Новый тест для оценки токсичности на плаценту и эмбрион

Исследователи из ETH Zurich разработали клеточный тест для выявления веществ, прямо или косвенно вредных для эмбрионов. Усовершенствованная версия существующего теста, используемого при разработке лекарств и химикатов, призвана помочь сократить количество экспериментов на животных.

Кандидатные вещества на раннем этапе разработки лекарств тестируют в чашке Петри на эмбриональных стволовых клетках мышиных клеточных линий. Однако эти тесты — упрощённая модель процессов в матке: они выявляют только прямое вредное воздействие на эмбриональные клетки. В организме беременной женщины действующие вещества могут модифицироваться метаболизмом матери, попадать в кровоток эмбриона через плаценту или оказывать косвенное воздействие, нарушая функцию плаценты.

Чип с разными типами клеток

Учёные создали лабораторный тест, учитывающий роль плаценты. Они разработали чип с несколькими соединёнными микро-каналами отсеками. На чипе комбинируются человеческие плацентарные клетки из клеточных линий и сфероиды микроткани из мышиных эмбриональных стволовых клеток — «эмбриоидные тела», отражающие раннее развитие эмбриона. Тестируемые вещества сначала проходят через слой плацентарных клеток, прежде чем достичь эмбриональных, моделируя ситуацию in utero. Эти эксперименты не производят жизнеспособных эмбрионов — развитие клеток длится десять дней.

Тест выявляет косвенные повреждения

Для демонстрации работы теста использовали микрочастицы, не вредящие эмбриоидным телам при прямом контакте. Однако в новом тесте с плацентарными клетками учёные наблюдали потенциальный косвенный неблагоприятный эффект: хотя плацентарные клетки задерживали частицы, они демонстрировали обнаруживаемую стрессовую реакцию.

Исследователи планируют доработать систему, используя более подходящие пластиковые материалы. В будущем также возможно использование человеческих стволовых клеточных линий вместо мышиных для формирования эмбриоидных тел. «Между лабораторными животными и людьми есть существенные различия, особенно в эмбриональном развитии и процессах в плаценте», — отмечает исследовательница Юлия Бус.

Цель группы — создать новый, удобный для фармацевтической индустрии тест. Раннее выявление и исключение вредных для эмбриона веществ позволит сократить количество последующих испытаний in vivo на животных.