A karcinogenezis tanulmányozása és értékelése

A karcinogenezist különféle szabványosított toxikológiai tesztekkel tanulmányozzák. E tesztek első részét in vitro végzik, és ha pozitívak, akkor in vivo kísérletet folytatunk. Ezt a kísérleti, lépésről lépésre történő megközelítést DECISION POINT APPROACH-nak hívják, amely kísérletek sorozata minden vizsgálat végén leáll, hogy eldöntsék, hogyan tovább. Öt szakasz létezik:

A. FÁZIS: a rákkeltő vegyület szerkezete és jellemzői;

PHASEB: a rövid távú in vitro tesztelés ezen szakaszában emlőssejteket használnak. A leggyakrabban használt sejtek a hepatociták, mivel a májsejtek által az anyag által okozott károsodás súlyosságának megfelelően kialakuló károsodás helyreállításának mértékét vizsgálják. Dióhéjban nem önmagában határozzuk meg a károsodást, hanem azt, hogy a javító rendszer mekkora részét aktiválta a májsejt.

Az eljárás során 3 hepatocita tenyészetet alakítunk ki. Az első tenyészetben a májsejtek egészségesek, a másodikban a vizsgált anyaggal kezelik őket, végül a harmadikban olyan kontroll anyaggal kezelik, amely minden bizonnyal rákkeltő.Ez a három tenyészet radioaktív pirimidin bázist tartalmaz, amely tritizált timidin, amely markerként működik.

Ha a vizsgált vegyület mutációt okoz a DNS -ben, a sejt reagál erre a problémára a javító rendszerek aktiválásával. A mutáción átesett DNS -darabot elvágják, és a DNS -polimeráz hatásának köszönhetően a hiányzó darabot egy újjal helyettesítik. A korrekcióhoz a DNS -polimeráz az új bázisokat használja, beleértve a tritizált timidint is. Radioaktív bázist építenek be. A radioaktivitás elemzése meghatározza a mutáció szintjét a kezelt sejtekben: minél magasabb a radioaktivitás, annál nagyobbak a DNS -mutációk.

Szintén a B fázisban teszteket is végeznek baktériumokon, hogy meg tudják vizsgálni, vannak -e fordított mutációk. A felhasznált baktériumok szalmonellák, amelyek már mutációk hordozói. A mutáció a hisztidin szintézisére vonatkozik, ezért a szalmonellák nem képesek hisztidin nélkül növekedni. Ezeket a baktériumtelepeket részben a vizsgált anyaggal kell kezelni, részben a negatív kontroll, részben a pozitív kontroll miatt, majd ismert rákkeltő anyaggal kell tesztelni. Ha ez a vizsgált anyag közvetett genotoxikus, metabolizáló enzimeket kell bevinni a táptalajba. Ezen a ponton 3 tenyészetet vetnek be és tenyésztenek Petri -csészékben (nincs hisztidin a tenyésztőközegben). Ha a vizsgálandó rákkeltő anyag nem mutatott mutációt, akkor elméletileg nem kell a tányérokon lennie . Ha a rákkeltő anyag mutagén hatást fejt ki, az megváltoztathatta az első mutációt, és létrehozhatott egy második mutációt, amely képes a baktériumok szaporodására a hisztidin-mentes táptalajon. Ebben az esetben a második mutáció, amely módosítja az első mutációt és felveszi a RETROMUTATION nevet Végül, ha jelentős növekedés tapasztalható a piasta petri -ben, a rákkeltő anyag közvetlen.
Mindig in vitro teszttel meg lehet határozni a kromoszóma integritását. Ezt a tesztet mindig emlőssejteken végzik, és olyan mérgező anyagok tesztelésére használják, amelyek képesek mutációt okozni a DNS bioszintéziséért felelős egyes enzimeken. A vizsgálandó anyag in vitro elemzésnek vetik alá Annak meghatározásához, hogy a vizsgált anyag befolyásolja -e a jelen lévő kromoszómák integritását és számát, a mikronukleusz tesztet kell alkalmazni. A mikronukleuszok olyan vezikulák, amelyek a kromatin egy részével vannak kialakítva. Az ezekbe a mikronukleuszokba épített kromatin lehet akár teljes kromoszóma, akár a kromoszómák töredéke. A mikronukleuszok rossz sejtosztódással keletkeznek, így a leánysejtek generálódnak, amelyek genetikai anyaga nem egyenlő Ennek a vizsgálatnak az eredménye az olyan anyagok meghatározása, amelyek meghatározott osztályozó és orsómérgek. A klasztogén anyag mikronukleuszokat termel a kromoszómák centrikus töredékeivel, így az anyag megszakítja a kromoszómákat, ehelyett az orsó mérgező anyaga a benne lévő mikronukleuszok egész kromoszómák.
Ha a vizsgált anyag egy vagy több vizsgálat során genotoxicitást vált ki, akkor ezt nagyon gyanúsnak kell tekinteni, így közvetlenül a D fázisba kerül. Ha viszont a vizsgált anyag nem okoz genotoxikus hatást, akkor átmegy a vizsgálati fázisba C, mert lehet promóter.

