In vitro технологии не позволяют работать с объектами

In vitro технологии не позволяют работать с объектами

In vitro

Исследования in vitro (от лат.: «в стекле» ) проводятся с микроорганизмами, клетками или биологическими молекулами вне их обычного биологического контекста.

В народе называемые «эксперименты в пробирке» , эти исследования в области биологии и ее подразделений традиционно проводятся в лабораторном оборудовании, таком как пробирки, колбы, чашки Петри и планшеты для микротитрования .

Исследования, проводимые с использованием компонентов организма, изолированых от их обычного биологического окружения, позволяют провести более подробный или более удобный анализ, чем те, которые могут быть проведены с целыми организмами; однако результаты, полученные в экспериментах in vitro, не могут полностью или точно предсказать воздействие на весь организм.

Примеры анализа in vitro включают: выделение, рост и идентификацию клеток , полученных из многоклеточных организмов:

— клеточных или тканевых культур;

— субклеточных компонентов (например, митохондрии или рибосомы);

— клеточных или субклеточных экстрактов (например, экстракты зародышей пшеницы или ретикулоцитов);

— очищенных молекул (белки, ДНК или РНК);

— коммерческое производство антибиотиков и других фармацевтических продуктов .

Вирусы , которые размножаются только в живых клетках, изучаются в лаборатории на клеточных или тканевых культурах, — вирусологи называют такую работу in vitro , чтобы отличать ее от работы in vivo на целых животных.

• Полимеразная цепная реакция (ПЦР) представляет собой метод селективной репликации определенных последовательностей ДНК и РНК в пробирке.

• Очистка белка включает выделение конкретного представляющего интерес белка из сложной смеси белков, часто получаемых из гомогенизированных клеток или тканей.

• Оплодотворение in vitro используется для того, чтобы сперматозоиды оплодотворяли яйца в чашке для культивирования перед имплантацией получающегося в результате эмбриона или эмбрионов в матку будущей матери.

• Диагностика in vitro относится к широкому спектру медицинских и ветеринарных лабораторных тестов, которые используются для диагностики заболеваний и мониторинга клинического статуса пациентов с использованием образцов крови, клеток или других тканей, полученных от пациента.

Преимущества:

Исследования in vitro позволяют проводить видоспецифический, более простой, более удобный и более подробный анализ, чем это может быть сделано для всего организма. Так же, как исследования на целых животных все больше заменяют испытания на людях, так и исследования in vitro заменяют исследования на целых животных.

Простота:

• Живые организмы представляют собой чрезвычайно сложные функциональные системы, которые состоят, как минимум, из множества десятков тысяч генов, белковых молекул, молекул РНК, небольших органических соединений, неорганических ионов и комплексов в среде, которая пространственно организована мембранами, и в случае многоклеточных организмов, систем органов.

• Эти многочисленные компоненты взаимодействуют друг с другом и с окружающей средой таким образом, что обрабатывают пищу, удаляют отходы, перемещают компоненты в правильное место и реагируют на сигнальные молекулы, другие организмы, свет, звук, тепло, вкус, осязание и баланс, — данная сложность затрудняет идентификацию взаимодействий между отдельными компонентами и изучение их основных биологических функций.

• Работа in vitro упрощает исследуемую систему, поэтому ученый может сосредоточиться на небольшом количестве компонентов.

• Например, идентичность белков иммунной системы (например, антител) и механизм, с помощью которого они распознают и связываются с чужеродными антигенами, оставались бы очень неясными, если бы не широкое использование работ in vitro для выделения белков, идентификации клеток и гены, которые их производят.

Видовая специфика

Другое преимущество методов in vitro заключается в том, что клетки человека можно изучать без «экстраполяции» клеточного ответа экспериментального животного.

Удобство, автоматизация

Методы in vitro могут быть миниатюрными и автоматизированными, что дает высокопроизводительные методы скрининга для тестирования молекул в фармакологии или токсикологии.

Недостатки

Основным недостатком экспериментальных исследований in vitro является сложность экстраполяции результатов работы «в стекле» на биологию интактного организма.

Специалисты, выполняющие работу in vitro , должны быть осторожны, чтобы избежать чрезмерной интерпретации их результатов, что может привести к ошибочным выводам об организменной и системной биологии.

