פיתחנו מבחן גירוי בעיניים אשר מנצל מודל רקמת האפיתל שלושה כמו קרנית-ממדי משוחזר אנושי (RHCE). המבחן הוא מסוגל להבחין בין גירוי העיני וחומרים מאכלים (קטגוריות GHS 1 ו -2 משולבים) ואלה שאינם דורשים תיוג (GHS אין קטגוריה).
כדי לעמוד בתיקון השביעי לחקיקת הוראת הקוסמטיקה והאיחוד האירופי REACH של האיחוד האירופי, שיטות חלופיות שאינם בעלי חיים תוקף להערכה אמינה ומדויקת של רעילות עינית באדם יש צורך. כדי לענות על צורך זה, פיתחנו מבחן גירוי בעיניים (EIT) אשר מנצל מודל תלת ממדים משוחזר אדם אפיתל כמו קרנית (RHCE) רקמה המבוסס על תאים אנושיים רגילים. EIT הוא מסוגל להפריד חומרים מגרים עיניות וחומרים מאכלים (קטגוריות GHS 1 ו -2 משולב) ואלה שאינם דורשים תיוג (GHS אין קטגוריה). המבחן מנצל שני פרוטוקולים נפרדים, אחד מיועד לכימיקלים נוזליים ופרוטוקול שני, דומה למאמרי מבחן מוצקים. מודל חיזוי EIT משתמש תקופת יחידה חשיפה (30 דקות לנוזלים, 6 שעות למוצקים) וכדאיות רקמות חתך בודד (60.0% כפי שנקבע על ידי assay MTT). על סמך התוצאות עבור 83 כימיקלים (44 נוזלים ומוצקים 39) EIT השיג 95.5 / 68.2 / 81.8 וsens%itivity / סגוליות ודיוק (SS ו) לנוזלים, 100.0 / 68.4 / 84.6% ואס-אס ולמוצקים, ו97.6 / 68.3 / 83.1% ולאס-אס וכולל. EIT יתרום באופן משמעותי לסיווג הפוטנציאל לגירוי העיני של מגוון רחב של כימיקלים נוזליים ומוצקים, ללא שימוש בבעלי החיים כדי לעמוד בדרישות רגולציה בדיקות. שיטת EpiOcular EIT יושמה בשנת 2015 להנחיות מבחן ה- OECD כTG 492.
מוצרים צריך, כגון מוצרי קוסמטיקה, חומרי ניקוי, חומרי ניקוי ביתיים וכוללים מגוון רחב של חומרים כימיים העלולים לגרום לניזק רציני אם הם לפנות לעיניים. לכן, בדיקה של סוכנים אלה לגירוי בעיניים נדרשת על ידי הרשויות הרגולטוריות בארה"ב ובאיחוד האירופי כדי להבטיח את בטיחות צרכן 1. הערכת פוטנציאל הגירוי בעיניים של תערובות וניסוחים גם דרישה לעמידה בREACH (רישום, הערכה, אישור, והגבלה של כימיקלים) חקיקה לתיוג של מרכיבים קוסמטיים תחת קוסמטיקת הנחיית האיחוד האירופי להובלת כימיקלים, ול התיוג של חומרי הדברה ומוצרים ביתיים 2. נכון לעכשיו, סוכנויות רגולציה דורשות הערכת סיכונים עינית באמצעות השיטה המתואמת הגלובלי של סיווג ותיוג של כימיקלים (GHS) 3. GHS מתבסס בעיקר על מבחן הגירוי בעיני דרייז, assay הגירוי בעיניים הנפוץ ביותר שבו חומרים זרים ומילxtures הציג ישירות לתוך שק הלחמית של העין ארנב 4. על פי סיווג GHS, קטגוריה GHS 1 (חומרים מאכלים עיני) מתייחסת לבדיקת כימיקלים שגורמים לפגיעה ראשונית חמורה לרקמות העין או הנזק חמור לעין והראייה שאינה הפיך במלואו בתוך 21 ימים לאחר חשיפת 3.5. GHS קטגוריה 2 מתייחסת לבדיקת כימיקלים שמייצרים שינויים משמעותיים בעיניים כי הם הפיכים לחלוטין בתוך 21 ימים מחשיפה. כימיקלים מבחן שאינם מאכלים או חומרים מגרים מכונים קטגוריה GHS לא.
במשך יותר מ -40 שנים, בדיקת עיני ארנב דרייז זכתה לביקורת על החוסר של שחזור, הערכת יתר של תגובות אנושיות, והשימוש בבעלי החיים 5-8. חששות אלה עודדו את הצעות רבות לעידון, צמצום, והחלפת in vivo המבחן 9. הצורך בחלופות שאינן בעלי חיים תוקף התחזק עוד יותרעל ידי אימוץ התיקון השביעי לקוסמטיקת ההוראה, שאסר על השימוש בבעלי החיים בהערכת הבטיחות של מוצרי קוסמטיקה (בשנת 2005) ומרכיבים (בשנת 2009) 2.
