Переосмысление стандартов безопасности: крупномасштабный сравнительный анализ моделей на быках и мышах для тестирования эмбриотоксичности медицинских изделий

Цель: преодолеть ограниченную чувствительность стандартного теста на эмбрионы мыши (mouse embryo assay, MEA) при скрининге эмбриотоксичности изделий для вспомогательных репродуктивных технологий и оценить анализ на эмбрионах быка (bovine embryo assay, BEA) как подходящую альтернативу.

Методы: В крупном сравнительном лабораторном исследовании для получения бластоцист быка использовали среды для селекции сперматозоидов, оплодотворения и культивирования эмбрионов двух производителей — Vitrolife и Genea Biomedx соответственно; источником были кумулюс-ооцитарные комплексы из яичников, полученных на бойне, а осеменение проводили замороженной спермой одного и того же быка (BEA). В контрольной группе использовали бычьи среды для культивирования. В BEA оценивали: дробление, развитие бластоцисты и его кинетику, реэкспансию/вылупление после размораживания, общее число клеток, распределение клеток внутренней клеточной массы (ВКМ) и трофэктодермы (ТЭ), а также соотношение ВКМ/ТЭ. Параллельно среды обоих производителей тестировали на мышиных кумулюс-ооцитарных комплексах, оплодотворенных сперматозоидами из придатка яичка (IVF-MEA), и на одноклеточных эмбрионах, полученных in vivo (стандартный MEA).

Результаты: BEA выявил различия, соответствующие снижению репродуктивного потенциала и качества эмбрионов, на 4118 бычьих ооцитах (≥ 4 независимых цикла; ≥ 50 ооцитов/группа). Среды для селекции сперматозоидов не различались. Для сред оплодотворения в бычьем контроле частота бластоцист на 8-й день была выше, чем при использовании Vitrolife (P < 0,005), тогда как Genea Biomedx демонстрировал лучшие показатели качества бластоцист, чем Vitrolife (P < 0,05). Для сред культивирования эмбрионов бычий контроль превосходил Genea Biomedx, а Vitrolife занимал промежуточное положение (P < 0,05). Для Genea Biomedx были снижены несколько кинетических показателей, показатели вылупления, раннего распределения клеточных линий и выживаемости (P < 0,05). Стандартный MEA значимых различий не выявил, тогда как IVF-MEA (1028 ооцитов) обнаружил различие только по выходу бластоцист на 4-й день.

Выводы: BEA выявлял функциональные и качественные различия между средами, которые не определялись мышиными тестами, что поддерживает использование BEA для усиления оценки безопасности при одновременном сокращении числа животных, подлежащих умерщвлению.