Например, ученые, разрабатывающие новое вирусное лекарственное средство для лечения инфекции патогенным вирусом (например, ВИЧ-1), могут обнаружить, что потенциальное лекарственное средство функционирует для предотвращения репликации вируса в условиях in vitro (обычно в культуре клеток).

Однако, прежде чем этот препарат будет использован в клинике, он должен пройти серию испытаний in vivo , чтобы определить, является ли он безопасным и эффективным для интактных организмов (обычно на мелких животных, приматов и людях).

Как правило, большинство потенциальных лекарств, которые являются эффективными in vitro , оказываются неэффективным in vivo из-за проблем, связанных с доставкой лекарственного средства в пораженные ткани, токсичных по отношению к основным частям организма, которые не были представлены в первоначальных исследованиях in vitro или других нюансов.

Источник

В чем разница между in vivo и in vitro?

Медицинские статьи для широкой аудитории часто используют термины “ in vitro ” и “ in vivo ” для описания исследований. С латинского in vitro — переводится “в стекле”, а in vivo переводится как “в жизни”.

Определения

Термин in vitro указывает, что медицинские процедуры, тесты и эксперименты исследователи проводят вне живого организма. Исследование in vitro проводится в контролируемой среде, такой как пробирка или чашка Петри.

Термин in vivo указывает, что исследование проводится в естественных условиях. Это относится к тестам, экспериментам и процедурам, которые ученые выполняют на живом организме, таком как человек, лабораторное животное или растение.

Примеры

Исследователи используют методики in vivo и in vitro для углубления наших знаний о болезнях и человеческом теле. В научных исследованиях ученые могут проверить гипотезу, используя один или оба этих метода.

В пробирке

Тестирование in vitro происходит в лаборатории и обычно включает в себя изучение микроорганизмов, клеток человека или животных в культуре. Эта методология позволяет ученым оценивать различные биологические явления в конкретных клетках без отвлекающих факторов и потенциальных запутывающих переменных, присутствующих в целых организмах.

Тестирование in vitro — это простая методология исследования. Ученые могут проводить детальные анализы и изучать биологические эффекты у большего числа субъектов in vitro, чем в экспериментах на животных или людях.

Однако, хотя чашки Петри и пробирки обеспечивают контролируемую среду для испытаний in vitro, они не могут воспроизвести условия, которые происходят внутри живого организма.

В результате, интерпретировать данные in vitro необходимо с осторожностью, так как полученные результаты не могут предсказать реакцию живого существа.

Некоторые примеры тестирования in vitro включают фармацевтическое тестирование и лечение бесплодия.

Фармацевтические испытания

Новые лекарственные препараты проходят тестирование in vitro, прежде чем начинаются клинические испытания. Во время доклинического испытания in vitro исследователи подвергают клетки-мишени воздействию нового препарата и контролируют его действие. Тестирование in vitro особенно полезно для определения того, обладает ли новый препарат токсическими и канцерогенными эффектами.

В исследовании 2018 года ученые из Италии использовали тестирование in vitro для мониторинга токсического действия наночастиц оксида молибдена — многообещающего нового метода лечения рака. Наночастицы — это небольшие или ультрадисперсные частицы, размер которых обычно составляет 1-100 нанометров.

Авторы одного из исследований 2017 года определили персонализированные методы лечения рака с использованием моделей in vitro.

В ходе исследования ученые собрали клетки из двух опухолей матки и двух опухолей толстой кишки. Ученые проанализировали опухолевые клетки с помощью высокопроизводительного скрининга лекарственных средств, который сочетает в себе биологию, робототехнику и обработку данных для тестирования тысяч различных биологических соединений на одной клетке-мишени.

В результате анализа были выявлены эффективные лекарственные средства и их комбинации, специфичные для каждого образца клеток.

Лечение бесплодия

Экстракорпоральное оплодотворение (ЭКО) — это вид лечения бесплодия, при котором оплодотворение происходит в лаборатории, а не внутри организма.

