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HemoGenix预测的血液毒性/

骨髓毒性

使用HALO®- ToxHT的体外 高通量 干细胞和祖细胞血液毒性 筛选和/或测试


任何药物,复合剂或扰动(药物,环境剂或异种生物,食物添加,化妆品添加,燃料添加,辐射或其他暴露扰动)均可能影响正常稳态功能并调节血液形成或造血系统。

 


造血系统与体内大多数生物系统一样,都是干细胞系统。然而,造血系统的独特之处在于,它有可能从单个干细胞中产生多种具有不同功能的细胞类型。对于所有生物系统,包含许多不同阶段的干细胞原始性或成熟性的干细胞或干细胞区室,是构建所有生物系统的基础。对干细胞腔室或其任何部分的损坏可能意味着对生物系统和整个有机体的损坏。 

 

干细胞血液毒性是指对干细胞区室的破坏,影响其余的淋巴造血系统,维持稳定状态所需的组织,调节和反馈机制。 

 

骨髓毒性(通常称为骨髓毒性)是指对淋巴造血系统和支持它的微环境系统的一个或多个部分的毒理学损害。 

 

从毒理学的观点来看,血液毒性和免疫毒性是不可分割的,因为共同的干细胞会同时引起这两个系统,如果这些系统受损,则会影响两个系统。因此,检测干细胞对潜在毒性剂的反应可以为其余的淋巴造血系统提供预测信息。 

 

在临床前动物测试期间检测骨髓和其他造血组织毒性的常规病理方法不能提供先进的体外毒性测试平台的预测见解。 


在1990年代末和2000年代初,欧洲替代方法验证中心(ECVAM)发表了几篇有关使用集落形成细胞(CFC)分析来预测药物诱导的骨髓抑制的文章。最初的研究集中在粒细胞(粒细胞巨噬细胞)谱系,后来是巨核细胞谱系。这些在多个地点进行的研究试图验证CFC测定法,希望将其用于骨髓毒性。确实,HemoGenix®是提供(并且仍然提供)这种用于研究骨髓毒性的检测方法的首批公司之一。 

 

但是,自1966年首次发布CFC分析以来,该方法并未发生重大变化。尽管使用了重组生长因子和细胞因子,并引入了自动菌落计数,但该测定法仍保持相同,但存在与之相关的有问题的错误。这主要是由于使用粘性甲基纤维素固定细胞,以及使用显微镜对菌落进行主观或基于算法的计数,这两者都不是完美的。使用甲基纤维素是一种极易出错的方法,因为它无法准确分配。结果,典型的CFC结果与高变异系数(CV)相关联,而高变异系数(CV)不利于统计相关性和抑制浓度(IC)值的准确估计。 

 

另外,尽管细胞集落的产生要求产生集落的细胞必须增殖,但是CFC测定法不能定量地测量细胞增殖,而是确定细胞的分化能力。尽管增殖和分化重叠,但是它们是两个完全分开的生物学过程,无法使用相同的测定读数来确定。CFC测定法完全取决于菌落中的细胞能够分化和成熟,因此可以将菌落鉴定为属于一种或其他造血谱系。以这种方式,可以将引起中性粒细胞减少症的药物与引起贫血或血小板减少症的药物区别开来。 

 

另一方面,干细胞以非常稀有的种群存在(通常少于总骨髓细胞的0.1%)。部分由于CFC测定的低铺板效率,它不仅不可靠且不可重复,而且对检测稀有细胞群体(如干细胞)极为不敏感。除HemoGenix®外,其他提供CFC分析的公司甚至没有纳入能够检测非常原始的造血干细胞(CFC-GEMM,请参阅下文)的全部生长因子。这意味着CFC分析不能可靠地用于确定干细胞的血液毒性。 

 

尽管存在与CFC分析相关的所有问题,但FDA仍以其无限智慧建议使用此分析来检测药物的潜在骨髓抑制作用。换句话说,他们的建议基于近20年的数据,并且没有考虑干细胞或现代技术的响应。 

 

2002年,HemoGenix®在国家癌症研究所的资助下启动了该平台,该平台现已被认为是目前最先进的干细胞血液毒性和骨髓毒性平台。该平台被称为HALO®-ToxHT,结合了Suspension Expansion Culture™(SEC™)技术,该技术使用甲基纤维素和CFC分析已过时。使用高通量液体处理器仪器的附加功能可提供检测和测量稀有干细胞群体所必需的准确性,灵敏度和精确度。结合ATP生物发光技术作为最先进,最灵敏的非放射性信号检测系统,还可以提供确定可靠和可重复性所需的标准化和FDA生物分析方法验证,生物制药工业所需的潜在毒性。反过来,这也允许建立HALO®-ToxHT测量保证,从而使该结果或任何其他基于HemoGenix®ATP生物发光的毒性测试平台所获得的结果值得信赖。HALO®-ToxHT具有很高的(> 80%)体外至体内一致性,已成为从早期药物开发到临床前动物研究等最受信赖的血液毒性筛选和测试平台。


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