Zytotoxizitätstest
Zytotoxizitätstests sind Laboruntersuchungen, die prüfen, ob eine Substanz lebende Zellen in Kultur schädigt oder abtötet. Ein bestandenes Ergebnis schließt nur akute Zellschäden unter den Testbedingungen aus, nicht allgemeine Produktsicherheit, Reinheit, Sterilität oder Identität.
Auch genannt: Zytotoxizitätsprüfung, cytotoxicity testing, cytotoxicity assay, in vitro cytotoxicity testing, in vitro cytotoxicity assay, cell viability assay
Die Zytotoxizitätsprüfung ist ein In-vitro-Test, also ein Labortest an Zellkulturen. Kultivierte Säugetierzellen werden einer Testsubstanz oder ihrem Extrakt ausgesetzt und mit unbehandelten Kontrollzellen verglichen. Der Zweck ist ein frühes Warnscreening auf mögliche zellschädigende Effekte, kein Nachweis, dass eine Substanz sicher ist.
Ablauf und Bewertung der Zytotoxizitätsprüfung
Die Zytotoxizitätsprüfung bewertet Zellgesundheit über Morphologie (körperliche Struktur), Wachstum und Stoffwechsel. Häufig genutzt werden Mausfibroblasten L929 oder menschliche Hepatom-Zelllinien wie HepG2. Nach ISO 10993-5 gilt eine Lebensfähigkeit von 70 % oder mehr gegenüber der unbehandelten Kontrolle als nicht zytotoxisch. Im Bericht zählt daher die numerische Lebensfähigkeit, nicht nur die Einstufung als bestanden oder nicht bestanden.
- MTT/XTT misst die Stoffwechselaktivität.
- Neutral Red Uptake misst die lysosomale Funktion.
- LDH-Freisetzung misst Membranschädigung.
- Die qualitative Bewertung unter dem Mikroskop beurteilt das sichtbare Erscheinungsbild der Zellen.
Grenzen und Abgrenzung zu anderen Tests
Die Zytotoxizitätsprüfung bleibt ein Screening-Test: Sie kann weder Identität noch Reinheit bestätigen, keine organspezifische oder chronische Toxizität vorhersagen und nicht jede Verunreinigung in jeder Konzentration erkennen. Als empfindliches, kostengünstiges Frühwarnscreening kann sie jedoch schädliche Verunreinigungen wie Restlösungsmittel, Schwermetalle, Weichmacher, Reinigungsmittel oder Synthesenebenprodukte erfassen, auch wenn chemische Analysen unauffällig wirken. Für Identität und Reinheit sind Chromatographie und Massenspektrometrie erforderlich.
Sie ist keine Sterilitätsprüfung auf lebensfähige Mikroorganismen, keine Endotoxin- oder Pyrogentestung auf fieberauslösende bakterielle Lipopolysaccharide und keine Genotoxizitätsprüfung auf DNA-Schäden. Eine Probe kann die Zytotoxizitätsprüfung bestehen und dennoch bei einem dieser Tests durchfallen.
Wenn Du einen Bericht prüfst, achte auf Methode, Zelllinie und Expositionsbedingungen. Sieh Dir die tatsächliche numerische Lebensfähigkeit an, statt Dich allein auf bestanden oder nicht bestanden zu verlassen.
Quellen
- Cytotoxicity Assays: In Vitro Methods to Measure Dead Cells
- A review of cytotoxicity testing methods and in vitro study of ...
- Endotoxins from a Pharmacopoeial Point of View - PMC
- Toxic or not toxic? The specifications of the standard ISO ...
- In vitro cytotoxicity assays: comparison of LDH, neutral red, MTT and protein assay in hepatoma cell lines following exposure to cadmium chloride
- A practical approach for the validation of sterility, endotoxin ...
- The MTT Assay: Utility, Limitations, Pitfalls, and Interpretation in Bulk and Single-Cell Analysis - PMC
- How to reduce false positive results when undertaking in vitro genotoxicity testing and thus avoid unnecessary follow-up animal tests: Report of an ECVAM Workshop - PubMed
- Cytotoxicity Burst? Differentiating Specific from Nonspecific Effects in Tox21 in Vitro Reporter Gene Assays - PMC
- Nuisance compounds in cellular assays
- Assay Interference by Chemical Reactivity - Assay Guidance Manual - NCBI Bookshelf
- Interference and Artifacts in High-content Screening - Assay Guidance Manual - NCBI Bookshelf
- Measuring Single Bacterial Viability in Optical Traps with a Power Sweeping Technique
- Cytotoxicity Testing for Medical Devices: A Guide to Compliance & Best Practices
- Cytotoxicity testing & ISO 10993-5: 7 tips for laboratory selection
- In Vitro Cytotoxicity Determination: Avoiding Pitfalls | IntechOpen
- Cytotoxicity Testing Guide for Medical Device Manufacturers
- In Vitro Cytotoxicity and Cell Viability Assays: Principles ...