ЭКО включает в себя извлечение одной или нескольких яйцеклеток из яичника и помещение их в чашку Петри с донорской спермой. Оплодотворение обычно происходит в течение 3-5 дней . Затем врач имплантирует полученные эмбрионы в матку.

В естественных условиях

Несмотря на положительные доклинические результаты, около 30% лекарственных препаратов терпят неудачу в клинических испытаниях на людях из-за возникновения неблагоприятных побочных эффектов. Дополнительные 60% не дают желаемого эффекта.

Тестирование in vivo, особенно в клинических испытаниях, является жизненно важным аспектом медицинских исследований в целом. Исследования in vivo дают ценную информацию о влиянии конкретного вещества или прогрессировании заболевания на весь живой организм. Основными видами тестов in vivo являются исследования на животных и клинические испытания.

Исследования на животных

Ученые используют исследования на животных для выявления механизмов, лежащих в основе различных процессов заболевания, и для оценки безопасности новых методов лечения.

Исследования на животных служат своего рода промежуточным звеном между экспериментами in vitro и испытаниями на людях. Большинство исследований на животных используют лабораторных мышей или крыс, которые почти генетически идентичны. В результате исследователи могут отслеживать различные биологические эффекты внутри сложных организмов.

Тестирование генетически схожих объектов в лабораторных условиях обеспечивает такую степень контроля, которая отсутствует в клинических испытаниях.

Проведение клинических испытаний

Если препарат окажется безопасным и эффективным в исследованиях in vitro и на животных, эксперты оценят его действие на людях с помощью клинических испытаний. Исследователи зачастую сравнивают эффекты новых лекарственных препаратов с эффектами плацебо. Многие считают рандомизированные контролируемые исследования золотым стандартом фармацевтического тестирования. Все исследования должны включать рандомизацию и контроль.

При рандомизации исследователи случайным образом распределяют участников либо в группу лечения, либо в группу плацебо.

При контрольном исследовании ученые сравнивают результаты участника, получившего новое лекарственное средство или вмешательство, с результатами участника контрольной группы. Участники контрольной группы получают альтернативное лечение, например плацебо или старую форму нового препарата.

Исследователи могут скрывать информацию, которая может повлиять на участника эксперимента, до тех пор, пока испытание не закончится.

Слепое исследование может включать распределение препарата и плацебо в одинаковых капсулах, чтобы участники не могли сказать, в какой группе лечения они находятся.

Заключение

Исследования in vitro и in vivo дают ценную информацию для всех этапов биомедицинских исследований. Ученые часто используют методы in vitro для фундаментальных исследований, чтобы исследовать лекарственные взаимодействия и патологические процессы на клеточном уровне.

Исследования in vivo расширяют данные исследований in vitro путем мониторинга биологических реакций живых организмов.

Перед применением советов и рекомендаций, изложенных на сайте «Medical Insider», обязательно проконсультируйтесь с врачом!

Учредитель сетевого издания (Medical Insider), главный редактор, автор статей.

Врач ультразвуковой диагностики в СЗЦДМ, г. Санкт-Петербург

Источник

Особенности регистрации медицинских изделий для диагностики in vitro (ин витро)

Национальное законодательство в рамках действующих Правил государственной регистрации, увт. Постановлением Правительства № 1416 от 27.12.2012, предусматривает особенности государственной регистрации для некоторых категорий медицинских изделий. В настоящей статье рассказываем о процессе госрегистрации медицинских изделий для диагностики in vitro, который немного отличается от общего порядка.

Медицинские изделия для диагностики in vitro

Медицинскими изделиями для диагностики in vitro (далее — МИ) (in vitro diagnostic medical device) (IVD medical device) признаются МИ, предназначенные изготовителем для исследования проб, взятых из тела человека, в целях получения информации для диагностики, мониторинга и определения совместимости (см. п. 6 ГОСТ ISO 14971-2011. Межгосударственный стандарт. Изделия медицинские. Применение менеджмента риска к медицинским изделиям). Такими изделиями могут быть реагенты, калибраторы, устройства для отбора и хранения проб, контрольные материалы и сопутствующие инструменты, аппараты или средства.

