In vitro

In vitro bedeutet „im Glas“: Experimente, die außerhalb eines lebenden Organismus durchgeführt werden. Die Kategorie umfasst zellfreie Arbeiten wie Rezeptorbindung, Enzymkinetik und Oberflächenplasmonresonanz sowie zellbasierte Arbeiten wie Monolayer-Kulturen, Primärzellen, Organoide und Gewebeexplantate.

Was In-vitro-Daten stützen können und was nicht

Ihre Stärken sind Kontrolle und Auflösung. Die Konzentration am Zielort ist bekannt statt abgeleitet, Störfaktoren sind ausgeschaltet, und Mechanismen lassen sich isolieren — deshalb werden Bindungsaffinitäten, EC50-Werte und Selektivitätsprofile auf diese Weise ermittelt. Gerade diese Präzision verleitet jedoch zur Überextrapolation.

Die üblichen Einschränkungen sollten benannt werden. Die in Kultur verwendeten Konzentrationen übersteigen häufig alles, was in einem ganzen Organismus erreichbar ist, sodass ein mikromolares Zellergebnis bei erreichbaren Expositionen irrelevant sein kann. Nichts in einer Kulturschale bildet Resorption, Plasmaproteinbindung, hepatischen Metabolismus, renale Clearance oder Immunantwort nach — ein Peptid mit einer Plasmahalbwertszeit von zwei Minuten kann in serumfreiem Medium unbegrenzt stabil erscheinen. Immortalisierte Zelllinien driften genetisch und werden häufig falsch identifiziert. Und die Peptidstabilität im Kulturmedium ist selbst eine Variable, die in den meisten Protokollen zu wenig berichtet wird.

Ein In-vitro-Befund stützt daher eine mechanistische Hypothese. Erst die Weiterführung zu In-vivo-Arbeiten prüft, ob sie dem Kontakt mit einem Organismus standhält.

Verwandte Begriffe und Materialien

präklinisch · ELISA. Referenzmaterial: Assay-Kits, Peptidbibliotheken. Weiterführende Lektüre: pH-Wert und Löslichkeit von Peptiden.