25 февраля 2013

Учет метаболической активации в АСПОБ

Во многих случаях действующим токсическим началом является не исходное вещество, а продукт его метаболического превращения в организме. Для многих веществ, например полициклических ароматических углеводородов, метаболические превращения осуществляет специализированная ферментативная система — монооксигеназная, локализованная прежде всего в эндоплазматических мембранах печени и некоторых других тканей (Арчаков, 1975, 1983; Ляхович, Цырлов, 1981).

Под влиянием этой системы, осуществляющей целый ряд химических превращений ксенобиотиков, многие протоксины превращаются в более активные токсины (например, четыреххлористый углерод), некоторые промутагены превращаются в мутагены (например, циклофосфамид).

Ряд проканцерогенов (среди них могут быть лекарства, например амидопирин) способны при метаболизме образовывать канцерогены (в данном примере — диметилнитрозоамин). Определенные лекарственные вещества (например, фенобарбитал) способны выступать в качестве индукторов монооксигеназ, увеличивая при этом выход токсинов из протоксинов. Некоторые соединения способны ингибировать работу монооксигеназной системы (фосфорорганические соединения ингибируют метаболизм эндогенных стероидов).

Таким образом, монооксигеназная система должна быть введена в АСПОБ и как предтестовая система, обеспечивающая превращение тестируемых веществ, в дальнейшем испытываемых тестами in vitro, и как тестовая система для выявления потенциальных индукторов и ингибиторов.

Для метаболической активации могут быть использованы микроорганизмы. Так, например, метанотрофные бактерии частично метаболизируют ароматические углеводороды и спирты (Higgins et at., 1979).

Интестициальные бактерии активируют 2-аминофлуорен и азосоединения (McCoy et al., 1977; Chung et al., 1978). Реализовано превращение промутагенов в мутагены в клетках дрожжей (Callen, Philpot, 1977; Callen et al., 1978).

В ряде случаев микроорганизмы, обладающие элементами метаболической системы, сходными с таковыми для человека, могут одновременно выступать и в качестве тест- объектов. Метод метаболической активации in vitro использует гомогенаты печени животных, постмитохондриальную фракцию гомогенатов или фракцию микросом из различных органов животных.

В генетической токсикологии наиболее популярен, например, тест, соединяющий постмитохондриальную фракцию или микросомы и индикаторный штамм (обзоры: McCann, Ames, 1976; Sugimura, Nagao, 1980). Особенно удобен для автоматизированных систем подобный тест, реализуемый в суспензии микросом (De Mitchell, 1978; Unger, Gutterplan, 1980). В ряде случаев успешно используют для метаболической активации клетки культуры человека (Curren et al., 1979), изолированные гепатоциты животных (Dougherty et al., 1980).

Для научных исследований используется метод проведения протоксина через «хозяина». Для этого тестируемое ХС вводится животному в перитонеальную полость. Туда же вводятся индикаторные микроорганизмы, которые, после того как животное забивают, извлекают для анализа (Gabridge, Legator, 1969; Фонштейн и др., 1976а, б; Mohn, 1977; Frezza et al., 1980). В другом варианте тест-объекты вводят внутривенно, а затем извлекают из различных органов (Bakshi, Brusick, 1980).

Результат биотрансформации ХС in vivo и in vitro зависит от типа ткани (Тоmра, 1981). В последние годы подобные методы, несмотря на их высокую трудоемкость и малую производительность сравнительно с методами in vitro, все чаще входят в практические системы испытаний ХС (Фонштейн и др., 1977; Методические рекомендации, 1981).

«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,…