Порядок госрегистрации МИ для диагностики in vitro

Правила регистрации медицинских изделий для диагностики in vitro установлены в Приказе Минздрава России от 09.01.2014 № 2н. В отличие от общего порядка госрегистрации МИ, когда экспертиза качества, эффективности и безопасности (далее-экспертиза) проходит в два этапа (на первом этапе определяется возможность проведения клинических испытаний МИ, на втором — экспертиза полноты и результатов проведенных испытаний и исследований) экспертиза МИ для диагностики in vitro происходит в один этап. После предоставления Заявителем необходимых для госрегистрации документов (см. ниже), РЗН направляет их в подведомственное экспертное учреждение ( ФГБУ «Национальный институт качества» Росздравнадзора или в ФГБУ «ВНИИИМТ» Росздравнадзора ) на экспертизу полноты и результатов испытаний и исследований, по итогам которой РЗН принимает решение о регистрации МИ для диагностики in vitro, об отказе в госрегистрации или о запросе дополнительных материалов и сведений, необходимых для принятия дальнейшего решения о регистрации. О каждом этапе регистрации подробно рассказываем далее по порядку.

Документы, необходимые для регистрации медицинских изделий для диагностики in vitro

Для госрегистрации в РЗН представляются следующие документы:

• копия документа, подтверждающего полномочия представителя производителя (изготовителя)
• сведения о нормативной документации на МИ
• эксплуатационная документация, в том числе инструкция по применению или руководство по эксплуатации медицинского изделия
• фотографии МИ вместе с принадлежностями, необходимыми для его применения по назначению (размером не менее 18 x 24 сантиметра)
• документы, подтверждающие результаты технических испытаний
• документы, подтверждающие результаты токсикологических исследований медицинского изделия, использование которого предполагает наличие контакта с организмом человека
• опись документов
• сведения, подтверждающие клиническую эффективность и безопасность медицинских изделий
• копии документов, подтверждающих качество лекарственного препарата, фармацевтической субстанции, биологического материала и иного вещества, с использованием которых произведено медицинское изделие или которые входят в его состав и которые предназначены для применения только с учетом назначения медицинского изделия, определенного производителем, и выданных в соответствии с законодательством страны происхождения лекарственного препарата, фармацевтической субстанции, биологического материала и иного вещества.

Технические испытания медицинских изделий для диагностики in vitro

Технические испытания медицинских изделий для диагностики in vitro проводятся в целях проверки их качества и безопасности при использовании в соответствии с назначением, предусмотренным документацией производителя. Заявитель самостоятельно выбирает организацию для проведения техиспытаний из числа аккредитованных. Лабораторию для проведения технических испытаний МИ для диагностики in vitro можно выбрать из Реестра аккредитованных для технических испытаний лабораторий см. здесь .

Стоит отметить, что существует дополнительное требование в отношении испытаний МИ для диагностики in vitro особо опасных инфекций. Эти испытания может осуществлять только испытательная организация, имеющая право на работу с микроорганизмами I — II групп патогенности, что обязательно должно быть указано в области аккредитации лаборатории.

После выбора испытательной лаборатории, нужно подготовить все документы, необходимые для технических испытаний. В частности, для испытаний представляются заявление, образцы МИ, сведения о нормативной документации на это МИ, техническая и эксплуатационная документация производителя, фотографии (размером не менее 18 x 24 см). При наличии можно представить и другие документы, например, копии протоколов предварительных испытаний, результатов техиспытаний, проведенных за пределами РФ, необходимые для проведения испытаний для диагностики in vitro таблицы и схемы, компьютерные программы, если они или ссылки на них содержатся в эксплуатационной документации производителя и т.д.

В основу технических испытаний заложены:

• анализ данных научно-технической литературы, относящейся к безопасности, эффективности, функциональности, а также к предусмотренному нормативной документацией, технической и эксплуатационной документацией производителя применению этого медизделия,
• анализ результатов проведенных испытаний.

Срок проведения техиспытаний МИ для дигностики in vitro не отличается от общего, то есть составляет 30 рабочих дней + 20 рабочих дней (если принято решение его продлить), равно как и весь остальной порядок (подробнее см. «Технические испытания медицинских изделий»).

