Альтернативы лабораторным животным . 2009. 37 (4): 377–385. [PubMed] [Google Scholar] 49. Хах Д., Мэтьюз Б.Д., Маммото А., Монтойя-Завала М., Синь Х.Й., Ингбер Д.Е. Восстановление функций легких на уровне органов на чипе. Наука . 2010. 328 (5986): 1662–1668. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 50. Pretzel D, Pohlers D, Weinert S, Kinne RW. Модель in vitro для анализа опосредованной синовиальными фибробластами деградации интактного хряща. Исследования и лечение артрита . 2009; 11 (1, статья R25) [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 51. Берг Э.Л., Ян Дж., Мелроуз Дж. И др. Механизмы токсичности химических мишеней и путей, определенные в первичных системах клеток человека. Журнал фармакологических и токсикологических методов .2010. 61 (1): 3–15. [PubMed] [Google Scholar] 52. Романов С., Медведев А., Гамбарян М. и др. Гомогенная репортерная система позволяет проводить количественную функциональную оценку множества факторов транскрипции. Природные методы . 2008. 5 (3): 253–260. [PubMed] [Google Scholar] 53. Уиллс К., Митчелл С. Токсикогеномика в открытии и разработке лекарств — оказывает влияние. Альтернативы лабораторным животным . 2009. 37 (1): 33–37. [PubMed] [Google Scholar] 54. Элвидж С. Как вытащить джинна из бутылки, вернувшего лекарство .Руководитель науки о жизни; 2010. [Google Scholar] 55. Сандстрем Л., Моррисон Б., Брэдли М., Прингл А. Органотипические культуры как инструменты для функционального скрининга в ЦНС. Открытие лекарств сегодня . 2005. 10 (14): 993–1000. [PubMed] [Google Scholar] 56. Cheng K, Lai Y, Kisaalita WS. Трехмерные полимерные каркасы для высокопроизводительных систем клеточного анализа. Биоматериалы . 2008. 29 (18): 2802–2812. [PubMed] [Google Scholar] 57. Gidrol X, Fouqué B, Ghenim L, Haguet V, Picollet-D’hahan N, Schaack B.2D и 3D клеточные микрочипы в фармакологии. Текущее мнение в области фармакологии . 2009. 9 (5): 664–668. [PubMed] [Google Scholar] 58. Винклер Дж., Сотириадоу И., Чен С., Хешелер Дж., Сачинидис А. Потенциал эмбриональных стволовых клеток в сочетании с технологиями -омикс в качестве модельных систем для токсикологии. Современная медицинская химия . 2009. 16 (36): 4814–4827. [PubMed] [Google Scholar] 60. Пенг С., Ласерда А.Е., Кирш Г.Е., Браун А.М., Брюнинг-Райт А. Потенциал действия и сравнительная фармакология кардиомиоцитов человека, полученных из стволовых клеток. Журнал фармакологических и токсикологических методов . 2010. 61 (3): 277–286. [PubMed] [Google Scholar] 61. Берг Э.Л., Кункель Э.Дж., Хитопулос Э., Плавец I. Характеристика сложных механизмов и вторичных активностей с помощью анализа BioMAP. Журнал фармакологических и токсикологических методов . 2006. 53 (1): 67–74. [PubMed] [Google Scholar] 62. Макдональд М.Л., Ламердин Дж., Оуэнс С. и др. Выявление нецелевых эффектов и скрытых фенотипов лекарств в клетках человека. Природа Химическая биология .2006. 2 (6): 329–337. [PubMed] [Google Scholar] 63. Янг Д.У., Бендер А., Хойт Дж. И др. Интеграция скрининга с высоким содержанием и прогнозирования лиганд-мишень для определения механизма действия. Природа Химическая биология . 2008. 4 (1): 59–68. [PubMed] [Google Scholar]
Тестирование человеческих клеток, тканей, а также доноров клеточных и тканевых продуктов (HCT / P) на наличие соответствующих возбудителей инфекционных заболеваний и болезней
Содержание
Дополнительные ресурсы
Информация о тестах, рекомендуемых в настоящее время для адекватного и надлежащего снижения риска передачи соответствующих возбудителей инфекционных заболеваний и болезней в соответствии с § 1271.80:
Примечание:
См. Вкладыши продукта для получения конкретных инструкций по сбору образцов.
