Um ensaio de alta produtividade para a predição da toxicidade química por Automated Caracterização fenotípica de Caenorhabditis elegans

Juntamente com o rápido desenvolvimento de compostos químicos aplicados à produção industrial e o cotidiano das pessoas, é importante estudar a toxicidade testando modelos para os produtos químicos. Em muitos casos, o modelo animal roedor é empregado para avaliar a toxicidade potencial de diferentes substâncias químicas na saúde. Em geral, a determinação da concentração letal (i.e., a analisado 50% dose letal [LD50] de produtos químicos diferentes) é usada como o parâmetro tradicional em um modelo de roedores (rato/mouse) in vivo que é muito caro e demorado. Além disso, devido a reduzir, refinar, ou substituir o princípio (3R) que é central à ética e ao bem-estar dos animal, novos métodos que permitem a substituição de animais superiores são valiosos para a pesquisa científica^1,2,3 . C. elegans é um nemátodo de vida livre que foi isolado do solo. Ele foi amplamente utilizado como um organismo de investigação no laboratório por causa de suas características benéficas, tais como um tempo de vida curto, fácil cultivo e reprodução eficiente. Além disso, muitos caminhos biológicos fundamentais, incluindo os processos fisiológicos básicos e respostas de estresse em c. elegans, são conservados no maior mamíferos^{4,5,6,7 , 8}. em algumas comparações que nós e os outros fizeram, há uma boa concordância entre a toxicidade de c. elegans e a toxicidade observada em roedores⁹. Tudo isso faz c. elegans , um bom modelo para testar os efeitos da toxicidade química in vivo.

Recentemente, alguns estudos quantificar as características fenotípicas de c. elegans. Os recursos podem ser usados para analisar a toxicidade dos produtos químicos,^2,3,10 e o envelhecimento dos vermes¹¹. Também desenvolvemos um método que combina um verme líquido cultivo sistema e um sistema de análise de imagem, na qual os vermes são cultivados em uma placa de 384 sob diferentes tratamentos químicos¹². Esta técnica quantitativa foi desenvolvida para analisar automaticamente os 33 parâmetros de c. elegans após 12-24h de tratamento químico em uma placa com meio líquido de 384. Numa fase de microscópio automatizado é usada para aquisição de vídeo experimental. Os vídeos são processados por um programa de design personalizado, e 33 características relacionadas ao comportamento em movimento dos vermes são quantificadas. O método é usado para quantificar os fenótipos de worm sob o tratamento de 10 compostos. Os resultados mostram que a toxicidades diferentes podem alterar os fenótipos de c. elegans. Estes fenótipos quantificados podem ser usados para identificar e prever a toxicidade aguda de diferentes compostos químicos. O objectivo geral deste método é para facilitar a observação e quantificação fenotípica de experimentos com c. elegans em uma cultura líquida. Este método é útil para a aplicação do c. elegans em avaliações de toxicidade química e quantificações de fenótipo, que ajudam a prever a toxicidade aguda de diferentes compostos químicos e estabelecer uma lista de prioridade para mais tradicional testes de avaliação da toxicidade química em um modelo de roedor. Além disso, esse método pode ser aplicado à toxicidade de triagem e testes de novos produtos químicos ou o composto, como a poluição de agente aditivo de alimento pharmacautical compostos, compostos exógenos ambiental e assim por diante.