周倩神经外科医师
丁香医生作者
神经外科学博士、康复与理疗学硕士
关于新冠病毒,不断有新的研究结果公布出来。
有的研究结果,甚至会让普通读者看得云里雾里,不明白是什么意思。
今天我们就来解答几个常见的读者疑问,帮助大家更好地理解关于新冠病毒的一些研究:什么是体外研究,它与体内研究的区别是什么?研究有效就等于可以用来治疗吗?
先说一下结论:
体外实验到体内实验距离很远,而且体外实验不一定在体内实验得到验证;
体内实验到投入治疗也还有距离。
下面我们就具体聊聊。
体外实验
不一定在体内实验得到验证
先来了解一下体外实验和体内实验。
体外实验:进行细胞学水平的实验,来检验材料或药物对细胞的毒理学作用,或者耐药性筛选,或者细胞对材料的吞噬情况。
比如我想要了解一下我合成的某种抗肿瘤药物,我想检验一下这个药物到底对肿瘤细胞的杀伤情况(在什么浓度范围内、孵育细胞多久后药物起作用,肿瘤细胞残存情况),我就在培养箱培养一批小鼠胶质瘤细胞,然后等细胞贴壁后加药,对照组加一些对应的溶剂或者 DBPS(脱钙磷酸盐缓冲液) 等。在 12 小时、24 小时、48 小时、72 小时后来观察一下肿瘤细胞的死亡情况。
体内实验:进行小动物水平的实验,来检验材料或者药物在体内的代谢、药物富集、脏器的毒理学,尤其是对模型动物的治疗情况。
比如我想了解一下我合成的某种抗肿瘤药物对小鼠的脑胶质瘤治疗效果,我将药物打入已经做好的胶质瘤小鼠模型体内,对照组用 DPBS(脱钙磷酸盐缓冲液)或者生理盐水或者溶剂做同样的注射,过一段时间后过来对小鼠进行评估 —— 小鼠存活情况,小鼠颅内的肿瘤是否体积缩小还是延缓了继续生长,药物在小鼠的重要器官中蓄积和毒理损伤(心肝肺肾脑),药物的排泄情况(尿液粪便唾液)。
体外实验与体内实验的区别是什么?
体外实验就是简单开展了我想要尝试的药物到底有没有效果,什么浓度范围内、作用多久比较合适,是为了体内实验开展做了一些参照;
体内实验影响因素就比较多了,小鼠模型到底成功不成功,小鼠性别,小鼠年龄,小鼠品系等等都会影响结局,而且体内实验中很多不确定,比如药物根本无法通过血脑屏障,而且在注射到小鼠体内后被大量巨噬细胞吞噬包裹,没有达到循环浓度,打药没多久很快被肝脏肾脏代谢排泄出,我的药物没有办法对脑胶质瘤起作用。
所以,体外实验得到理想的结果,体内实验很有可能没效果。
体内实验到投入治疗
也有一定距离
我们来看一下一些研究中体外实验的效果(这里不针对谁的研究成果哈,只是就事论事):
图片来源:Pharmacological importance, characterization and applications of gold and silver nanoparticles synthesized by Panax ginseng fresh leaves
这是一篇利用人参叶提取物还原一些含银和金前驱体(底物)获得纳米银和纳米金的研究,并且简单验证了一下纳米银和纳米金在体外实验中杀伤肿瘤细胞的研究。
(a)(b)是对不同浓度金纳米颗粒在体外杀伤小鼠肺癌细胞和黑色素瘤细胞的情况,随着浓度增加,肿瘤细胞存活率下降;(c)(d)是对不同浓度银纳米颗粒在体外杀伤小鼠肺癌细胞和黑色素瘤细胞的情况,随着浓度增加,肿瘤细胞存活率下降。
但是这个研究没有开展体内实验,无法证实其在荷瘤小鼠体内抗肿瘤情况。
图片来源:Silver nanoparticles selectively treat triple‐negative breast cancer cells without affecting non‐malignant breast epithelial cells in vitro and in vivo
这篇研究纳米银抗三阴性乳腺癌的研究中,分别开展了体外实验(上)和体内实验(下)。
在体外实验中,纳米银有很好的抗肿瘤效果(对比空白对照和放疗),纳米银能促进乳腺癌细胞的凋亡。体内实验中对瘤灶的病理切片和模型的存活率分析也支持了体外实验的结论。
但是,这个实验结果可靠性有多大?实验持续时间多久?实验结果是否排除了主观因素?能否顺利重复实验结果?我们都不甚了解。
如果实验组不是加足够浓度 / 剂量的纳米银,是加足够浓度的酒精、食盐、84 消毒水、口腔清洁剂、无机 / 有机材料、抗生素等等,也许会得到相似的结果 —— XX 能够在体外杀死 XX 肿瘤 / 改善某种疾病结局。
而且,就算体内实验成功验证了药物对肿瘤 / 疾病的作用,但由于种种因素,距离转化成可以投入生产使用的药物或者治疗手段还有一大步。
作者公众号:倩Sur
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