Сокращения:
ChLIA — Хемилюминесцентный иммуноанализ
CMIA — Хемилюминесцентный иммуноферментный анализ на магнитных микрочастицах
EIA — Иммуноферментный анализ
ELISA — иммуноферментный анализ
NAT — Тест на нуклеиновую кислоту
RPR — Быстрый плазменный реагин
ПЦР — Полимеразная цепная реакция
SDA — Усиление смещения цепи
ТМА — транскрипционная амплификация
Вирус гепатита B (HBV)
HBsAg Assays
(обнаруживает поверхностный антиген гепатита B)
Торговое наименование Инфекционный агент Формат Образец Использование Производитель Дата выдачи лицензии СТН
ABBOTT Alinity s HBsAg; и Alinity s HBsAg Подтверждающий HBV CMIA Живое: Сыворотка, плазма
Труп: Сыворотка Скрининг доноров: качественное обнаружение HBsAg Подтверждающий: для подтверждения присутствия HBsAg в образцах, которые, как было установлено, повторно реактивными с помощью анализа ABBOTT Alinity s Abbott Ireland Diagnostics Division
Sligo, Ирландия
Лицензия США 2094 14.06.2019 BL125674
ABBOTT PRISM HBsAg; ABBOTT PRISM HBsAg Подтверждающий HBV ChLIA
ChLIA — нейтрализация специфическими антителами Живое: Сыворотка, плазма
Труп: Сыворотка Скрининг доноров: качественное определение HBsAg.Подтверждающий: для подтверждения присутствия HBsAg в образцах, многократно обнаруженных с помощью анализа ABBOTT PRISM HBsAg Abbott Laboratories
Abbott Park, IL
Лицензия США 0043 18.07.2006 BL103766
Генетические системы HBsAg EIA 3.0; Подтверждающий анализ HBsAg для генетических систем 3,0 HBV EIA Живое: Сыворотка, плазма
Труп: Сыворотка Диагностика in vitro, скрининг доноров: качественное определение HBsAg.Подтверждающий: для подтверждения присутствия HBsAg в реактивных образцах Bio-Rad Laboratories
Redmond, WA
Лицензия США 1109 23.01.2003 БЛ 103590
Anti-HBc Assays
(обнаруживает антитела к коровому антигену гепатита B)
Примечание: Следующие ниже анализы скрининга доноров антител к HBc выявляют общие антитела (IgG + IgM) к HBc.
Торговое наименование Инфекционный агент Формат Образец Использование Производитель Дата выдачи лицензии СТН
ABBOTT Alinity s Anti-HBc HBV CMIA Живое: Сыворотка, плазма
Труп: Сыворотка Скрининг доноров: качественное определение общего количества антител к корному антигену гепатита В Abbott GbmH & Co KG
Висбаден, Германия
Лицензия в США 2095 09.08.2019 BL125681
ABBOTT PRISM HBcore HBV ChLIA Жизнь: Сыворотка, плазма Скрининг доноров: качественное определение общих антител к корному антигену гепатита В Abbott Laboratories
Abbott Park, IL
Лицензия США 0043 13.10.2005 BL103785
Тест-система ORTHO HBc ELISA HBV ELISA Жизнь: Сыворотка, плазма Диагностика in vitro, скрининг доноров: качественное определение общих антител к корному антигену гепатита В Орто-Клиническая Диагностика, Inc
Раритан, Нью-Джерси 23.04.1998 БЛ 103062
Вирус гепатита С (HCV)
Анализы против HCV
(обнаруживают антитела к HCV)
Торговое наименование Инфекционный агент Формат Образец Использование Производитель Дата выдачи лицензии СТН
