Neurotoksisuusmallit PDF Tulosta

Kehitämme in vitro - neurotoksisuusmalleja, jossa voidaan arvioida kemiallisten yhdisteiden mahdollista vaikutusta hermoston soluihin. Hermosto on monien kemikaalien ja lääkeaineiden tärkeä vaikutuskohde, mutta viranomaissäännöksissä ei ole tällä hetkellä hyväksyttyä in vitro -mallia neurotoksisuuden tutkimiseksi.

Neuraaliset soluviljelmät altistetaan tutkittaville yhdisteille ja viljelmien reaktioita seurataan käyttäen sytotoksisuutta mittaavia määrityksiä ja arvioimalla spesifejä neuroneille ominaisia vasteita. Malleissa käytetään ihmisperäisiä kantasoluista erilaistettuja hermoston soluja. Neuraalisia soluja testataan yhteisviljelmissä hermotukisolujen kanssa, koska kaikki neurotoksiset yhdisteet eivät ole toksisia hermosoluille, ellei niitä ensin metaboloida hermotukisoluissa.

Käytössämme olevalla konenäkötekniikalla voidaan arvioida mm. neuriittien pituuksien muutoksia ja solujen liikenopeutta, joiden olemme todenneet olevan herkkiä  neurotoksiuuden markkereita. Muita spesifeitä markkereita tutkimuksissamme ovat muutokset synapsien toiminnassa ja sähköisessä signaloinnissa. Solukalvopotentiaalin muutoksia arvioidaan fluoresoivien sähköherkkien väriaineiden avulla tai mittaamalla signaalin kulkua sähkösirualustan päällä kasvatetuista neuroneista. Solujen kasvatusalustalle ohutkalvotekniikalla työstettyjen elektrodien avulla voi mitata lukuisia lähekkäisiä mittauspisteitä.

Kokeita varten kehitetään funktionaalinen hermoverkkosolumalli. Tavoitteena on solujen sähköisten ominaisuuksien ja toimivien synaptisten kontaktien säilyminen myös viljelmissä. Yksittäisten solujen signalointia, solujen välistä signalointia, solujen synapsien toimintaa ja sähköisiä vasteita mitataan erilaisten ärsykkeiden jälkeen. In vitro-kokeiden tulokset validoidaan vertaamalla saatuja tuloksia in vivo -tuloksiin. Validointi on välttämätöntä, jotta kyseinen hermoverkkosolumalli tulisi viranomaissäännöksissä hyväksytyksi malliksi ja sitä voitaisiin soveltaa erityyppisiin solujen sähkömittauksiin.

Hermosolujen sähköisten signaalien mittaaminen ja arvioiminen on tärkeää hermoston normaalin toiminnan (esim. muisti) ja toimintahäiriöiden (esim. epilepsia, muistihäiriöt) tutkimuksissa ja lääkekehitystyössä. Kehitettävä malli on in vivo -menetelmiä yksinkertaisempi ja se on helpommin standardoitavissa kuin nykyisin tutkimusalalla käytettävät in vivo -menetelmät.