25 марта 2013

Экспериментальная классификация химических соединений по мутагенности

Определение ДНК-тропности ХС. Различные токсические свойства ХС могут быть связаны со сродством ХС к ДНК: например, на молекулярном уровне эти свойства могут проявиться в ингибировании синтеза ДНК или РНК, появлении ошибок считывания и т. п. На уровне клеточных процессов ДНК-тропные ХС могут привести к нарушению нормального течения митозов, процессов дифференцировки, к изменению генной активности, возникновению мутаций, малигнизации (если принять концепцию о соматических мутациях как причине рака) и, наконец, к гибели клетки.

На уровне целостных организмов возможно появление мутантных форм, уродств эмбрионов, возникновение раковой опухоли и т. п. Таким образом, ДНК-тропность — один из ключевых тестов в системе безопасности.

Для определения ДНК-тропности ХС есть несколько подходов:

  1. взаимодействие ХС с изолированной ДНК (или дезоксирибонуклеопротеидом — ДНП), тестируемое какими-либо физическими методами (абсорбционная и люминесцентная спектрофотометрия, методы дисперсии оптического вращения и т. п.);
  2. взаимодействие ХС с ДНК в составе клетки, тестируемое методами абсорбционно-люминесцентной микроскопии, возможно, с применением ДНК-тропных флуорохромов (см., например: Дмитревская и др., 1981);
  3. использование штаммов бактерий, дефектных по способности репарировать повреждение ДНК; такие штаммы более чувствительны к летальному действию ХС, чем бездефектные штаммы данного вида.

Подобный тест наиболее универсален. Наибольшее распространение получили так называемые Rec-мутанты бактерий Е. coli, В. subtilis, Salm. typhimurium и др., деффектные по пострепликативной или рекомбинационной репарации. Пробирочный вариант Rec-пробы (Nishioka, 1978) использует триптофанзависимые штаммы Е. coli дикого типа и их репарационнодефектные производные.

Показано, что в пробирочном варианте теста ряд ХС ингибируют рост мутантных штаммов в концентрациях в 100 — 1000 раз меньших, чем требуется для такого же ингибирования роста штамма дикого типа. Было показано, что лекарственные препараты диоксидин, хиноксидин и фурацилин, обладающие мутагенной активностью на штаммах сальмонеллы, эффективно ингибируют рост Rec-штамма Е. coli. При этом, например, диоксидин ингибировал рост мутантного штамма в концентрациях в 50 раз меньших (0,1 мгк/мл), чем требуется для ингибирования роста штамма дикого типа (Абилев и др., 1981).

Для регистрации конечного эффекта в этом тесте возможно использование различных оптических методов.

Способность используемых бактерий расти в средах, куда добавлены диметилсульфоксид (до 5%), или этиловый спирт (0,1%), или ацетон (до 5%), позволяет испытывать препараты, плохо растворимые в воде.

Все это делает Rec-Tecт технологичным и перспективным для применения в АСПОБ (Абилев и др., 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,…