Beoordeling van cytotoxiciteit van metabolieten van typische triazolpesticiden in planten
22 december 2023
Het protocol beschrijft een nieuwe methode om de integrale cytotoxiciteit van metabolieten van triazolpesticiden in planten te beoordelen.
Ons protocol beschrijft een nieuwe methode voor het beoordelen van de integrale cytotoxiciteit van metabolieten van triazolpesticiden in planten. Plantaardige eeltcultuur wordt gebruikt om de metabolieten van eiwitten in planten te genereren, gevolgd door toxicologische tests met behulp van een menselijke cellijn om de integrale cytotoxiciteit van metabolieten te beoordelen. De metabolieten van xenobiotica in planten zijn uiterst complex en er kunnen slechts enkele standaarden van metabolieten worden verkregen.
Daarom zijn de toxicologische gegevens van metabolieten beperkt, wat de uitgebreide toxiciteitsbeoordeling belemmert. Dit protocol stelde een strategie voor om de integrale cytotoxiciteit van metabolieten van triazolpesticiden in planten te beoordelen. In dit protocol worden planteelt en menselijke celmodellen gecombineerd om de integrale cytotoxiciteitsbeoordeling van metabolieten van triazolpesticiden in planten te bereiken.
Dit vermijdt de complexe stappen van identificatie en de scheiding van metabolieten, waardoor nieuwe gegevens worden verkregen voor een nauwkeurige, betrouwbare beoordeling.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Overzicht
Dit protocol beschrijft een nieuwe methode voor het beoordelen van de integrale cytotoxiciteit van triazool-pesticidemetabolieten in planten. Hierbij wordt plantcalluskweek gebruikt om metabolieten te genereren, gevolgd door toxicologische tests met gebruik van een menselijke cellijn.
Belangrijkste studiecomponenten
Wetenschappelijk gebied
- Plantentoxicologie
- Beoordeling van pesticidenmetabolieten
- Testen met menselijke cellijnen
Achtergrond
- Metabolieten van xenobiotica in planten zijn complex.
- Slechts beperkte hoeveelheden metabolieten kunnen worden verkregen voor testen.
- Uitgebreide toxiciteitsbeoordelingen worden vaak belemmerd.
- Triazool-pesticiden worden veelvuldig gebruikt, wat toxiciteitsevaluaties noodzakelijk maakt.
Doel van de studie
- Het voorstellen van een strategie voor het beoordelen van de integrale cytotoxiciteit van metabolieten van triazool-pesticiden.
- Het combineren van plantendragers met menselijke celmodellen.
- Het verbeteren van het begrip van de toxiciteit van pesticidemetabolieten in planten.
Gebruikte methoden
- Plantencalluscultuur voor de generatie van metabolieten.
- Toxicologische tests met gebruik van een humane cellijn.
- Beoordeling van de integrale cytotoxiciteit.
- Combinatie van planten- en humane celmodellen.
Belangrijkste resultaten
- Succesvolle generatie van metabolieten uit plantenculturen.
- Beoordeling van cytotoxiciteit met behulp van humane cellijnen.
- De complexiteit van de toxiciteit van pesticidemetabolieten is aangetoond.
- Er is een nieuwe methode geboden voor het evalueren van de effecten van pesticiden.
Conclusies
- De voorgestelde methode maakt een betere beoordeling van de toxiciteit van pesticidenmetabolieten mogelijk.
- De combinatie van planten- en menselijke modellen verbetert het evaluatieproces.
- Deze benadering kan leiden tot een verbeterd begrip van de milieu-impact.
Veelgestelde vragen
Industriële relevantie voor leidinggevenden
Een integrale cytotoxiciteitsbeoordeling van metabolieten van pesticiden uit planten vult een kritiek gat in de vroege identificatie van gevaren voor agrochemische en milieuveiligheidsportefeuilles. Door de gecombineerde toxiciteit van complexe metabolietmengsels te evalueren met behulp van menselijke celmodellen, vergroot deze aanpak het voorspellend vertrouwen bij risicobeoordelingen en ondersteunt het datagestuurde besluitvorming voor de verdere ontwikkeling van verbindingen. De methode maakt een uitgebreidere biologische risicoreductie mogelijk op het snijvlak van milieublootstelling en relevantie voor de menselijke gezondheid.
