KUBINCOVÁ, Petra, Jiří NOVÁK and Iva SOVADINOVÁ. Acute Systemic Toxicity: Alternative in Vivo and in Vitro Methods. CHEMICKÉ LISTY. Praha: Česká společnost chemická, 2016, vol. 110, No 2, p. 118-125. ISSN 0009-2770.
Other formats:   BibTeX LaTeX RIS
Basic information
Original name Acute Systemic Toxicity: Alternative in Vivo and in Vitro Methods
Name (in English) Acute Systemic Toxicity: Alternative in Vivo and in Vitro Methods
Authors KUBINCOVÁ, Petra (203 Czech Republic, belonging to the institution), Jiří NOVÁK (203 Czech Republic, belonging to the institution) and Iva SOVADINOVÁ (203 Czech Republic, guarantor, belonging to the institution).
Edition CHEMICKÉ LISTY, Praha, Česká společnost chemická, 2016, 0009-2770.
Other information
Original language Czech
Type of outcome Article in a journal
Field of Study 10406 Analytical chemistry
Country of publisher Czech Republic
Confidentiality degree is not subject to a state or trade secret
Impact factor Impact factor: 0.387
RIV identification code RIV/00216224:14310/16:00090001
Organization unit Faculty of Science
UT WoS 000372100600004
Keywords in English toxicity assessment; acute systemic toxicity; alternative methods; in vitro methods; 3R concept
Tags AKR, rivok
Tags Reviewed
Changed by Changed by: Mgr. Michaela Hylsová, Ph.D., učo 211937. Changed: 3/3/2017 07:34.
Abstract
Článek poskytuje stručný přehled alternativních metod dostupných pro hodnocení akutní systémové toxicity a zaměřuje se na jejich postavení v moderním pojetí posuzování rizika pro lidské zdraví. Současná strategie tradičního testování toxicity látek je založena především na stanovování nepříznivých účinků látek v rámci homogenní skupiny zvířat. Účinky na lidi se však často od těch na zvířatech liší, metody využívající zvířata jsou finančně i časově náročné, nejsou vhodné k robotizaci a automatizaci a jsou i eticky kontroverzní. Současné vědecké pokroky vedly k nové strategii v posuzování rizik pro lidské zdraví založené na metodách, které budou levnější, s vysokým potenciálem pro automatizaci i robotizaci a jejichž podmínky budou více napodobovat reálnou expozici lidí. Kromě toho umožní tato strategie i významně snížit počet zvířat potřebných pro konečné testování in vivo. Zatím jsou validované in vitro metody používány zejména k odhadu počáteční dávky v akutních orálních testech, což by mohlo snížit počet zvířat až o polovinu. In vitro metody jsou také užitečné pro určení, zda testovaná látka proniká přes kůži či pro posouzení hematotoxicity. Tyto metody hrají zásadní roli v predikci akutní systémové toxicity, zejména ve stupňovitém schématu testování toxicity. Velice slibně se jeví strategie stupňovitého hodnocení bazální cytotoxicity, hematotoxicity, neurotoxicity, metabolismus a biokinetiky a in vitro metody v nich hrají podstatnou roli. Některé strategie již byly navrženy a pre-validovány v rámci projektu ACuteTox. Kompletní testovací strategie však musí být ještě plně validovány, aby mohly plně nahradit stávající přístup testování akutní toxicity založený na tradičních metodách in vivo. Přes všechny naděje, které nová strategie a přístup ve stanovení akutní systémové toxicity budí, celý proces změny rutinního testování v praxi je úplně na začátku a teprve další vývoj ukáže, zda daná očekávání jsou vůbec splnitelná a kde jsou hlavní omezení a limitace
Abstract (in English)
This paper provides a brief overview of alternative methods in acute systemic toxicity and focuses on their position in the modern human health risk assessment. Current traditional toxicity testing strategies rely primarily on the observation of adverse health responses in homogeneous groups of animals. However, human reaction to chemicals often differs from that of animals and the animal-based methods are quite expensive, not suitable for high throughput testing and, last but not least, they are ethically controversial. The current advances in science have led to the formulation of a new strategy in human risk assessment based on methods that will be cost effective, with a higher throughput, and will be more comparable to real-life exposures in humans. So far, the validated in vitro methods are used to estimate starting doses for acute oral lethality assays, which could potentially reduce animal use by as much as 50 %. They are also useful for determining the skin penetration of a substance and for assessing hematotoxicity. Currently, there is none of the in vitro alternative methods or their combinations which could fully replace in vivo methods for acute systemic toxicity. However, they play an essential role in the prediction of acute systemic toxicity, mainly in tiered-based screening and testing strategy. A promising tiered-based strategy consisting of a test battery assessing basal cytotoxicity, hematotoxicity, neurotoxicity, metabolism and biokinetics was suggested and pre-validated within the ACuteTox project. The whole testing strategy still needs to be validated to fully replace current classical acute toxicity testing approach based on in vivo assays. Despite hopes driven by these new strategies and approaches, the whole process of changes in routine toxicity testing is at the very beginning stage and will be long and hard. The future progress will show us if the expectations are reasonable and achievable, what are the main constraints and limitations.
Links
LM2011028, research and development projectName: RECETOX ? Národní infrastruktura pro výzkum toxických látek v prostředí
Investor: Ministry of Education, Youth and Sports of the CR, Large Infrastructures for Research, Development and Innovation
LO1214, research and development projectName: Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí (Acronym: RECETOX)
Investor: Ministry of Education, Youth and Sports of the CR, National Feasibility Programme I
2SGA2764, internal MU codeName: Environmental endocrine disruptors and male fertility: mechanisms and toxic effects (Acronym: ED-MALE-TOX)
Investor: South-Moravian Region, SoMoPro, Incoming grants
PrintDisplayed: 23/1/2022 17:24