ABBOTT Alinity s Anti-HCV HCV CMIA Живое: Сыворотка, плазма
Труп: Сыворотка Качественное определение антител к вирусу гепатита С Abbott GbmH & Co KG
Висбаден, Германия
Лицензия в США 2095 15.07.2019 BL125677
Орто ВГС Версия 3.0 Тестовая система ELISA HCV EIA Живое: Сыворотка, плазма
Труп: Сыворотка, плазма Скрининг доноров: качественное определение антител к вирусу гепатита С Ortho-Clinical Diagnostics, Inc
Raritan, NJ
Лицензия США 1236 18.02.2009 БЛ 103065
Abbott PRISM HCV HCV ChLIA Живое: Сыворотка, плазма
Труп: Сыворотка Скрининг доноров: качественное определение антител к вирусу гепатита С Abbott Laboratories Abbott Park, IL
Лицензия США 0043 11.07.2007 BL103762
Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) -1 и 2
Анализы Anti-HIV-1 и Anti-HIV-2
(обнаруживает антитела к ВИЧ 1 и 2 типа)
Торговое наименование Инфекционный агент Формат Образец Использование Производитель Дата выдачи лицензии СТН
Комбинированный набор реагентов Alinity s HIV Ag / Ab ВИЧ-1,
ВИЧ-2 CMIA Живое: Плазма, Сыворотка
Труп: Сыворотка Скрининг доноров: качественное определение антигена ВИЧ p24 и антител к ВИЧ-1 (включая группы O и M) и ВИЧ-2 Abbott GbmH & Co KG
Висбаден, Германия
Лицензия в США 2095 23.07.2019 BL125679
Тест ABBOTT PRISM HIV O Plus ВИЧ-1,
ВИЧ-2 ChLIA Живая: Плазменная сыворотка
Трупная: Сыворотка Диагностика in vitro, скрининг доноров: качественное определение антител к ВИЧ-1 групп M и O и / или антител к ВИЧ-2 Abbott Laboratories
Abbott Park, IL
Лицензия США 0043 18.09.2009 БЛ125318
Генетические системы HIV-1 / HIV-2 Plus O EIA ВИЧ-1,
ВИЧ-2 EIA Живое: Сыворотка, плазма
Труп: Сыворотка Диагностика in vitro, скрининг доноров: качественное определение антител к ВИЧ-1 (группы M и O) и / или ВИЧ-2 Bio-Rad Laboratories
Redmond, WA
Лицензия США 1109 05.08.2003 БЛ125030
Мультиплексор HBV / HCV / HIV NAT
(обнаруживает нуклеиновые кислоты HBV / HCV / HIV)
Торговое наименование Инфекционный агент Формат Образец Использование Производитель Дата выдачи лицензии СТН
Тест cobas MPX ВГВ, ВГС, ВИЧ-1 (группы О и М), ВИЧ-2 PCR Живые: Плазма, Сыворотка
Трупы: Плазма, Сыворотка Скрининг доноров: одновременное качественное определение ДНК HBV, РНК ВИЧ-1 группы M и группы O, РНК ВИЧ-2 и РНК HCV Roche Molecular Systems, Inc.
Плезантон, Калифорния
Лицензия США 1636 17.01.2020 БЛ125576
Анализ Procleix Ultrio Elite ВГВ, ВГС, ВИЧ-1, ВИЧ-2 TMA Живые: Плазма, Сыворотка
Трупы: Плазма, Сыворотка Скрининг доноров: одновременное качественное определение ДНК HBV, РНК HCV, РНК ВИЧ-1 и РНК ВИЧ-2 Grifols Diagnostics Solution.,
San Diego, CA
Лицензия США 2032 03.05.2018 БЛ125652
cobas TaqScreen MPX Тестовая версия 2.0 ВГВ, ВГС, ВИЧ-1 (группы О и М), ВИЧ-2 PCR Живые: Плазма
Трупы: Сыворотка, плазма Скрининг доноров: одновременное качественное определение ДНК HBV, РНК ВИЧ-1 группы M и группы O, РНК ВИЧ-2 и РНК HCV Roche Molecular Systems, Inc.