מאז 1996, מודל הרקמה כמו קרנית-שוחזר כבר בשימוש נרחב על ידי תעשיית הקוסמטיקה להעריך את פוטנציאל הגירוי של חומרי גלם, ניסוחים מבוססי פעילי שטח, ונוסף תערובות המיועדות לשימוש ב, או בקרבת, עין 10-13. שימוש במודל רקמת RHCE מאפשר יישום מקומי ישיר של החומר למבחן על פני השטח הרקמה בצורה מקורית, החייה. בדרך זו, ניתן לבדוק ניסוחים מסיסים שאינם מים מבלי לדלל אותם עם ממסים. בתגובה לשל ECVAM EURL (המעבדה ההפניה איחוד האירופי מרכז האירופי לתיקוף השיטות חלופיות) בקשה לשיטה נרחבת ישימה, פשוטה, וכלכלית מבחן גירוי בעיניים (EIT) אשר מנצל Singlזמן חשיפת דואר, והוא מסוגל להפריד בין חומרים מגרים ומאכלים עיני מחומרים שאינם דורשים תיוג פותח (איור 1) 14. על סמך התוצאות עבור 83 כימיקלים (44 נוזלים ו -39 מוצקים), EIT השיג 95.5 / 68.2 / ו81.8% רגישות / סגוליות ודיוק (SS ו) לנוזלים, 100.0 / 68.4 / ו84.6% SS ולמוצקים, ו97.6 / 68.3 / 83.1% ולאס-אס וכולל.
בשינה 2007, בחסות הקוסמטיקה אירופה (לשעבר Colipa) בחסות ECVAM EURL מחקר מראש אימות רבת-מעבדה העריך את הרלוונטיות ואמינות של EIT במטרה להביא אותו לאימות פורמאלית 15. במחקר זה, 298 ניסויים עצמאיים בוצעו בשבע מעבדות עצמאיות. תוצאות המחקר הראו הסכם 99.7% בתחזית עם מקדמים נמוכים של וריאציה בכל המעבדות משתתפות 15. כתוצאה מכך, בשנת 2010 הפרוטוקול EIT נכנס EURL ECVAM רשמיתכנית אימות. מחקר האימות מנוצל 104 כימיקלים מבחן מקודדים, כוללים חומרים אישיים ותערובות כימיות, אשר נתונים התייחסות in vivo (נתונים גירוי בעיני דרייז) היו זמינים. בהתבסס על ההצלחה של עבודה זו, קו מנחה טיוטת מבחן OECD הוגש בשנת 2014. זה צפוי כי EIT יתרום באופן משמעותי לסיווג פוטנציאל לגירוי עיני של מגוון רחב של חומרים על פי שיטת הסיווג ותיוג של האו"ם GHS.
יש לנו הצגתי את מבחן העין גירוי (איור 1) שפותח עבור דגם רקמת EpiOcular. EIT הוא מסוגל להפריד חומרים מגרים עיניות וחומרים מאכלים (קטגוריות GHS 1 ו -2 משולב) מחומרים שאינם דורשים תיוג (GHS אין קטגוריה) עם רמה גבוהה של רגישות וסגוליות 17. EIT כפי שהוצג במסמך זה אינו מפלה בין קטגוריה GHS 1 מקטגוריה 2 כימיקלים. EIT קבל תוקף לסיווג ותיוג של פוטנציאל גירוי העיני של מגוון רחב של כימיקלים, כולל מרכיבים קוסמטיים ותרופות. בשיתוף עם אחרים בבדיקות מבחנה, EIT ישמש כתחליף למבחן גירוי בעיני ארנב in vivo.
EIT משתמש בשני פרוטוקולים דומים אך שונים לחומרים נוזליים ומוצקים, המשתנים באורך של חשיפה ותקופות שלאחר החשיפה דגירה (איור 1). נקודת הסיום בשימוש בEITהיא כדאיות רקמות, שנקבעה על ידי assay MTT, אשר שימש בעבר בדגמי תוקף אנושי אפיתל רקמת 20,21. כדי לבצע assay זה, אין צורך בציוד מיוחד מלבד ציוד תרבית תאים סטנדרטי. בשל הרמה הגבוהה של שחזור רקמות לרקמה, n = 2 רקמות במקום בדרך כלל מומלץ n = 3 משמשים. היכולת להשתמש n = 2 רקמות היא היבט קריטי של הפרוטוקול, שכן הוא מאפשר למפעיל מנוסה לעבד שתי רקמות בו זמנית, ובכך לצמצם את השונות של assay שיכול להתעורר כתוצאה מהטיפול של רקמות אדם שונה 14. כמו כן, על ידי השימוש בn = 2 רקמות למאמר בדיקה, IRRITANCY של 10 חומרי בדיקה של אותו מצב פיזי (נוזל או מוצק), יחד עם הבקרות החיוביות ושליליות, ניתן להעריך באמצעות ערכה אחת (24 רקמות).
