научный сотрудник лабораторно-экспериментального отдела
630091, г. Новосибирск, ул. Фрунзе, 17
researcher of the laboratory experimental department
630091, Novosibirsk, Frunze str., 17
к.б.н., научный сотрудник лабораторно-экспериментального отдела
630091, г. Новосибирск, ул. Фрунзе, 17
candidate of biological sciences, researcher of the laboratory experimental department
630091, Novosibirsk, Frunze str., 17
к.б.н., старший научный сотрудник лабораторно-экспериментального отдела
630091, г. Новосибирск, ул. Фрунзе, 17
candidate of biological sciences, senior researcher of the laboratory experimental department
630091, Novosibirsk, Frunze str., 17
врач-травматолог-ортопед второй категории
630091, г. Новосибирск, ул. Фрунзе, 17
trauma orthopedist
630091, Novosibirsk, Frunze str., 17
Остеоартроз – хроническое дегенеративно-воспалительное заболевание суставов, которое сопровождается разрушением суставного хряща, приводит к нарушению функций и, на поздних стадиях, появлению контрактур, мышечной атрофии и скелетных деформаций. Основным клиническим проявлением остеоартроза являются хроническая боль различной интенсивности и ограничение подвижности суставов, что значительно ухудшает качество жизни пациентов. Современные исследования указывают на многофакторный характер развития остеоартроза. При развитии заболевания происходят существенные изменения на всех уровнях организации, в том числе изменения молекулярных процессов в хряще, сопровождающиеся нарушениями его структуры и функциональных свойств, а также регуляции синтеза компонентов хрящевого матрикса хондроцитами. Изучение патогенеза остеоартроза явилось основой разработки новых лекарственных препаратов. Обязательным условием является этап доклинических испытаний, включающий in vitro и in vivo исследования на модельных животных и/или клеточных культурах, а для этого необходимы адекватные экспериментальные модели. В настоящее время в мире нет единого мнения о наиболее подходящей универсальной модели остеоартроза, поскольку каждая имеет собственные механизмы для индукции общего дегенеративного процесса и пределы применимости. Проблема надежности альтернативного моделирования, эффективности, биоэквивалентности или токсичности веществ для человека требует их полной валидации и качественной верификации с использованием животных моделей. Существует ряд международных документов, регламентирующих проведение исследований и экспериментов на животных, к числу основных относятся разработанные и принятые Международным советом медицинских научных обществ (CIOMS) «Международные рекомендации по проведению биомедицинских исследований с использованием животных». Одним из главных положений данного документа является минимизация использования экспериментальных животных и стремление к их замене за счет математических моделей и in vitro биологических систем. Цель данного обзора – сравнительное описание in vivo и in vitro экспериментальных моделей, используемых для изучения патологических процессов остеоартроза, и анализ пределов их применимости.
Osteoarthritis is chronic degenerative-inflammatory disease of the joints accompanied by destruction of the articular cartilage and leads to disruption of joint function and at later stages – to the appearance of contractures, muscular atrophy and skeletal deformities. The main clinical manifestation of osteoarthritis is chronic pain of varying intensity and limitation of joint mobility, which significantly worsens the quality of life of patients. Modern research points to the multifactorial nature of the osteoarthritis development. With the development of the disease, significant changes occur at all levels of the organization, including changes in molecular processes in the cartilage, accompanied by disturbances in its structure and functional properties, as well as violations of the regulation of the synthesis of cartilage matrix components by chondrocytes. The study of the pathogenesis of osteoarthritis was the basis for the development of new drugs. A precondition is a pre-clinical trial involving in vitro and in vivo studies on model animals and / or cell cultures. Therefore adequate experimental models are needed. Currently, there is no consensus in the world on the most appropriate universal model of osteoarthritis, since each model has its own mechanisms for inducing a common degenerative process and limits of its applicability. The problem of reliability of alternative modeling, efficacy, bioequivalence or toxicity of substances for humans requires their full validation and qualitative verification, using animal models. Toughening ethical norms and banning preclinical studies in animals stimulates the development of in vitro models. There are international documents describing experiments with animals. It is called «International recommendations on biomedical research with animals» and is developed by international medical scientific societies (CIOMS). One thesis reduced the use of experimental animals and substitution to mathematic models and in vitro biological systems. The purpose of this review is a comparative description of experimental models, in vivo and in vitro, used to study pathological processes in osteoarthritis and the limits of their applicability.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.