Плезантон, Калифорния
Лицензия США 1636 19.12.2014 БЛ125459
Анализ Procleix Ultrio Plus ВГВ, ВГС, ВИЧ-1 TMA Живые: Плазма, Сыворотка
Трупы: Плазма, Сыворотка Скрининг доноров: одновременное качественное определение ДНК HBV, РНК HCV и РНК ВИЧ-1 Диагностическое решение Grifols.,
Сан-Диего, Калифорния
Лицензия США 2032 25.05.2012 BL125113
Тест cobas TaqScreen MPX ВГВ, ВГС, ВИЧ-1 (группы О и М), ВИЧ-2 PCR Живые: Плазма
Трупы: Плазма, сыворотка Скрининг доноров: одновременное качественное определение ДНК HBV, РНК ВИЧ-1 группы M и группы O, РНК ВИЧ-2 и РНК HCV Roche Molecular Systems, Inc.
Плезантон, Калифорния
Лицензия США 1636 8/27/2009 БЛ125255
Анализ Procleix Ultrio ВГВ, ВГС, ВИЧ-1 TMA Живая: Плазма, Сыворотка
Труп : Плазма, Сыворотка Скрининг доноров: одновременное качественное определение ДНК HBV, РНК HCV и РНК ВИЧ-1. Grifols Diagnostics Solution.,
San Diego, CA
Лицензия США 2032 03.10.2006 BL125113
Вирус Западного Нила (WNV)
WNV NAT
(обнаруживает РНК WNV)
Торговое наименование Инфекционный агент Формат Образец Использование Производитель Дата выдачи лицензии СТН
Cobas ВЗН Анализ WNV PCR Живые: Плазма, Сыворотка
Трупы: Плазма, Сыворотка Скрининг доноров: качественное определение РНК вируса Западного Нила (WNV) Roche Molecular Systems, Inc.
Плезантон, Калифорния
Лицензия США 1636 17.01.2020 БЛ125575
Тест на вирус Западного Нила cobas TaqScreen WNV PCR Живые: Плазма
Трупные: Плазма Скрининг доноров: качественное определение РНК вируса Западного Нила (WNV) Roche Molecular Systems, Inc.,
Плезантон, Калифорния
Лицензия США 1636 28.08.2007 БЛ125245
Анализ на вирус Западного Нила Procleix (WNV) WNV TMA Живые: Плазма
Трупы: Плазма, сыворотка Скрининг доноров: качественное определение РНК вируса Западного Нила (WNV) Gen-Probe, Inc.,
Сан-Диего, Калифорния
Лицензия США 1592 01.12.2005 БЛ125121
Т-лимфотропный вирус человека типов I и II (HTLV-I и II)
Анализы анти-HTLV-I и анти-HTLV-II
(обнаруживает антитела к HTLV-I и II)
Торговое наименование Инфекционный агент Формат Образец Использование Производитель Дата выдачи лицензии СТН
ABBOTT Alinity s HTLV-I / II Assay HTLV-1, HTLV-2 CMIA Живое: Плазма, Сыворотка
Труп: Сыворотка Скрининг доноров: качественное определение антител к HTLV-I и HTLV II Abbott GbmH & Co KG
Висбаден, Германия
Лицензия в США 2095 27.06.2019 BL125675
Система Avioq HTLV-I / II Microelisa HTLV-1, HTLV-2 EIA Живое: Сыворотка, плазма
Труп: Сыворотка, плазма Диагностика in vitro, скрининг доноров: качественное определение антител к HTLV-I и HTLV-II Avioq, Inc.
Research Triangle Park, NC
Лицензия США 1856 26.03.2012 БЛ125394
ABBOTT PRISM HTLV-I / HTLV-II HTLV-1, HTLV-2 ChLIA Жизнь: Сыворотка, плазма Скрининг доноров: качественное определение антител к HTLV-I и HTLV-II Abbott Laboratories
Abbott Park, IL
Лицензия США 0043 16.01.2008 BL103761
Chlamydia trachomatis / Neisseria gonorrhoeae
Примечание: Несмотря на то, что диагностические тесты доступны, в настоящее время нет лицензированных, одобренных или одобренных FDA тестов для скрининга доноров.При отсутствии таких скрининговых тестов вы должны использовать лицензированный, утвержденный или одобренный FDA диагностический тест, предназначенный для обнаружения этих микроорганизмов в бессимптомной популяции с низкой распространенностью (§ 1271.80 (c)). Использование тестов Chlamydia trachomatis и Neisseria gonorrhoeae с использованием технологии NAT адекватно и надлежащим образом снижает риск передачи этих соответствующих возбудителей инфекционных заболеваний (§ 1271.80 (c)).
