Penggunaan garis sel telah menjadi alternatif yang sangat berharga untuk pengujian hewan dalam beberapa tahun terakhir. Penelitian di EAWAG, dalam konteks toksikologi lingkungan, memimpin. Namun, satu tantangan utama tetap ada: ketergantungan pada serum sapi janin (FBS) untuk mempertahankan kultur sel ikan – setidaknya sampai sekarang. Tim yang dipimpin oleh para peneliti Barbara Jozef dan Kristin Schirmer kini telah mengembangkan alternatif.
'Topik yang sangat penting dari kelompok penelitian kami adalah menemukan alternatif untuk pengujian hewan,' jelas Kristin Schirmer, pemimpin kelompok di Departemen Toksikologi Lingkungan di Lembaga Penelitian Akuatik EAWAG. Salah satu alternatif tersebut adalah penggunaan sel insang alih -alih ikan hidup dalam tes toksikologi. Namun, rintangan terakhir yang harus diatasi sebelum tes ini dapat dilakukan sepenuhnya tanpa produk hewani di masa depan adalah media di mana sel -sel ini harus dikultur. Dalam penelitian kultur sel, serum sapi janin (FBS) dianggap sebagai aditif turunan hewan yang paling banyak digunakan untuk medium. Ini adalah campuran kaya nutrisi yang, seperti namanya, berasal dari darah anak sapi janin. “Serum ini diperoleh dalam proses yang tidak manusiawi,” kata Barbara Jozef, peneliti di EAWAG. Oleh karena itu penting bagi para peneliti untuk menghindari menggunakannya jika memungkinkan. Berbagai alternatif bebas serum sudah tersedia di pasaran, tetapi tidak ada yang dapat digunakan untuk sel ikan.
Jalan panjang
Jozef memulai pencariannya untuk alternatif yang cocok untuk sel ikan dengan mengetahui apa yang dibutuhkan sel ikan untuk tumbuh. Untuk melakukan ini, ia menyusun semua studi tentang kebutuhan trout pelangi dan ikan lain untuk meletakkan dasar untuk tes awal. Tetapi ada terlalu banyak parameter dan kombinasi nutrisi untuk diuji secara individual dalam proses eksklusi. Untuk mempercepat analisis, Jozef mengembangkan metode baru untuk mengukur proliferasi sel. Metodologi ini menjadi instrumental dalam memajukan penelitian Jozef lebih lanjut dan berkontribusi pada medali ETH untuk salah satu siswa masternya dan untuk memenangkan hadiah peneliti muda dari perusahaan kosmetik Lush.
Begitu para peneliti tahu apa yang dibutuhkan sel ikan dan FBS tampaknya disediakan, tantangan berikutnya adalah menggantikan komponen FBS dengan alternatif yang ditentukan. Tim dengan hati-hati memilih vitamin, mineral, hormon, faktor pertumbuhan dan lipid untuk menciptakan kembali kondisi pertumbuhan yang diperlukan, meminimalkan komponen yang diturunkan hewan sedapat mungkin. Prosesnya jauh dari mudah, membutuhkan beberapa iterasi, penyesuaian konstan dan berulang kali menyebabkan kemunduran yang tidak terduga. “Jika ada satu pelajaran yang saya ambil dari ini, inovasi sejati dalam sains jarang terjadi pada garis waktu yang tetap. Sebaliknya, terobosan terbesar yang datang dari membiarkan diri kita waktu untuk mempertanyakan, gagal, dan mendorong melampaui keahlian kita sendiri”, mencerminkan Jozef.
Setelah media baru diputuskan, tes asam diikuti. “Kami membiasakan sel -sel ikan ke media baru dengan mengurangi jumlah FB dengan setiap pertukaran medium sampai sel dapat tumbuh tanpa sepenuhnya”, jelasnya. Tetapi tidak semua sel memiliki transfer lunak ini. Metode lain yang digunakan oleh Jozef dan timnya disebut sink-or-swim. Dalam tes yang jauh lebih ekstrem ini, sel -sel ditransfer ke media baru tanpa terbiasa dengannya. Untuk kegembiraan tim yang luar biasa, sel -sel ini juga bertahan dengan baik. Namun demikian, dia bisa mengamati perbedaan. Sel -sel yang perlahan terbiasa dengan media baru membutuhkan waktu lebih lama untuk beradaptasi, tetapi kemudian tumbuh lebih cepat setelah beberapa sel terpisah. Sebaliknya, alternatif wastafel-atau-swim tumbuh dengan cepat di awal, tetapi kemudian melambat. Tetapi tidak peduli metode mana yang digunakan, media baru ini berfungsi!
Media tidak hanya berfungsi tetapi Jozef dan timnya juga menunjukkan bahwa sel -sel ini dapat dibekukan dalam nitrogen cair dan dihidupkan kembali jika diperlukan, faktor penting dalam penelitian sel. Jozef sekarang juga akan menguji media baru ini dengan sel -sel otak trout pelangi. “Penelitian kami harus mendorong peneliti lain untuk mencoba dan menyesuaikan proses atau media kami untuk lini sel mereka sendiri,” katanya. “Ini akan menjadi langkah penting menuju penelitian bebas binatang.” Dia juga berharap bahwa industri akan segera menawarkan lebih banyak opsi pengganti komponen yang diturunkan dari hewan di media. “Kami hanya bisa menguji apa yang tersedia di pasaran.” Dengan satu pengecualian, semua komponen media baru bebas dari komponen hewan. Hanya satu protein yang masih berasal dari hewan: Karena sel -sel ikan bereaksi buruk terhadap alternatif dalam tes, media baru masih mengandung sejumlah kecil albumin serum sapi, karena menantang sel -sel untuk menghasilkan protein ini sendiri.
Industri sebagai mercusuar harapan
Apa yang saat ini tersedia di pasar tidak hanya membatasi kemungkinan di laboratorium, media baru, yang sekarang dapat dipersiapkan siapa pun di lab mereka, juga datang dengan harga: dibandingkan dengan serum sapi janin, alternatif masih mahal. Tapi mungkin ini akan berubah juga. Jozef memiliki harapan tinggi untuk penurunan harga dengan meningkatnya permintaan. Secara khusus, penelitian dalam konteks daging yang dibudidayakan adalah pendorong yang kuat dari produk -produk baru yang datang ke pasar yang juga bisa ditarik oleh para peneliti. Karena penggunaan FBS dilarang oleh industri makanan, sel-sel daging yang ditanam di lab tidak boleh dibudidayakan dalam serum tersebut. Oleh karena itu perusahaan yang relevan berinvestasi dalam pengembangan alternatif bebas serum. Dan ini dimungkinkan adalah apa yang telah ditunjukkan oleh Jozef, Schirmer, dan tim.
Cornelia Zogg
