30 октября 2012

Сборный прототип автоматизированной системы классификации химических соединений по видам биологической активности (выборочные данные) (часть 8)

Индекс и наименование подсистемы Технологическая операция Прототип подсистемы или отдельных ее элементов
Краткое описание прототипа
1 2 3
В. Классификация ХС на основе реакции изолированных клеточных объектов Использование бактерий в тест-системе для оценки мутагенной активности (в совокупности с другими тест-объектами) Для выявления мутагенной активности (МА) веществ могут быть использованы различные тест-системы (ТС): бактерии, бактериофаги, грибы, дрозофилы, млекопитающие. Чувствительность этих ТС варьирует в очень широких пределах. Рационально начинать изучение МА с бактериальных ТС. Для выявления МА метаболитов исходного ХС можно использовать либо введение ХС вместе с бактериями в полость тела экспериментальных животных, либо внесение тканевых гомогенатов в культуральную среду вместе с ХС  (Flamm, 1975)
Г. Классификация ХС на основе реакции культуры клеток Использование явления репарации ДНК клеток человека для быстрого и экономичного определения канцерогенов окружающей среды Предлагается использовать для быстрого и экономичного определения канцерогенов и проканцерогенов окружающей среды индукцию репарации ДНК в культуре клеток человека. Способность химических канцерогенов к индукции репарации ДНК легко определяется по внеплановому включению Н-тимидина в ДНК покоящихся клеток. Метод отличается высокой чувствительностью и позволяет при добавлении активирующих проканцерогенных экстрактов и веществ в культуры клеток проводить анализ канцерогенной активности в тех соединениях, которые не обладают прямой опухолевой активностью. Возможности метода продемонстрированы в экспериментах по анализу канцерогенной активности 65 соединений по их способности к индукции внепланового синтеза ДНК в культуре диплоидных фибробластов человека, полученных биопсией  (Stich et al.,  1975)
Г. Классификация ХС на основе реакции культуры клеток Использование реакции клеточных культур
в автоматизированном
устройстве для оценки различных видов токсичности
Разработан аппарат для массовой наработки и проверки культивируемых в искусственных условиях клеток млекопитающих и человека. Аппарат высотой около 5 м и длиной около 12 м инкубирует клетки при 37° С и подвигает их по конвееру. При этом клетки подвергаются воздействию испытуемых веществ, из единичных клеток выращиваются колонии, производится учет результатов. Аппарат предназначен для массовой проверки веществ на мутагенную активность, токсичность, способность вызывать пороки развития у новорожденных. Он сможет ускорить также целый ряд фундаментальных научных исследований, например работы по картированию генов (установление, в какой хромосоме расположен данный ген; вирусологические исследования и т. п.) (Glazer, 1976)
ПС-8. Подсистема обработки информации, хранения данных и управления Применение автоматизированных информационно-поисковых систем для оценки биологической активности ХС на основе справочных данных, структурных и полуэмпирических расчетов, биологических тестов Наиболее мощные автоматизированные информационно-поисковые системы по биологически активным соединениям (например, фирмы Dow Chemical, фармацевтического отдела фирмы ICI, фармацевтического отдела института Вальтера Рида армии США) организованы сходным образом и содержат в своих блоках следующую информацию: код Висвессера, брутто-формулу, номер соединения, данные биологических испытаний: активность по различным тестам, токсичность, клинические данные. Системы позволяют решать различные поисковые задачи: поиск по фрагментам, идентификация структуры, поиск по номеру соединений, поиск по биологическим признакам (Eakin, Hyde, 1974; см. также описание систем: Влэдуц, Гейвандов, 1974)

 

«Биологически активные вещества»,
Г.М.Баренбойм, А.Г.Маленков



Все тестируемые ХС проходят регистрацию и определение степени новизны, а также прогностическое установление типа потенциальной биологической (фармакологической) активности расчетными методами структурно-информационного анализа. На этом основании для веществ с невысокими значениями Q, L и М определяется та выборка тестов, через которую они должны пройти. В ряде случаев эта выборка определяется по формализованным правилам, в большинстве случаев…

В итоговом документе («Биологический паспорт»), который формируется по итогам классификации данного ХС в автоматизированной системе, излагаются цели испытаний, а также следующие сведения о тестированном ХС: исходная информация о ХС (структурная и брутто-формула, физико-химические характеристики, организация-производитель, исходное назначение); номер регистрации; степень подлинности (соответствие структур, чистота); результаты испытаний с использованием расчетных методов; оценка биологической активности и токсичных…

Можно представить схему, изображенную на рисунке ниже, в более сжатой конспективной форме, развернув все события вдоль оси времени. Смотрите рисунок — Генеральная конфигурация системы классификации ХС Такая линейная развертка событий представлена на рисунке ниже, а комментарий к ней содержится в таблице, которую можно рассматривать как расширенную подпись к этому рисунку. Смотрите рисунок — Последовательность основных…

Вся работа системы проводится в интерактивном режиме: специфика работы с биологическим тест-объектом такова, что весьма высока вероятность его отклонения от стандарта в процессе подготовки эксперимента, резкого изменения его состояния или даже гибели в процессе эксперимента и т. д. Возможны ситуации, когда результаты тестирования ХС по одной методике могут привести к изменению всего порядка последующих испытаний…

Карта информационной биотехнологии и технических средств (часть 6)

Блок 9. классификация ХС по ихспособности сенсибилизировать биологические объекты к действию Функциональное назначение Определить изменение чувствительности биологических объектов при действии на них ХС по отношению к стандартному физическому фактору (нагревание, световое облучение и другие факторы в зависимости от задачи). Знание таких характеристик позволяет: 1) прогнозировать результат комбинированного действия ХС и физфактора; 2) выявить действие ХС,…