Využití luminiscenční a spektrofotometrické metody pro stanovení sensibilizace in vitro

Mgr. Lada SVOBODOVÁ

Doctoral thesis

Utilization of Luminiscenc and Spectrophotometric Method to Determinate Sensitization in vitro

Abstract:

V současnosti se pro identifikaci rizika sensibilizace kůže používá tzv. definovaný přístup (DA, Defined Approach), který zahrnuje kombinaci metod pokrývajících alespoň dvě ze tří klíčových událostí ("2 ze 3") vedoucích ke kožní sensibilizaci. Dle OECD jsou to klíčové události (KE, key event): kovalentní vazba na protein KE1 (např. DPRA, OECD TG 442C), aktivace keratinocytů KE2 (např. LuSens, OECD TG 442D) a aktivace dendrických buněk KE3 (např. h-CLAT, OECD TG 442E). Hlavním cílem práce bylo zavedení metody OECD TG 442D (LuSens), jako jedné ze tří in vitro metod k hodnocení potenciálu kožní sensibilizace látek a směsí bez použití testů na zvířatech. Byla hodnocena bezpečnost zdravotnických prostředků, spotřebních výrobků, kosmetických prostředků, ingrediencí, přísad a konzervantů i finálních úprav ochranných oděvů. Metoda LuSens je citlivější k některým typům materiálů, jako je např. latex, guma, silikon, či rostlinným extraktům a esenciálním olejům, které jsou často součástí zdravotnických prostředků. Experimentální práce byla mimo samotné zavedení metody též zaměřena na řešení problematiky přípravy extraktů zdravotnických prostředků a spotřebních výrobků. Studie s využitím buněčné linie lidských keratinocytů (LuSens) odhalila, že může být mnohem užitečnější pro predikci hazardu kožní sensibilizace u člověka než konvenční zkouška in vivo s využitím lokálních lymfatických uzlin myší (LLNA). Kombinovaná přesnost, což je průměr citlivosti a specifičnosti metody vzhledem k referenčním datům na lidech, je u metody LLNA 58 %, v případě alternativních metod ("2 ze 3") se jedná o 88 %. Uvedená metoda ve vhodné kombinaci s dalšími alternativními metodami tak nejen může zcela nahradit testy na zvířatech, ale poskytuje výsledky, které jsou přesnější a mají větší relevanci k lidským datům, než data získaná testy na zvířatech.

Abstract:

Currently, the so-called Defined Approach (DA) is used to identify the risk of skin sensitisation, which includes a combination of methods covering at least two of the three key events ("2 out of 3") leading to skin sensitisation. According to OECD, the key events (KE) comprise: covalent binding to protein KE1 (e.g. DPRA, OECD TG 442C), activation of keratinocytes KE2 (e.g. LuSens, OECD TG 442D) and activation of dendric cells KE3 (e.g. h-CLAT, OECD TG 442E). The main aim of the work was to implement the OECD TG 442D (LuSens) assay as one of the three in vitro methods designed to assess the potential for skin sensitisation of substances and mixtures without using animal tests. The safety of medical devices, consumer products, cosmetics, ingredients, additives and preservatives as well as final protective clothing treatments was evaluated. The LuSens method is more sensitive to certain types of materials, such as latex, rubber, silicone, or plant extracts and essential oils, which are often part of medical devices. In addition to the LuSens assay implementation, the experimental work was also focused on addressing the issue of the preparation of extracts of medical devices and consumer products. A study using the human cell line of keratinocytes (LuSens) revealed that it may be much more useful for predicting skin sensitisation in humans than the conventional in vivo method using murine local lymph nodes (LLNA). The combined accuracy, which is the average of the sensitivity and specificity of the method relative to the reference data on humans, is 58 % for the LLNA and 88 % for the alternative methods ("2 out of 3"). Thus, the LuSens method, in appropriate combination with other alternative methods, not only can completely replace animal tests, but also the results obtained are more accurate and relevant to human data than those obtained by animal tests.

Keywords

kožní sensibilizace, buněčná linie LuSens, extrakty zdravotnických prostředků, spotřební výrobky, kosmetika, kosmetické přísady, ingredience a konzervanty, bezpečnost ochranných oděvů

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 10. 5. 2022

Thesis defence

• Supervisor: prof. RNDr. Hana Kolářová, CSc.

Palacký University Olomouc

Faculty of Medicine and Dentistry

Doctoral programme / field:
Medical Biophysics / Medical Biophysics