L’ Imaging ottico in tossicologia promette di sacrificare meno animali



imaging ottico tossicologia vivisezioneL’ imaging ottico è una tecnologia che misura la luce prodotta da appositi marcatori che possono essere visualizzati attraverso i tessuti di un animale vivo utilizzando apparecchiature di imaging specializzate e software dedicato.

Alcuni esempi di tecnologia di imaging ottico comprendono :

  • Utilizzo di agenti fluorescenti specifici e imaging di fluorescenza di quantificare in cambiamenti biologici in vivo
  • Utilizzo di imaging ottico per monitorare i vari eventi biologici , come lo sviluppo di tumori e metastasi tramite cellule modificate per esprimere la luciferasi.

Mentre l’ imaging ottico è da tempo una tecnologia pilastro per la ricerca cellulare e molecolare, ultimamente sta trovando posto anche nell’ambito della ricerca tossicologica. La ricerca Tossicologia , che è fondamentale per valutare la sicurezza dei farmaci di nuova concezione, si basa sia su letture fisiologiche generiche che sulla misurazione dei biomarcatori circolanti o addirittura  su valutazioni istopatologiche ex vivo. L’ Imaging ottico a fluorescenza offre il vantaggio di essere eseguibile in vivo, in situ, e consente di guardare direttamente a dei cambiamenti avvenuti negli organi bersaglio utilizzando agenti fluorescenti specifici, mirati e progettati per l’uso in vivo .

Inoltre, poiché l’imaging a fluorescenza è sicuro ed offre risultati quantitativi rapidi che possono essere comparati con le analisi ex vivo, molti ricercatori sperano di poterlo un giorno sostituire completamente senza dover sacrificare le cavie.

Applicazioni in ambito di patologie renali :

I farmaci che hanno effetti tossici a livello renale possono influenzare in modo significativo la velocità di filtrazione glomerulare o GFR, una misura della capacità dei reni di filtrare i prodotti di scarto dal sangue .  I livelli ematici di un marcatore fluorescente che misura la velocità di filtrazione glomerulare, viene eliminato attraverso i reni e può essere misurato nel sangue circolante attraverso il cuore tramite Fluorescence Molocular Tomography , FMT. Si tratta di una semplice procedura che richiede l’imaging del torace superiore di ciascun topo per 2 minuti, per rilevare le variazioni di fluorescenza nel cuore in un arco di tempo definito.

Applicazioni in ambito di patologie del fegato:

Il danno epatico viene tipicamente misurato tramite imaging in topi vivi con un marcatore  fluorescente (annexina) che rileva la morte delle cellule. Il Paracetamolo o APAP, ad esempio, è ben noto come un farmaco che può causare notevoli danni epatici e morte cellulare. Per valutare i livelli di tossicità per il fegato in animali che avevano ricevuto una singola dose elevata di APAP, sono stati valutati i livelli di annexina dopo 24 ore, seguito da un imaging specifico per l’area epatica, con risultati qualitativamente comparabili alle analisi ex vivo.

L’uso di imaging ottico per studi tossicologici consente dunque di ottenere rapidamente dati quantitativi in maniera non invasiva con misure ripetute , riducendo il numero di animali utilizzati, e la quantità di composto richiesto per lo studio.

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