Strategische Toepassingen in Biofarmaceutische R&D
Vroege ontdekking & targetvalidatie
- Maakt onderzoek mogelijk naar de geaggregeerde cytotoxische effecten van plantenbiotransformatieproducten.
- Ondersteunt functionele risicoreductie van milieumetabolieten voorafgaand aan downstream screening.
- Faciliteert de triage van agrochemische kandidaten op basis van gegevens over de levensvatbaarheid van menselijke cellen.
Screening & Assay-ontwikkeling
- Bereidt gevalideerde metabolietmengsels voor voor gestandaardiseerde cytotoxiciteitstests.
- Waarborgt reproduceerbaarheid en vergelijkbaarheid tussen blootstellingscondities met behulp van humane cellijnen.
- Maakt kwantitatieve levensvatbaarheidsmetingen mogelijk voor een robuuste evaluatie van verbindingen.
Translationeel & Preklinisch Onderzoek
- Lijnt blootstelling aan plantmetabolieten uit met menselijk relevante celmodellen voor translationeel inzicht.
- Biedt continuïteit van de beoordeling van milieublootstelling tot preklinische toxicologie.
- Ondersteunt de risico-gecorrigeerde voortgang van verbindingen met minimale cytotoxische belastbaarheid.
Integratie van Pipeline & Workflow
Deze methode is geïntegreerd in het continuüm van de vroege risicobeoordeling, waarbij de generatie van milieu-metabolieten wordt verbonden met toxiciteitsscreening op basis van menselijke cellen om de selectie van lead-verbindingen en risicobeheer te ondersteunen.
- Discovery Biology: Ondersteunt hypothesetoetsing met betrekking tot het cytotoxische potentieel van plantafgeleide metabolieten.
- Screening: Levert reproduceerbare, kwantitatieve levensvatbaarheidsgegevens voor vergelijking tussen verschillende condities.
- Analytics: Biedt statistische output (bijv. cellevensvatbaarheid, significantiedrempels) ter ondersteuning van besluitvorming.
- Translationeel Onderzoek: Legt een verband tussen blootstelling aan omgevingsmetabolieten en eindpunten voor de menselijke gezondheid.
- Enterprise Reuse: Biedt een schaalbaar raamwerk voor het beoordelen van diverse xenobiotische metabolieten in plantensystemen.
Operationele & Bedrijfsimpact
- Wetenschappelijke waarde: Verhoogt het voorspellend vertrouwen en vermindert mechanistische ambiguïteit bij metaboliettoxiciteit.
- Operationele waarde: Standaardiseert workflows voor cytotoxiciteitsbeoordelingen van complexe mengsels.
- Strategische waarde: Maakt geïnformeerde go/no-go-beslissingen en kapitaalefficiënt portfoliomanagement mogelijk.
- Impact op portfolio: Ondersteunt risico-gecorrigeerde prioritering van agrochemische en milieu-kandidaten.
Overwegingen voor implementatie
- Vereist expertise in plantencallusculturen en toxicologie van humane cellijnen.
- Toegang tot celkweek-, metabolietextractie- en spectrophotometrische instrumentatie is noodzakelijk.
- Vereist cross-team standaardisatie van protocollen voor blootstelling en viabiliteitsassays.
- Aanpassing kan nodig zijn voor verschillende plant- of celmodellen, afhankelijk van de projectomvang.
- De complexiteit van metabolietmengsels kan de mechanistische resolutie van individuele componenten beperken.
Biopharma Veelgestelde Vragen
Chapters in this video
0:00
Introduction
1:38
Treatment of Carrot Callus with Triazole Pesticides to Assess Cytotoxicity of the Pesticide Metabolites
3:18
Chemical Extraction of Pesticide‐Treated Carrot Callus to Assess Cytotoxicity of the Pesticide Metabolites
4:30
Passage of Caco‐2 Cells to Assess Cytotoxicity of the Pesticide Metabolites from Pesticide‐Treated Carrot Callus
5:37
Exposure of Caco‐2 Cells to Pesticide Metabolites from Pesticide‐Treated Carrot Callus for Cytotoxicity Study
7:11
Assessing Cell Viability of Caco‐2 Cells Treated with Pesticide Metabolite Extracts from Pesticide‐Treated Carrot Callus