C. trachomatis и N.gonorrhoeae NAT
(обнаруживает ДНК C. trachomatis и N. gonorrhoeae )
Примечание: Этот список может быть неполным.
Торговое наименование Инфекционный агент Формат Образец Использование Производитель Дата разрешения СТН
Анализ Aptima Combo 2 С.trachomatis, N. gonorrhoeae TMA Живые: Эндоцервикальные и вагинальные мазки, мазки из уретры мужчин, мужские и женские образцы и образцы мочи, экстрагенитальные участки (т. Е. Горло, прямая кишка) Качественное обнаружение рРНК in vitro из C. trachomatis и / или N. gonorrhoeae для помощи в диагностике хламидийных и / или гонококковых заболеваний с использованием системы Panther® Hologic Inc.,
Сан-Диего, Калифорния 13.06.2019 К180681
Анализ Xpert CT / NG С.trachomatis, N. gonorrhoeae PCR Живые: Женская и мужская моча, вагинальный мазок, эндоцервикальный, ректальный, глоточный Качественное обнаружение и дифференциация ДНК C. trachomatis и / или N. gonorrhoeae in vitro для помощи в диагностике хламидийных и / или гонококковых заболеваний с использованием системы инструментов GeneXpert Цефеида
Саннивейл, Калифорния 23.05.2019 К1
Анализ COBAS CT / NG С.trachomatis, N. gonorrhoeae PCR Живые: Вагинальные мазки, эндоцервикальные мазки, мужская и женская моча, образцы из шейки матки Качественное определение in vitro ДНК C. trachomatis и / или N. gonorrhoeae для помощи в диагностике хламидийных и / или гонококковых заболеваний с использованием системы cobas® 6800/8800 Roche Molecular Systems
Плезантон, Калифорния 21.03.2018 К173887
Тест Amplicor CT / NG на Neisseria gonorrhoeae Н.гонореи PCR Живые: Эндоцервикальный и уретральный мазок Качественный in vitro тест in vitro для обнаружения ДНК N. gonorrhoeae для помощи в диагностике хламидийной болезни Roche Diagnostics Corporation
Indianapolis, IN 17.04.2007 K070172
Анализ Aptima Combo 2
Сводка по CDRH
C. trachomatis, N. gonorrhoeae TMA Живые: Эндоцервикальные и вагинальные мазки, мазки из уретры у мужчин и образцы мочи Качественный анализ in vitro для обнаружения и дифференциации рибосомальной РНК (рРНК) из C.trachomatis и / или N. gonorrhoeae в образцах от лиц с симптомами и бессимптомных лиц, чтобы помочь в диагностике гонококковых и / или хламидийных урогенитальных заболеваний с использованием автоматического анализатора TIGRIS DTS или полуавтоматических инструментов, как указано Gen-Probe, Inc.
Сан-Диего, Калифорния 09.08.2005 K043224
Анализ амплифицированной ДНК BD ProbeTec ET Chlamydia trachomatis и Neisseria gonorrhoeae С.trachomatis, N. gonorrhoeae SDA Живые: Эндоцервикальные мазки, мужские уретральные мазки, образцы мочи Качественное определение in vitro ДНК C. trachomatis и N. gonorrhoeae в эндоцервикальных мазках, мазках из уретры мужчин и в образцах мочи мужчин и женщин как свидетельство инфекции одним или обоими микроорганизмами Becton, Dickinson & Co.
Sparks, MD 18.09.2001 K012351
Chlamydia trachomatis
С.trachomatis NAT
(обнаруживает ДНК C. trachomatis)
Примечание: Этот список может быть неполным.
Торговое наименование Инфекционный агент Формат Образец Использование Производитель Дата разрешения СТН
BD ProbeTec Chlamydia trachomatis (анализ амплифицированной ДНК CT Q *) C. trachomatis SDA Живые: Эндоцервикальные и вагинальные мазки, мазки из уретры мужчин и образцы мочи мужчин и женщин Прямое качественное обнаружение C.трахоматис Becton, Dickinson & Co.