נקודות מפתח אחרות המבטיחות אמין סיווג של חומרי מפרטים לביקורת החיובית substance (כדאיות רקמות ≤50.0%), שחזור בין רקמות כפולות (הבדל <20.0%), וקריאת OD בקרה שלילית (> 0.8 ו< 2.5).
בעת ביצוע בדיקת EIT, חשוב לדבוק בפרוטוקול תוקף ולמינון הציע ולוחות זמני שטיפה (לוחות 3 ו -4), מאז סטייה מהפרוטוקול או השינויים בתקופות הדגירה עלולה לגרום לתוצאה שונה. כמו כן, סטיות מרגע 3 שעות לדגירת MTT יגרמו קריאות MTT שונות ועשויות להשפיע על תוצאת assay.
מדי פעם, כימי בדיקה יכולה להיות אופטיות או אחרות תכונות שעלולים להפריע לassay כדאיות רקמות MTT או הפחתת גורם MTT. לדוגמא, כימי בדיקה עשויים להפחית באופן ישיר למוצר MTT תגובה כחול-סגול, או עשוי להיות חומר בצבע שסופג אור באותו הטווח כמו formazan MTT (~ 570 ננומטר). עם זאת, כימיקלים מבחן אלה יהיו יחסי ציבורesent בעיה היחיד, אם בזמן של assay MTT, כמות מספקת של החומר עדיין קיימת ב( או נספג על ידי) הרקמה. כדי למנוע הפרעה זו, נהלי שטיפה נרחבים ישולבו פרוטוקול EIT. אם שטיפה אינו מסיר את ת"א ות"א מפריעה להפחתת MTT, יש להשתמש בבקרות נוספות כדי לזהות ונכון עבורו. בקצרה, אם הפחתת MTT הישירה של חומר כימי בדיקת חשד, 50 μl (או 50 מ"ג למוצקים) של הכימיקל בשאלה טופחו במשך 3 שעות עם פתרון MTT עובד בSCC (NC, 50 μl של מים ללא יונים סטרילי, צריך להיות לרוץ במקביל). אם פתרון MTT הופך לכחול-סגול, מאמר המבחן הוא בחזקת צמצמו את MTT. במקרה זה בדיקה פונקציונלית באמצעות פקדי רקמות נהרגו הקפאה צריכה להתבצע כדי להעריך אם חומר הבדיקה מחייב לרקמות ומובילות להפחתת אות MTT שווא. אם יש ירידה ניכרו בMTT החשוף-ת"א שליטת הרקמה נהרגה,(ביחס לכמות ברקמת קיימא מטופל), כדאיות הרקמות הממוצעת של מאמר המבחן חייבת להיות מתוקנת על ידי הפחתת הכדאיות הממוצעת של השליטה נהרגה.
EIT טועה בצד של בטיחות, כפי שהודגם על ידי השכיחות הנמוכה של סיווגים שליליים כוזבים 14,15,18. חשוב לציין, שאף אחד מהכימיקלים GHS קטגוריה 1, שהנם מאכל לעין ואשר מייצג את המפגע העיני החמור ביותר, סווגו כלא מעצבן בassay זה 14,15,18,19. לבסוף, אחד היתרונות הגדולים של RHCE בשיטת בדיקת מבחנה היא האפשרות של בדיקת נוזל מסודר וחומרים מוצקים (דבר שאינו אפשרי עם תרבויות דו-ממדיים, שקועות תא).
EIT יתרום באופן משמעותי בקביעת פוטנציאל הגירוי העיני של מגוון רחב של חומרים על פי שיטת הסיווג ותיוג של האו"ם GHS. ההחלפה של בעלי חיים כדי לקבוע oרעילות cular הייתה מטרה של מחקר טוקסיקולוגי במשך שנים רבות. שיטת בדיקת EIT השלימה מחקר אימות פורמלי נתמך על ידי EURL ECVAM בשנת 2014 וEIT EpiOcular יושם להנחיות מבחן ה- OECD כOECD TG 492 בשנת 2015.
The authors have nothing to disclose.
המחברים מבקשים להודות לד"ר ג'ון Harbell לתמיכתו המדעית והזמן שהוקדש לפרויקט EIT. המחברים גם רוצים להודות לBeiersdorf AG (גרמניה), IIVS (ארה"ב), מרי קיי בע"מ (ארה"ב), אבון מוצרים בע"מ (ארה"ב), פרוקטר אנד גמבל / Cosmital (שוויץ), Laboratoire פייר פאבר (צרפת), הרלן מעבדות (בריטניה), וLVMH parfume (צרפת) להשתתפות בMulti-מרכז בינלאומי טרום אימות ואישור במחקרים של מבחן העין גירוי 15.