По результатам технических испытаний формируется Акт оценки результатов технических испытаний МИ для диагностики in vitro согласно приложению № 2 к Приказу Минздрава России от 09.01.2014 № 2н, который в обязательном порядке должен содержать следующие Приложения:

• фотографические изображения общего вида медицинского изделия;
• утвержденную программу технических испытаний медицинского изделия (с перечнем проверок, оценок, которые следует проводить при испытаниях);
• протоколы испытаний функциональных характеристик медицинского изделия.

Клинико-лабораторные испытания МИ для диагностики in vitro

Для проведения клинических испытаний МИ для диагностики in vitro, в виду особенностей их госрегистрации МИ, получать разрешение для проведения клинических испытаний от РЗН не нужно.

Клинические испытания МИ для диагностики in vitro проводятся в лабораторных условиях с применением образцов биоматериала пациентов, взятых в ходе лечебно-диагностического процесса, и потому называются клинико-лабораторными испытаниями. Их цель проверить функциональные свойства и (или) эффективность медизделия при использовании по назначению, предусмотренному документацией производителя. Если испытания осуществляются в целях диагностики новых или редко встречающихся природно-очаговых инфекционных заболеваний, их тест-штаммы могут быть взяты из государственных, национальных, исследовательских и иных коллекций патогенных микроорганизмов.

Документы, необходимые для клинико-лабораторных испытаний, в целом не отличаются от общего перечня документов, требующихся для клинических испытаний остальных медизделий. Это заявление о проведении испытаний, образцы медиделия с принадлежностями, акт оценки результатов техиспытаний, эксплуатационная документация. При наличии можно представить также документы (материалы), содержащие анализ данных применения медицинского изделия in vitro и (или) результаты испытания в целях утверждения типа средств измерений (в отношении медицинских изделий для диагностики in vitro, относящихся к средствам измерений в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений). При рассмотрении представленной документации согласовывается программа и продолжительность клинико-лабораторных испытаний.

В рамках клинико-лабораторных испытаний осуществляются:

• анализ представленной документации;
• составление программы испытаний;
• проведение клинико-лабораторных испытаний образцов (образца) МИ для диагностики in vitro вместе с принадлежностями (оборудование, наборы реагентов, калибраторы, реактивы, тест-системы, контрольные материалы и калибраторы, питательные среды), необходимыми для применения по назначению;
• оценка и анализ полученных данных и их соответствие заявленным характеристикам;
• доработка эксплуатационной документации производителя по результатам испытаний (при необходимости);
• оформление и выдача (вручение или направление заказным почтовым отправлением с уведомлением о вручении) заявителю акта оценки результатов клинико-лабораторных испытаний. Форма акта представлена в Приложении № 5 к Приказу Минздрава России от 09.01.2014 № 2н.

Результаты клинико-лабораторных испытаний считаются отрицательными в 2 случаях:

• испытуемое медизделие не соответствует предназначенному производителем применению и предлагаемым им методам использования;
• установлены факты и обстоятельства, создающие условия неэффективности и (или) прямой или косвенной угрозы жизни и здоровью медицинских работников при применении и эксплуатации МИ.

Во всех остальных случаях результаты клинико-лабораторных испытаний считаются положительными и подтверждают соответствие испытанного МИ требованиям безопасности и эффективности.

Порядок рассмотрения документов и проведения экспертизы качества, эффективности и безопасности

После проведения технических и клинико-лабораторных испытаний, все собранные заявителем документы согласно п. 10 Правил государственной регистрации, утв. Постановлением правительства №1416 от 27.12.2012, подаются в РЗН. В течение 5 рабочих дней со дня поступления документов регистрирующий орган проводит проверку полноты и достоверности содержащихся в них сведений. В случае отсутствия нарушений по форме и содержанию предоставленных заявителем документом, в течение 3 рабочих дней РЗН принимает решение о начале государственной регистрации и выдает задание на проведение экспертизы качества, эффективности и безопасности медицинского изделия федеральному государственному бюджетному учреждению, находящемуся в ведении регистрирующего органа: ФГБУ «Национальный институт качества» Росздравнадзора или ФГБУ «ВНИИИМТ» Росздравнадзора .

