Wichtige Erkenntnisse
- In-vitro-Studien werden in einem Labor mit Reagenzgläsern oder Laborschalen durchgeführt und sind der erste Schritt zum sicheren Testen von Arzneimitteln.
- In-vivo-Studien testen Medikamente in lebenden Organismen, um reale Auswirkungen und die Reaktion des Körpers zu sehen.
- Manchmal werden Mäuse für In-vivo-Studien verwendet, die Ergebnisse sind jedoch aufgrund von Artenunterschieden nicht immer auf den Menschen übertragbar.
Die Begriffe „in vivo“ und „in vitro“ beschreiben verschiedene Arten wissenschaftlicher Forschung. „In vivo“ bedeutet Forschung an einem lebenden Organismus, während „in vitro“ Forschung bedeutet, die in einer Laborschale oder einem Reagenzglas durchgeführt wird.
Beide Arten von Studien werden von medizinischen Forschern genutzt, die Medikamente entwickeln oder Krankheiten untersuchen. Jeder Typ hat Vor- und Nachteile.
In Vivo vs. In Vitro: Definitionen
In vitro: Der Begriff in vitro kommt vom lateinischen „in Glas“. Es bezieht sich auf eine medizinische Studie oder ein Experiment, das im Labor in einem Reagenzglas oder einer Laborschale durchgeführt wird. Dabei werden Gewebe, Zellen oder andere Teile eines Organismus entnommen und in eine Laborschale gegeben. Forscher können diese Proben verwenden, um die Wirkung eines Arzneimittels zu testen oder einen Krankheitsprozess zu untersuchen.
In vivo: Der Begriff in vivo kommt vom lateinischen „in (etwas) Leben“. Es bezieht sich auf einen medizinischen Test, ein Experiment oder ein Verfahren, das an (oder in) einem lebenden Organismus, beispielsweise einem Labortier oder einem Menschen, durchgeführt wird.
Klinische Studien oder medizinische Studien können entweder in vivo oder in vitro durchgeführt werden. Diese Ansätze ähneln sich darin, dass sie beide dazu dienen, Fortschritte in der Kenntnis und Behandlung von Krankheiten und Leiden zu erzielen sowie das „Wohlbefinden“ und normale Körperfunktionen zu verstehen.
Aber es gibt auch viele wichtige Unterschiede in der Art und Weise, wie In-vivo- und In-vitro-Studien durchgeführt werden, wie sie interpretiert werden können und in der praktischen Anwendung der gemachten Entdeckungen.
In-vitro-Medizinstudien
Medizinische Studien (z. B. zur Untersuchung der Wirksamkeit eines Arzneimittels zur Behandlung von Krebs) werden häufig durchgeführt zuerst in vitro durchgeführt – entweder im Reagenzglas oder in einer Laborschale. Ein Beispiel wäre die Züchtung von Krebszellen in einer Schale außerhalb des Körpers, um sie und mögliche Behandlungen zu untersuchen.
Aus ethischen Gründen werden Studien in der Regel zunächst in vitro durchgeführt. In-vitro-Studien ermöglichen die sichere Untersuchung einer Substanz, ohne dass Menschen oder Tiere den möglichen Nebenwirkungen oder der Toxizität eines neuen Medikaments ausgesetzt werden.
Forscher lernen so viel wie möglich über ein Medikament, bevor sie Menschen potenziellen negativen Auswirkungen aussetzen. Wenn beispielsweise ein Chemotherapeutikum bei Krebszellen, die in einer Schale gezüchtet werden, nicht wirkt, wäre es unethisch, wenn Menschen das Medikament anwenden und die potenzielle Toxizität riskieren würden.
In-vitro-Studien sind wichtig, da sie eine schnellere Entwicklung neuer Behandlungen ermöglichen – viele Medikamente können gleichzeitig untersucht werden (und sie können in einer großen Anzahl von Zellproben untersucht werden) und nur diejenigen, die wirksam zu sein scheinen, werden in Studien am Menschen untersucht.
Eine Abwesenheit vonBiokinetik(wie der Körper Medikamente und Toxine transportiert und metabolisiert) ist einer der wesentlichen Nachteile von In-vitro-Studien. Dies und mehrere andere Faktoren können es sehr schwierig machen, die Ergebnisse von In-vitro-Tests zu extrapolieren. Daher ist es schwer zu sagen, was zu erwarten ist, wenn das Medikament in vivo eingesetzt wird.
Klinische In-vivo-Studien
Im Gegensatz zu In-vitro-Studien sind In-vivo-Studien erforderlich, um zu sehen, wie der Körper als Ganzes auf eine bestimmte Substanz reagiert.
In manchen Fällen sind In-vitro-Studien eines Arzneimittels vielversprechend, spätere In-vivo-Studien zeigen jedoch keine Wirksamkeit (oder halten ein Arzneimittel andererseits für unsicher), wenn es in den zahlreichen Stoffwechselprozessen eingesetzt wird, die ständig im Körper ablaufen.
Ein Beispiel dafür, wie In-vivo-Studien zur Bewertung von Arzneimitteln erforderlich sind, ist die Arzneimittelabsorption im Körper. Ein neues Medikament scheint in einer Schüssel zu wirken, im menschlichen Körper jedoch nicht. Es könnte sein, dass das Medikament bei der Passage durch den Magen nicht resorbiert wird und daher beim Menschen nur geringe Auswirkungen hat.
In anderen Fällen kann es, selbst wenn ein Medikament intravenös verabreicht wird, durch kontinuierliche Körperreaktionen abgebaut werden. Daher wäre das Medikament bei direkter Anwendung beim Menschen nicht wirksam.
Es ist wichtig zu beachten, dass In-vivo-Studien häufig zunächst an nichtmenschlichen Tieren wie Mäusen durchgeführt werden.Diese Studien bieten Forschern die Möglichkeit zu sehen, wie ein Medikament im Zusammenhang mit anderen körperlichen Prozessen wirkt.
Mäuse und Menschen weisen wichtige Unterschiede auf. Manchmal ist ein Medikament, das bei Mäusen wirksam ist, aufgrund inhärenter Unterschiede zwischen den Spezies beim Menschen nicht wirksam (und umgekehrt).
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