Sparks, MD 20.05.2014 К140446
Анализ Aptima на Chlamydia trachomatis C. trachomatis TMA Живые: Эндоцервикальные и вагинальные мазки, мазки из уретры у мужчин и образцы мочи Качественное определение рибосомной РНК (рРНК) C. trachomatis in vitro для помощи в диагностике хламидийной болезни Gen-Probe, Inc.
Сан-Диего, Калифорния 22.01.2007 K063451
Тест AMPLICOR CT / NG на Chlamydia trachomatis C. trachomatis PCR Живые: Эндоцервикальные мазки, мужские уретральные мазки, образцы мочи Качественный in vitro тест in vitro для обнаружения плазмидной ДНК C. trachomatis для помощи в диагностике хламидийной болезни Roche Diagnostics Corporation
Indianapolis, IN 16.04.2007 K070174
Neisseria gonorrhoeae
Н.gonorrhoeae NAT
(обнаруживает ДНК N. gonorrhoeae)
Примечание: Этот список может быть неполным.
Торговое наименование Инфекционный агент Формат Образец Использование Производитель Дата разрешения СТН
BD ProbeTec Neisseria gonorrhoeae (анализ амплифицированной ДНК GC Q *) N. gonorrhoeae SDA Живые: Эндоцервикальные и вагинальные мазки, мазки из уретры мужчин и образцы мочи мужчин и женщин Прямое качественное обнаружение Н.гонореи Becton, Dickinson & Co.
Sparks, MD 20.05.2014 К140448
Анализ Aptima для Neisseria gonorrhoeae N. gonorrhoeae TMA Живые: Эндоцервикальные и вагинальные мазки, мазки из уретры у мужчин и образцы мочи Качественное определение in vitro рибосомной РНК (рРНК) N. gonorrhoeae для помощи в диагностике гонококкового урогенитального заболевания Gen-Probe, Inc.
Сан-Диего, Калифорния 25.01.2007 K063664
Тест COBAS AMPLICOR на Neisseria gonorrhoeae N. gonorrhoeae PCR Живые: Эндоцервикальные мазки, мужские уретральные мазки, образцы мочи Качественное обнаружение N. gonorrhoeae in vitro в клинических образцах. Тест предназначен для использования с анализатором COBAS AMPLICOR (K964506) Roche Molecular Systems
Somerville, NJ 28.05.1999 K974342
Цитомегаловирус (CMV)
Примечание: Следующие ниже анализы скрининга доноров ЦМВ определяют общие антитела (IgG + IgM) к ЦМВ.Хотя ЦМВ не является релевантным возбудителем инфекционного заболевания или заболеванием, вы должны протестировать образец от доноров жизнеспособных, богатых лейкоцитами HCT / Ps на наличие инфекции, вызванной ЦМВ, чтобы адекватно и надлежащим образом снизить риск передачи (§ 1271.85 (b ) (2)). Вы должны установить и поддерживать стандартную рабочую процедуру, регулирующую выдачу HCT / P от донора, чьи пробы реагируют на CMV (§ 1271.85 (b) (2)). Реактивный тест на антитела к ЦМВ не обязательно означает, что донор не соответствует критериям отбора.
Anti-CMV Assays
(обнаруживает антитела к CMV)
Торговое наименование Инфекционный агент Формат Образец Использование Производитель Дата разрешения СТН
Capture-CMV CMV Твердофазное прилипание эритроцитов Жизнь: Сыворотка плазма Скрининг доноров: качественное определение антител IgG и IgM к CMV Immucor, Inc.
Norcross, GA 08.02.2021 BK200542
PK Система CMV-PA CMV Пассивная агглютинация частиц Жизнь: Сыворотка плазма Скрининг доноров: качественное определение антител IgG и IgM к CMV Fujirebio Diagnostics, Inc
Malvern, PA 19.10.2020 BK200476
Захват CMV CMV Твердофазное прилипание эритроцитов Жизнь: Сыворотка плазма Скрининг доноров: качественное определение антител IgG и IgM к CMV Immucor, Inc.
