Введение
Процесс тестирования биологических вмешательств на целых, живых организмах.
Исследования, которые являются in vivo (лат. "внутри живого"; часто не выделяются курсивом на английском языке), – это исследования, в которых эффекты различных биологических агентов тестируются на целых, живых организмах или клетках, как правило, на животных, включая человека, и растениях, в отличие от экстрактов тканей или мертвых организмов. Это не следует путать с экспериментами, проводимыми in vitro ("в стекле"), то есть в лабораторных условиях с использованием пробирок, чашек Петри и т.д. Примеры исследований in vivo включают изучение патогенеза заболеваний путем сравнения эффектов бактериальной инфекции с эффектами очищенных бактериальных токсинов; разработку неантибиотиков, противовирусных препаратов и новых лекарственных средств в целом; а также новые хирургические процедуры. Соответственно, тестирование на животных и клинические испытания являются основными элементами исследований in vivo. In vivo тестирование часто предпочтительнее in vitro, поскольку оно лучше подходит для оценки общего эффекта эксперимента на живом организме. Например, при разработке лекарств подтверждение эффективности in vivo имеет решающее значение, поскольку in vitro тесты иногда могут давать вводящие в заблуждение результаты с молекулами-кандидатами, которые нерелевантны in vivo (например, потому что такие молекулы не могут достичь места своего действия in vivo, например, из-за быстрого катаболизма в печени). Английский микробиолог профессор Гарри Смит и его коллеги в середине 1950-х годов обнаружили, что стерильные фильтраты сыворотки животных, инфицированных Bacillus anthracis, были смертельны для других животных, в то время как экстракты культуральной жидкости того же организма, выращенного in vitro, не были. Это открытие токсина сибирской язвы благодаря использованию экспериментов in vivo оказало значительное влияние на изучение патогенеза инфекционных заболеваний. Афоризм in vivo veritas ("в живом – истина") является игрой слов на основе in vino veritas ("в вине – истина"), известной пословицы.
Исследования in vivo и ex vivo
В микробиологии термин "in vivo" часто используется для описания экспериментов, проводимых на цельном организме, а не на живых изолированных клетках, например, на клетках, выращенных из биопсийного материала. В этом случае более точным термином является "ex vivo". Когда клетки разрушают и тестируют или анализируют их отдельные компоненты, это называется "in vitro".
Способы использования
По словам Кристофера Липински и Эндрю Хопкинса, "независимо от того, заключается ли цель в открытии лекарств или в получении знаний о биологических системах, природу и свойства химического инструмента нельзя рассматривать обособленно от системы, в которой он будет тестироваться. Соединения, связывающиеся с изолированными рекомбинантными белками – это одно; химические инструменты, способные изменять функцию клеток – другое; а фармакологические агенты, которые могут переноситься живым организмом и изменять его системы – третье. Если бы было просто установить свойства, необходимые для развития перспективного соединения, выявленного in vitro, в активное in vivo, то открытие лекарств было бы таким же надежным, как и производство лекарственных препаратов". Исследования поведения in vivo позволили определить составы конкретных лекарственных средств и их характеристики в биологически релевантной среде.