Testmodelle » Vollblutkulturen

Wenn es um die Prüfung der Leistungsfähigkeit von Leukozyten von Freiwilligen oder Patienten geht, ist zu bedenken, daß bereits die Isolierung der Zellen, als auch deren Vorbereitung für verschiedene Tests (Bestimmung der Cytokinsynthese oder von CD-Markern für die Flowcytometrie) bereits den Verlust vorhandener oder die Induktion neuer Aktivitäten nach sich zieht.
Ein weiterer Nachteil von Kulturen isolierter Leukozyten bzw. – noch ungünstiger – von Subpopulationen hiervon ist, daß diese Zellen auch nur einen Bruchteil des vielschichtigen Signalnetzwerkes aufbauen können, welches für eine ordnungsgemäße Kommunikation zwischen den Zellen erforderlich wäre (und wie es in vivo der Fall wäre).
Selbst die kleinsten (und in den meisten Testsystemen fast völlig vernachlässigten) "zellulären" Elemente des Blutes, die Plättchen, tragen wesentlich zu diesem Netzwerk an Botschaften bei. Sie setzen nicht nur Arachidonsäuremetaboliten frei (Prostaglandine, Leukotriene, Lipoxine, etc.), sondern verändern auch die Expression wichtiger aktivierender Rezeptoren auf Leukozyten.
Nicht weniger wichtig ist auch die Beeinflussung der Verfügbarkeit aktiver Cytokine durch Enzyme aus aktivierten neutrophilen Granuloyzten.
Schließlich tragen auch die Erythrozyten wesentlich zur Entwicklung in vivo-artiger Bedingungen bei, indem ihre Oberflächen einen Puffer für überschüssig produzierte Mediatoren bilden.
Diese Beispiele zeigen deutlich die Wichtigkeit, alle aktiven Elemente des Blutes in experimentellen Systemen verfügbar zu haben. Nur auf diese Weise können artifizielle Befunde vermieden werden. Dies trifft speziell auf die präklinische und klinische Bewertung immunologisch aktiver Arzneistoffe zu (Antiphlogistika, Immunsuppressiva, Immunmodulatoren, Adjuvanzien, Impfstoffe, etc.).
Ein weiterer kritischer Punkt in der experimentellen Bestimmung von Botenstoffen ist die Wahl des Detektionssystems. Angesichts der weiten Verbreitung von mRNA-gestützten Techniken ist es wichtig, zu erwähnen, daß die cytokinspezifische Menge an mRNA nicht zwangsläufig mit derjenigen des freigesetzten Mediators übereinstimmen muß. Viele post-transkriptionelle Mechanismen modifizieren im Endeffekt die Struktur wie auch die Freisetzungsraten von Cytokinen. Der hochkomplexen Struktur solcher Signalnetzwerke wird in der EDI GmbH dadurch Rechnung getragen, daß in vielen Fällen multiplexe Protein-Bioarrays zur breitflächigen Profilierung von Substanzaktivitäten eingesetzt werden.
Schließlich ist noch zu bedenken, daß eine Vielzahl von Botenstoffen nicht auf RNA-Ebene nachzuweisen sind (Histamin, Lipidmediatoren, Sauerstoffradikale, ATP, Peptid-Hormone, die aus Vorläufermolekülen freigesetzt werden, etc.).
Aus diesem Grunde bilden Vollblutkulturen, kombiniert mit einer sorgfältigen Selektion an Endpunkt-Bestimmungsmethoden, das bestmögliche Konzept für eine optimierte Wirkstoff-Charakterisierung.