Norcross, GA 20.11.2018
04.02.2019 BK180247
K183571
Система Olympus PK CMV-PA CMV Пассивная агглютинация частиц Жизнь:
Сыворотка, плазма Скрининг доноров: качественное определение антител IgG и IgM к CMV Fujirebio Diagnostics, Inc.
Malvern, PA 20.09.2007 BK070030
Abbott CMV Total AB EIA CMV EIA Жизнь: Сыворотка, плазма Скрининг доноров: обнаружение антител к ЦМВ Abbott Laboratories
Abbott Park, IL 24.03.1997 К954301
Тест карты BD CMVscan CMV Латексная агглютинация Жизнь: Сыворотка, плазма Скрининг доноров: качественное определение антител IgM и IgG к CMV Becton, Dickinson & Company
Franklin Lakes, NJ 22.12.1995 BK950068
Treponema pallidum (T.pallidum)
Примечание: T. pallidum — возбудитель сифилиса. Вы можете определить подходящего донора, чей образец дал отрицательный или отрицательный результат на нетрепонемный скрининговый тест на сифилис. В соответствии с § 1271.80 (d) (1), вы также можете определить подходящего донора, чей образец дал положительный или реактивный результат на нетрепонемный скрининговый тест на сифилис и отрицательный или нереактивный на конкретный подтверждающий тест на трепонем, при условии, что все другие необходимые тесты и скрининг отрицательны или не реагируют.Донор, образец которого дал положительный или реактивный результат либо на конкретный трепонемный подтверждающий тест на сифилис, либо на скрининговый тест на трепонем, не имеет права.
Подтверждающие специфические трепонемные и нетрепонемные скрининговые анализы
(обнаружение антител к T. pallidum и другим серологическим тестам)
тест
Торговое наименование Инфекционный агент Формат Образец Использование Производитель Дата разрешения СТН
ASI Автоматический тест RPR на сифилис для использования на ASI Evolution т.паллидум RPR (Нетрепонемный) Живое: Сыворотка, плазма
Труп: Сыворотка, плазма Скрининг доноров: качественное определение антител к реагину Arlington Scientific, Inc.
Springville, UT 02.02.2021 BK200539
АСИ Automated RPR для сифилиса для использования на АСИ Evolution T. pallidum RPR (Нетрепонемный) Жизнь: Сыворотка, плазма Скрининг доноров: качественное определение антител к реагину Arlington Scientific, Inc.Спрингвилл, UT 30.09.2020 BK200488
PK7400 TP HA T. pallidum Гемагглютинация
(Трепонем) Жизнь: Сыворотка, плазма Скрининг доноров: обнаружение антител IgG и IgM к T. pallidum Newmarket Biomedical, Ltd.
Kentford, Suffolk, UK 01.08.2019 BK180301
ASiManager-AT ™ т.паллидум RPR (Нетрепонемный) Живое: Сыворотка, плазма
Труп: Сыворотка, плазма Скрининг доноров: качественное определение антител к реагину Arlington Scientific, Inc.
Springville, UT 19.02.2015 BK140192
Экран TPHA T. pallidum Гемагглютинация
(Трепонем) Жизнь: Сыворотка, плазма Скрининг доноров: качественное определение антител IgG и IgM к T.паллидум Immucor, Inc
Norcross, GA 24.10.2012 BK120021
Система Olympus PK TP T. pallidum Микрогемагглютинация
(Treponemal) Жизнь: Сыворотка, плазма Скрининг доноров: качественное определение антител IgG и IgM к T. pallidum Fujirebio Diagnostics Inc.
Малверн, Пенсильвания 21.02.2003 BK030007
Тест ASI TPHA т.паллидум Микрогемагглютинация
(Treponemal) Живая: Сыворотка Скрининг доноров: качественное определение антител IgG и IgM к T. pallidum Arlington Scientific, Inc
Springville, UT 30.01.2003 BK020031
CAPTIA Syphilis (T. Pallidum) -G T. pallidum EIA
(Treponemal) Жизнь: Сыворотка, плазма Скрининг доноров: качественное определение антител IgG к T.паллидум Trinity Biotech
Wicklow, Ирландия 24.01.2002 K014233
Текущее содержание с:
10.02.2021
.