Выбранное Росздравнадзором учреждение в срок, не превышающий 10 рабочих дней со дня получения документов, проводит экспертизу полноты и результатов проведенных испытаний и исследований, а также оформляет и направляет в РЗН заключение, форма которого приведена в Приложении № 2 к Порядку организации и проведения экспертизы качества, эффективности и безопасности медицинских изделий, утв. Приказом Минздрава РФ от 20 марта 2020 г. № 206н.

Следует отметить, что действующие правила регистрации позволяют экспертному учреждению, в случае недостаточности сведений и документов, поданных заявителем, для проведения экспертизы, затребовать необходимые материалы и сведения. В этом случае руководитель экспертного учреждения обращается с соответствующим запросом в РЗН, который направляет официальный запрос заявителю. Заявитель обязан представить ответ на запрос регистрирующего органа в срок, не превышающий 50 рабочих дней со дня получения этого запроса. При непредставлении заявителем в указанный срок запрашиваемых материалов и сведений экспертиза качества, эффективности и безопасности медицинского изделия продолжается по находящимся в распоряжении экспертного учреждения ранее представленным заявителем документам и сведениям, содержащимся в регистрационном досье.

Экспертное учреждение формирует свое заключение: положительное (о возможности государственной регистрации) или отрицательное. Основанием для вынесения экспертным учреждением заключения невозможности государственной регистрации медицинского изделия является:

• несоответствие медицинского изделия требованиям нормативной документации, технической и (или) эксплуатационной документации производителя;
• отсутствие доказательств безопасности медицинского изделия.

Итоговое решение Росздравнадзора

После получения экспертного заключения от подведомственного учреждения Росздравнадзор оценивает его на соответствие заданию на проведение экспертизы качества, эффективности и безопасности медицинского изделия. Если по мнению РЗН заключение экспертного учреждения не соответствует указанному заданию, то оно возвращается в экспертное учреждение на доработку. Срок доработки не может превышать 2 рабочих дней со дня получения экспертным учреждением возвращенного заключения.

После того как РЗН сопоставит заключение и задание, принимается решение или о государственной регистрации медизделия, или об отказе в госрегистрации, которое оформляется приказом регистрирующего органа. Заявитель соответственно уведомляется о принятом решении. Далее заказным почтовым отправлением с уведомлением о вручении или в форме электронного документа, подписанного электронной подписью, либо в электронной форме по телекоммуникационным каналам связи заявителю направляется регистрационное удостоверение или уведомление об отказе в государственной регистрации медицинского изделия с указанием причин отказа.

Основания для отказа в госрегистрации МИ для диагностики in vitro

Основания для отказа полностью совпадают с общим порядком. РЗН может отказать в госрегистрации, если:

• по результатам экспертизы качества, эффективности и безопасности МИ, установлено, что качество, и (или) эффективность, и (или) безопасность регистрируемого МИ не подтверждены полученными данными, и (или) о том, что риск причинения вреда здоровью людей вследствие применения этого МИ превышает эффективность его применения;
• по результатам государственного контроля за обращением медизделий выявлено несоответствие данных об эффективности и о безопасности мед изделия данным о нем, содержащимся в заявлении о регистрации и приложенных к нему документах.

Внесение сведений в Реестр медицинских изделий

В течение 1 рабочего дня после принятия решения о госрегистрации медизделия РЗН вносит данные о «новоиспеченном» в государственный реестр в порядке, предусмотренном постановлением Правительства РФ от 19 июня 2012 г. № 615.

Наша помощь в регистрации медицинских изделий

Факультет медицинского права оказывает следующий спектр услуг по сопровождению процесса регистрации медицинских изделий в Росздравнадзоре (как в комплексе, так и выборочно):

• Развернутые консультации, четкие инструкции при подготовке документов.
• Разработка технической и эксплуатационной документации на медицинские изделия.
• Получение разрешения на ввоз образцов (для медицинских изделий иностранного производства).
• Организация и сопровождение технических, токсикологических и клинических испы-таний и исследований.
• Сопровождение на всех этапах регистрации в Росздравнадзоре.

Материал не учитывает изменения ФЗ № 323 после 01.05.2021. Их мы освещаем в статье «Изменения в законодательстве об обращении медицинских изделий».

Источник