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Etudes in vitro (sur les cellules)

Etudes in vitro (sur les cellules)

Dans les études in vitro, les cellules ou les tissus sont directement soumis à des champs électriques et magnétiques de basses fréquences. L'objectif des études in vitro est de rechercher les influences potentielles de tels champs, et de les isoler d'autres types d'influence. Toutefois, elles présentent un inconvénient majeur: les tissus ou les cellules sont retirés de leur environnement naturel, éliminant du même coup les interactions et les mécanismes de protection avec l'organisme donneur. De plus, l'intensité des champs est souvent plus importante que lors des expositions en condition normale. Les résultats peuvent montrer des effets qui n'existeraient pas à des intensités plus faibles.

Il est important de noter qu'une modification apparaissant au niveau cellulaire pendant des études in vitro ne signifie pas nécessairement que l'organisme entier présenterait les mêmes effets.

Remarque:

Dommage à l'ADN => peut-être génotoxique chez l'homme
Dommage à l'ADN in vitro => peut-être, mais pas nécessairement, dommage à l'ADN in vivo

Avantages des études in vitro

  • Particulièrement importantes pour identifier et étudier les mécanismes d'action au niveau cellulaire/moléculaire:
    • on sait exactement ce qu'on fait
    • le travail peut-être très spécifique et détaillé, comme par exemple les études sur les erreurs de division cellulaire, sur des ADN particuliers,…
  • Rapide (screening rapide): résultat négatif in vitro = résultat négatif in vivo
  • Relativement peu onéreuses
  • Permettent souvent de prédire un danger/risque réel (exemple: dommages à l'ADN)
  • Criblage Haut Débit:
    • ex: test VITOTOX (voir plus dans PubMed)
    • “Omics” (technologie microarray, voir un exemple dans PubMed)
    • lignées cellulaires spécifiques (cellules pulmonaires ou épithéliales, globules blancs, cellules hépatiques,….)

Limites des études in vitro

  • Les cellules sont traitées en dehors de leur environnement normal (pas entourées d'autres tissus, pas d'apport sanguin, pas d'apport des nutriments habituels, …)
  • Il est difficile de simuler correctement les expositions in vivo
    (la métabolisation peut être simulée par addition d'agents chimiques spécifiques)
    => la crédibilité d'une étude est améliorée lorsque les mêmes effets sont aussi démontrés in vivo.

 

Etudes in vitro: une expérimentation valide

Importance des points suivants:

  • Travail avec un groupe exposé et un groupe contrôle
  • Double aveugle
  • Mêmes conditions expérimentales
  • Caractéristiques du système d'exposition
  • Lignées cellulaires: tests sur des lignées cellulaires sélectionnées en fonction des objectifs
    • Cellules épithéliales pulmonaires
    • Cellules cérébrales
    • Globules blancs
    • Cellules du foie
    • ….
  • Réplications des études
  • Analyses statistiques

Ces points sont développés dans Etudes in vivo.

Exemples de tests sur des cellules

Des centaines de tests sont disponibles pour tester les effets d'un agent sur des cellules. Nous présentons ici deux exemples de tests:  le test de cytome et le test de comète. D'autres tests sont également décrits à la page BBEMG: Effets des CEM sur les kératinocytes.

Le test de cytome (cytome assay)

Le test de cytome peut être considéré comme un test étendu de micronoyaux; cela signifie que les cellules sont bloquées en télophase, la dernière phase juste avant la division cellulaire. A ce stade, deux noyaux principaux sont présents. En présence d'un événement génotoxique, on voit des anomalies: les micronoyaux (présence de fragments de chromosomes ou pertes de chromosomes). D'autres structures apportent des informations complémentaires: ponts nucléaires (chromosomes dicentriques), bourgeons nucléaires (amplification génique), cellules trinucléaires (anomalie du centrosome ). Des abérrations au niveau des nombres de chromosomes (par exemple à la suite d'une division nucléaire anormale ou non disjonction) peuvent également être relevées à l'aide de marqueurs spécifiques, ainsi que l'apoptose (mort cellulaire programmée) et la nécrose (mort cellulaire).

Etudes in vitro: test de cytome

Source: Fenech M. (2002) Chromosomal biomarkers of genomic instability relevant to cancer.
Drug Discovery Today, 7, 1129-1136.

Le test de cellule unique en gel d'électrophorèse ou test de comète (The single cell gel electrophoresis assay or COMET test)

 

in vitro studies: comet assay

Dans le test de comète, l'ADN d'une cellule individuelle est incorporé dans un gel d'agaros sur une lame de microscope et soumis à un courant électrique (électrophorèse). Quand l'ADN est endommagé, les fragments migrent dans le gel vers le pôle positif. Il se forme une structure ressemblant à une comète. La longueur et l'intensité de la queue peuvent être mesurées. La longueur de la queue est proportionnelle à l'importance des dommages. L'ADN non endommagé n'a pas de queue (ou très petite).

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Dernière mise à jour le 08/09/2016

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