In vivo vs in vitro - määritelmä, yhtäläisyydet ja erot
Jos olet lukenut lääketieteellisiä tutkimuksia, olet todennäköisesti nähnyt, että jotkut ovat "in vivo" ja jotkut ovat "in vitro". Mitkä ovat näiden termien määritelmät ja erot, ja miksi ne ovat tärkeitä lääketieteellisen tutkimuksen ymmärtämiseksi?
Yleiskatsaus
Määritelmä: In Vivo
Termi in vivo viittaa lääketieteelliseen testiin, kokeeseen tai prosessiin, joka suoritetaan (tai) elävän organismin, kuten laboratorioeläimen tai ihmisen kohdalla.
Määritelmä: In vitro
Termi in vitro, päinvastoin kuin in vivo, viittaa lääketieteelliseen tutkimukseen tai kokeeseen, joka suoritetaan laboratoriossa testiputken tai laboratoriomassan rajoissa.
yhtäläisyyksiä
Kliiniset tutkimukset tai lääketieteelliset tutkimukset voidaan suorittaa joko in vivo tai in vitro. Nämä lähestymistavat ovat samankaltaisia, koska ne molemmat tehdään niin, että voimme edetä tietämyksemme ja sairauden ja taudin hoidossa sekä ymmärtää "hyvinvointi" ja normaalit ruumiilliset toiminnot
erot
Vaikka in vivo- ja in vitro -tutkimuksissa on samankaltaisuuksia, ja ne ovat molemmat tärkeitä ihmisen kehon ymmärtämiseksi, on monia tärkeitä eroja näiden tutkimusten suorittamisessa, miten niitä voidaan tulkita ja minkä tahansa sellaisen löydön käytännön sovelluksista, jotka ovat tehty.
In vitro-lääketieteelliset tutkimukset
Lääketieteelliset tutkimukset (kuten esimerkiksi huumeiden kyky hoitaa syöpää) ovat usein suoritetaan ensin in vitro - joko koeputkessa tai laboratorioastiassa.
Esimerkki olisi syövän solujen kasva- minen ruumiin ulkopuolella olevassa astiaan. Tämä voidaan tehdä käyttämällä useita eri välineitä, joiden avulla tutkijat voivat kasvattaa näitä soluja riippumatta kehosta.
Tutkimukset tehdään yleensä in vitro ensin eettisistä syistä. In vitro -tutkimukset mahdollistavat aineen turvallisen tutkimisen, koska ihmisillä tai eläimillä ei ole vaikutusta uuden lääkkeen mahdollisiin sivuvaikutuksiin tai toksisuuteen.
Tämä antaa tutkijoille mahdollisuuden oppia mahdollisimman paljon huumeista ennen ihmisten altistumista näille mahdollisille vaikutuksille. Jos kemoterapia-lääke esimerkiksi ei toimi syövän soluissa, jotka on kasvatettu astiaan, olisi epäeettistä, että ihmiset käyttävät lääkettä ja aiheuttavat mahdollisen toksisuuden.
In vitro -tutkimukset ovat tärkeitä, koska ne mahdollistavat uusien hoitojen nopeamman kehittymisen - monet lääkkeet voidaan tutkia kerralla (ja niitä voidaan tutkia useissa solujenäytteissä) ja vain ne, jotka vaikuttavat vaikuttavilta, jatkuvat inhimilliset tutkimukset.
Biokinetiikan puuttuminen lääketieteellisessä terminologiassa on yksi in vitro -tutkimusten merkittävistä haitoista. Biokinetiikan puute ja vaikeat muut tekijät voivat vaikeuttaa ekstrapoloida tuloksia siihen, mitä voidaan odottaa, kun lääkettä käytetään in vivo.
In vivo kliiniset tutkimukset
Päinvastoin kuin in vitro -tutkimukset, tarvitaan in vivo -tutkimuksia, jotta voidaan nähdä, miten keho kokonaisuutena reagoi tiettyyn aineeseen. Joissakin tapauksissa lääkeaineen in vitro -tutkimukset ovat lupaavia, mutta myöhemmissä in vivo -tutkimuksissa ei ole havaittavissa mitään tehokkuutta (tai toisaalta lääkeainetta ei ole turvallinen), kun sitä käytetään useiden metabolisten prosessien aikana, joita esiintyy jatkuvasti kehossa.
Esimerkki siitä, miten in vivo -tutkimuksia tarvitaan lääkkeiden arvioimiseen, on lääkeaineen imeytymisen suhteen kehossa. Uusi lääke voi ilmetä toimimasta astiaan, mutta ei ihmiskehoon. Se voi olla, että lääke ei imeydy, kun se kulkee mahalaukun läpi, joten sillä on vain vähän vaikutuksia ihmisiin. Muissa tapauksissa, esimerkiksi jos lääke annetaan laskimoon, voi olla, että lääke hajottaa elimistöä läpi minkä tahansa määrän jatkuvasti esiintyviä reaktioita, ja siksi lääke ei ole tehokas, kun sitä käytetään suoraan ihmisillä.
On tärkeää huomata, että usein in vivo -tutkimuksia tehdään ensin ei-ihmisillä eläimillä, kuten hiirillä.
Nämä tutkimukset antavat tutkijoille mahdollisuuden nähdä, miten lääke toimii muiden ruumiillisten prosessien keskellä. Hiirillä ja ihmisillä on kuitenkin merkittäviä eroja. Joskus hiirille tehokas lääke ei ole tehokas ihmisillä (ja päinvastoin) johtuen luontaisista eroista lajissa.
Kirjallisuusopinnot
Kun tarkastellaan tutkimuksia, jotka on tehty syöpähoidon arvioimiseksi - tai muilla hoidoilla - tarkkailemalla, millaista tutkimusta se on (in vivo vs. in vitro) on tärkeä ensimmäinen askel. In vitro -tutkimukset ovat äärimmäisen tärkeitä ja antavat perustan lisätutkimukselle, mutta monet näistä tutkimuksista kertovat tuloksista, jotka ovat mielenkiintoisia - mutta eivät vaikuta sinuun yksilönä vielä jonkin aikaa. Sitä vastoin in vivo -tutkimuksissa tarkastellaan todellista vaikutusta organismeihin - onko kyseessä laboratorioeläin tai ihminen. Se voi olla jonkin aikaa - jos tutkimus on eläinkokeilu - kunnes lääke tai menetelmä arvioidaan ihmisillä, mutta se on askel lähempänä käyttämistä todellisessa elämässä.
Esimerkkejä: Uudet kemoterapeuttiset lääkkeet keuhkosyöpään tutkitaan yleensä in vitro ennen kuin ne tutkitaan in vivo kliinisissä tutkimuksissa ihmisillä.
> Lähteet:
> FDA. Huumeiden vuorovaikutustutkimukset: Tutkimussuunnitelma, tietojen analysointi, annosten annostusta ja merkitsemistä koskevat suositukset. Helmikuu 2012. http://www.fda.gov/downloads/drugs/guidancecomplianceregulatoryinformation/guidances/ucm292362.pdf
> Killkenny, C. et ai. Eläintutkimus: In vivo -tutkimusten raportointi: ARRIVE-ohjeet. British Journal of Pharmacology . 2010. 160 (7): 1577-179.
> Saeidnia, S., Manayi, A. ja M. Abdollahi. In vitro -kokeiluista ja kliinisistä tutkimuksista; Hyvät ja huonot puolet . Nykyinen lääkeaineteknologiat . 2015. 12 (4): 218-24.