29 марта 2013

Результаты определения активности веществ двумя группами тестов

По данным С. К. Абилева и др. (1981), в большинстве случаев (71 из 86) результаты определения активности веществ двумя группами тестов (на стандартных штаммах и дефектных по репарации) совпадали; 52 вещества не обнаружили активности в тестах на мутагенез и ДНК-повреждающее действие; 19 препаратов дали позитивный результат в этих тестах.

В 15 случаях отмечено несовпадение результатов, полученных при использовании названных методов: 7 веществ, проявивших мутагенную активность, не показали способности к ДНК-повреждающему действия и 8 веществ, для которых был зарегистрирован ДНК-повреждающий эффект, не проявили мутагенных свойств.

В связи с тем что тест-системы, использующие микроорганизмы, как правило, дают лишь предварительную информацию о мутагенности ХС и тестируют ограниченное число типов мутаций, обычно исследователи создают систему, представляющую определенную иерархию живых организмов.

Так, например, мутагенность ХС в морской воде определяется в системе мониторинга, где вначале используются бактериальные тесты на сальмонелле и кишечной палочке; вещества, проявившие при этом мутагенность, далее испытываются на культурах тканей различных организмов (Payne, Martins, 1980).

Описана система, где первичное тестирование проходит на бактериальных тестах и культуре клеток млекопитающих, а генетически активные соединения проверяются далее на дрозофиле и мышах (Zeiger, 1980).

Другая система для оценки мутагенности включает в себя культуру лимфоцитов периферической крови человека, клетки костного мозга мышей, сперматозоиды мышей, клетки эмбрионов мышей (Nehes et al., 1980). Для проверки лекарственных веществ на мутагенность предлагается использовать тесты Эймса, микронуклеусный тест, тест доминантных летальных мутаций, учет хромосомных аберраций в клетках костного мозга, определение точковых мутаций на культуре клеток.

Складывается впечатление, что на данном этапе не существует международно признанной системы тестирования мутагенной активности ХС, хотя в ряде работ такая стандартная последовательность предлагается (см., например, обзор: Mailing, 1978) .

Были разработаны методические указания по использованию тест-системы оценки мутагенной активности загрязнителей среды с использованием в качестве микроорганизмов-тестеров бактерий Salmonella (Фонштейн и др., 1977).

Перечень методов, входящих в эту тест-систему, и некоторые характеристики их производительности и экономических затрат приведены в таблице ниже. Эта тест-система с позиций интерполяции результатов на человека имеет ограничения, характерные для всех систем, использующих в качестве тест-объекта для оценки мутагенности ХС только бактерии.

Эти ограничения связаны с очевидным различием в проницаемости и метаболизме ХС в бактериях и клетках млекопитающих, с невозможностью учета хромосомных мутаций, с трудностью работы с соединениями, обладающими выраженной бактерицидностью, и т. д. Эта тест-система не отражает также органной и тканевой специфичности ХС, различных барьеров для ХС в организме, например, гематотестикулярного, и т. д.

С точки зрения использования отдельных тестов в системе первичной оценки безопасности с учетом всех ограничений представляют интерес полуколичественные методы 1 и 2 (смотрите таблицу ниже), способные обеспечить высокую производительность испытаний большого массива ХС; методы 3 и 4 могут применяться для более узкого круга соединений, предназначенных для широкого распространения в среде обитания человека (например, бытовая химия), и, наконец, метод 5 может быть использован для ксенобиотиков, эпизодически попадающих в организм человека, например для пестицидов.

Тест-система оценки мутагенной активности загрязнителей среды на Salmonella (Фонштейн и др., 1977)

Методы учета генных мутаций Продолжительность эксперимента, недели Содержание вещества, г Оптимальное число препаратов в одном эксперименте Число веществ, тестируемых за месяц Число животных для испытания одного вещества Стоимость испытания одного вещества, руб.
Полуколичественные
1 получение градиента концентрации на твердых средах 1 0,02 12 48  — 5
2 внесение в слой полужидкого агара 1 0,02 5 20  — 5
3 внесение гомогената печени крыс в слой полужидкого агара 1 0,04 2 8 2

(крысы)

54
Количественные при инкубации микроорганизмов-тестов
4 гомогенат печени млекопитающих 4 — 5 0,02 1 1 16 — 20

(крысы)

380 — 500
5 животное как промежуточный хозяин 4 — 5 0,5 — 5 1 1 176 — 228

(мыши)

580 — 735

Примечание. Продолжительность испытания вещества дана из расчета проведения двух опытов в неделю одним научным сотрудником и двумя лаборантами (кроме метода 2, где используется один лаборант); необходимое количество вещества в методе 5 определяется уровнем его токсичности для животного; показатели оптимального количества препаратов в опыте даны из расчета использования в одном эксперименте 100 — 120 чашек; в показателях стоимости учтены затраты на заработную плату, реактивы и животных.

Но в общем прогностическая надежность подобной тест-системы невелика. Поэтому для использования в АСПОБ целесообразно обратиться к другой тест-системе, представленной в «Методических рекомендациях по проверке мутагенных свойств у новых лекарственных препаратов» (1980).

«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,…