In vitro

Emberi sejtkultúra in vitro klónozása

Az in vitro (latin: „üvegben”) kifejezés azokat a vizsgálatokat, kísérleteket és eljárásokat jelöli, amelyek nem az élő szervezet egészében, hanem azon kívül, ellenőrzött körülmények között zajlanak. Az in vitro rendszerekben rendszerint sejteket, szöveteket, sejtrészleteket, enzimeket, proteineket, nukleinsavakat vagy más biomolekulákat vizsgálnak, például kémcsőben, Petri-csészében vagy sejttenyésztő edényben.

A kifejezés az in vivo vizsgálatokkal áll szemben, amelyek élő szervezetben történnek. Az in vitro megközelítés a sejtbiológia, a biokémia, a molekuláris biológia, a mikrobiológia, a toxikológia és a gyógyszerkutatás egyik alapvető módszere.

Bár a latin elnevezés az „üvegre” utal, a korszerű laboratóriumi eszközök jelentős része már műanyagból, például polipropilénből vagy polisztirolból készül.

Alkalmazása

Az in vitro vizsgálatok célja rendszerint valamely biológiai folyamat elkülönített tanulmányozása. Ilyenkor a kutatók kevesebb változó mellett figyelhetik meg például a sejtosztódást, a sejtek közti jelátvitelt, az enzimreakciókat, a génkifejeződést, a gyógyszerhatásokat vagy a toxikus ártalmakat.

Az ilyen módszereket széles körben alkalmazzák sejttenyészetekben, mikrobiológiai tenyésztésekben, fehérje- és enzimvizsgálatokban, valamint gyógyszerhatóanyagok előzetes vizsgálatában is.

Előnyei

Az in vitro rendszerek egyik fő előnye, hogy a vizsgálati körülmények pontosan szabályozhatók. Beállítható többek között a hőmérséklet, a kémhatás, a tápanyag-ellátás, az oxigénszint vagy a vizsgált anyag koncentrációja. Emiatt az ilyen vizsgálatok gyakran egyszerűbben értelmezhetők, gyorsabban elvégezhetők és költséghatékonyabbak lehetnek, mint az egész szervezeten végzett kísérletek.

Az in vitro módszerek emellett alkalmasak arra is, hogy egy-egy biológiai jelenséget a szervezet összetett hatásrendszerétől részben elkülönítve vizsgáljanak.

Korlátai

Az in vitro rendszerek nem képesek teljes egészében visszaadni az élő szervezet bonyolult működését. Gyakran hiányoznak belőlük azok a kölcsönhatások, amelyek a vérkeringés, az immunrendszer, az anyagcsere vagy a különböző sejttípusok együttes működése során jönnek létre.

Ezért az in vitro eredmények nem minden esetben ültethetők át közvetlenül az in vivo viszonyokra. A laboratóriumi megfigyelések értékelését sokszor további állatkísérletes vagy klinikai vizsgálatok egészítik ki.

Újabb in vitro modellek

A hagyományos, kétdimenziós sejttenyészetek mellett a kutatásban megjelentek az összetettebb in vitro modellek is, például a háromdimenziós sejtkultúrák, az organoidok és az úgynevezett organ-on-a-chip rendszerek. Ezek célja, hogy a vizsgálati rendszer egyes jellemzői közelebb álljanak a természetes szöveti környezethez.

Rokon fogalmak

Az in vitro mellett több rokon kifejezés is használatos. Az in vivo az élő szervezetben végzett vizsgálatot jelenti. Az ex vivo rendszerint olyan sejteket, szöveteket vagy szerveket jelöl, amelyeket a szervezetből eltávolítottak, de működőképes állapotban tovább vizsgálnak. Az in silico számítógépes modellezéssel vagy szimulációval végzett vizsgálatot jelent.

Orvosi használata

Az in vitro kifejezést az orvostudományban nemcsak kísérleti rendszerekre használják. Ide tartozik az in vitro diagnosztika is, amely a testből származó minták – például vér, vizelet vagy szövetminta – laboratóriumi vizsgálatát jelenti.

A kifejezés a testen kívüli megtermékenyítésre, azaz az in vitro fertilizációra (IVF) is használatos, amelynek során a petesejt és a spermium laboratóriumi körülmények között egyesül.

Jegyzetek

  1. 1 2 3 Westreich, Daniel (2010). "In populo". American Journal of Epidemiology (angol nyelven). 172 (5): 611–613. PMC 2882154.
  2. 1 2 3 4 "Categories of Scientific Evidence—In Vitro Data". Dietary Supplements: A Framework for Evaluating Safety (angol nyelven). Washington (DC): National Academies Press. 2005.
  3. 1 2 3 Arango, María-Teresa; Quintero-Ronderos, Paula; Castiblanco, John; Montoya-Ortíz, Gladis (2013). "Cell culture and cell analysis". Autoimmunity: From Bench to Bedside (angol nyelven). El Rosario University Press.
  4. 1 2 3 Xu, Yining; Shrestha, Neha; Préat, Véronique; Beloqui, Ana (2021). "An overview of in vitro, ex vivo and in vivo models for studying the transport of drugs across intestinal barriers". Advanced Drug Delivery Reviews (angol nyelven). 175: 113795. doi:10.1016/j.addr.2021.05.005.
  5. 1 2 "In Vitro Alternatives to Animal Models". Advancing Disease Modeling in Animal-Based Research in Support of Precision Medicine (angol nyelven). Washington (DC): National Academies Press. 2018.
  6. ↑ "Organoids". Nature Reviews Methods Primers (angol nyelven). 2022.
  7. ↑ "A guide to the organ-on-a-chip". Nature Reviews Methods Primers (angol nyelven). 2022.
  8. ↑ "In Vitro Diagnostics". U.S. Food and Drug Administration (angol nyelven). Hozzáférés: 2026. április 1.
  9. ↑ "In vitro fertilization (IVF)". MedlinePlus Medical Encyclopedia (angol nyelven). Hozzáférés: 2026. április 1.

Fordítás

Ez a szócikk részben vagy egészben az In vitro című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

Kapcsolódó szócikkek