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Biomedizinische Wissenschaftler müssen mehr tun, um die Relevanz und Reproduzierbarkeit der Zellkulturforschung zu verbessern

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Es besteht ein dringender Bedarf, die biomedizinischen Forschungsberichte zu Säugetierzellen standardisierter und detaillierter zu gestalten und die Umgebungsbedingungen der Zellkultur besser zu kontrollieren und zu messen.Dies wird die Modellierung der menschlichen Physiologie genauer machen und zur Reproduzierbarkeit der Forschung beitragen.
Ein Team von KAUST-Wissenschaftlern und Kollegen in Saudi-Arabien und den Vereinigten Staaten analysierte 810 zufällig ausgewählte Papiere zu Säugetier-Zelllinien.Weniger als 700 davon betrafen 1.749 einzelne Zellkulturexperimente, einschließlich relevanter Daten zu den Umgebungsbedingungen des Zellkulturmediums.Die Analyse des Teams zeigt, dass noch mehr getan werden muss, um die Relevanz und Reproduzierbarkeit solcher Studien zu verbessern.
Kultivieren Sie Zellen in einem kontrollierten Inkubator gemäß Standardprotokollen.Aber Zellen wachsen und „atmen“ im Laufe der Zeit und tauschen Gas mit der Umgebung aus.Dies wirkt sich auf die lokale Umgebung aus, in der sie wachsen, und kann den Säuregehalt, den gelösten Sauerstoff und die Kohlendioxidparameter der Kultur verändern.Diese Veränderungen wirken sich auf die Zellfunktion aus und können dazu führen, dass sich der körperliche Zustand vom Zustand im lebenden menschlichen Körper unterscheidet.
„Unsere Forschung unterstreicht das Ausmaß, in dem Wissenschaftler es vernachlässigen, die zelluläre Umgebung zu überwachen und zu kontrollieren, und inwieweit Berichte es ihnen ermöglichen, mit spezifischen Methoden zu wissenschaftlichen Schlussfolgerungen zu gelangen“, sagte Klein.
Beispielsweise fanden die Forscher heraus, dass etwa die Hälfte der Analysepapiere die Temperatur- und Kohlendioxideinstellungen ihrer Zellkulturen nicht meldeten.Weniger als 10 % gaben den atmosphärischen Sauerstoffgehalt im Inkubator an und weniger als 0,01 % gaben den Säuregehalt des Mediums an.Keine Veröffentlichung berichtete über gelösten Sauerstoff oder Kohlendioxid in den Medien.
Wir sind sehr überrascht, dass Forscher die Umweltfaktoren, die physiologisch relevante Werte während des gesamten Prozesses der Zellkultur aufrechterhalten, wie z. B. den Kultursäuregehalt, weitgehend ignoriert haben, obwohl bekannt ist, dass dies für die Zellfunktion wichtig ist.”
Das Team wird von Carlos Duarte, einem Meeresökologen bei KAUST, und Mo Li, einem Stammzellbiologen, in Zusammenarbeit mit Juan Carlos Izpisua Belmonte, einem Entwicklungsbiologen am Salk Institute, geleitet.Er ist derzeit Gastprofessor an der KAUST und empfiehlt biomedizinischen Wissenschaftlern die Entwicklung von Standardberichten, Kontroll- und Messverfahren sowie die Verwendung spezieller Instrumente zur Kontrolle der Kulturumgebung verschiedener Zelltypen.Wissenschaftliche Zeitschriften sollten Standards für die Berichterstattung festlegen und eine angemessene Überwachung und Kontrolle des Säuregehalts, des gelösten Sauerstoffs und des Kohlendioxids der Medien fordern.
„Eine bessere Berichterstattung, Messung und Kontrolle der Umgebungsbedingungen von Zellkulturen sollte die Fähigkeit von Wissenschaftlern verbessern, experimentelle Ergebnisse zu wiederholen und zu reproduzieren“, sagt Alsolami.„Ein genauerer Blick kann zu neuen Entdeckungen führen und die Relevanz der präklinischen Forschung für den menschlichen Körper erhöhen.“
„Die Zellkultur von Säugetieren ist die Grundlage für die Herstellung von Virusimpfstoffen und anderen Biotechnologien“, erklärt die Meereswissenschaftlerin Shannon Klein.„Bevor sie an Tieren und Menschen getestet werden, werden sie verwendet, um die grundlegende Zellbiologie zu untersuchen, Krankheitsmechanismen zu replizieren und die Toxizität neuer Wirkstoffe zu untersuchen.“
Klein, SG, etc. (2021) Die allgemeine Vernachlässigung der Umweltkontrolle in Säugetierzellkulturen erfordert Best Practices.Natürliche Biomedizinische Technik.doi.org/10.1038/s41551-021-00775-0.
Tags: B-Zelle, Zelle, Zellkultur, Inkubator, Säugetierzelle, Herstellung, Sauerstoff, pH-Wert, Physiologie, präklinisch, Forschung, T-Zelle
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Postzeit: 07.09.2021