FASEC: ebben a fázisban in vitro és in vivo tesztek is elvégezhetők.

In vitro tesztek során bebizonyítható volt, hogy a promoter anyag megtöri a normál sejtek és a tumorsejtek közötti réscsatlakozásokat, és ennek következtében az anyagok áthaladnak a két sejt között.

In vivo teszt a bőrdaganatok indukálása egerekben. A vizsgálandó anyagot hetente kétszer vagy háromszor alkalmazzák az egér bőrére. 2/3 hónapon belül, ha ez az anyag promoter, papilloma képződmények alakulhatnak ki. Az egereknél két fő adatot vesznek figyelembe: a papillómák által érintett egerek számát és az egyes állatokon lévő papillómák számát. Ha az anyag promoterként működik, és daganat alakul ki a kezelt egérben, az azt jelenti, hogy valóban promoter hatású anyagról van szó.

Miután ezek a tesztek befejeződtek, továbblépünk a hosszú távú in vivo tesztekre.

FASED: ebben a fázisban minden olyan vegyületet megvizsgálnak, amelyek mutagénnek bizonyulnak, és minden olyan vegyületet, amely nem bizonyítja a mutagén hatást. Az elvégezhető vizsgálatok különbözőek, néhányuk a májon, a tüdőn és végül a mellkason végzett vizsgálat.

A májteszt nem egy újonnan kialakult daganat, hanem egy neoplasztikus fókusz képződését bizonyítja, tehát valami, ami daganattá válik. Ennek a fókusznak a sejtjei már atipikus sejtek, ezért mutáción mentek keresztül, és daganatos sejtekké válnak. Egy bizonyos idő elteltével a boncolási vizsgálatnak köszönhetően meghatározzák a preneoplasztikus fókuszok kialakulását, kiszámítva ezen preneoplasztikus képződmények számát és mértékét.

A tüdőteszt lehetővé teszi az adenoma meghatározását, amely "a tüdőszövet sejtjeinek anomáliája. Ebben az esetben is a patkány tüdőszövetét vizsgálják meglehetősen hosszú idő (hónap) után (ezek az adenómák könnyen azonosíthatók, mert fehéres csomók a tüdőhámon).
Az emlővizsgálat lehetővé teszi a daganatok meghatározását a mirigyszövetben. A kialakult adenomák és az adenomákat mutató állatok számát mindig értékelik.

Ha ezekből a vizsgálatokból pozitív eredmények születnek, a vizsgált anyag valóban rákkeltő. Ezen a ponton folytatjuk a drága tesztek elvégzését, nagyon hosszú végrehajtási idővel.

FÁZIS: ebben a fázisban változó számú, 20-tól 50-ig terjedő állatot tesznek ki hosszú távú teszteknek, amelyek nagyon drágák és hosszú ideig tartanak bizonyos eredmények eléréséhez; az állat életének kb. A kiválasztott állatok mindig patkányok és egerek, és csak 70-80% -uk éli túl a hosszú távú tesztek végéig. A felhasznált állatokat csak elválasztják, mivel minél fiatalabbak, annál érzékenyebbek a kezelésekre. A hosszú távú tesztidőszakban a kutatót mindig matematikus-statisztikus támogatja, aki képes figyelembe venni az összes összegyűjtött információt és reprodukálni a különböző adatokat.

Az állatokon tesztelt dózisok a maximális tolerált dózistól és annak minden résztömegétől indulnak, és az állat dózis-válasz reakcióját értékelik.
A beadásnak mindig azt az utat kell megközelítenie, amelyen keresztül az ember érintkezésbe kerülhet a vizsgált anyaggal, tehát a szájon át, bőrön vagy légzőrendszerben, míg ha egy gyógyszer rákkeltő hatását vizsgálják, akkor hasznos az intravénás beadás is.
A vizsgált állatcsoportok száma 4 (csoportonként 50 állat):

NAIF -csoport, amely nem rendelkezik kezeléssel;
A hordozóval kezelt csoport;
A vizsgált anyaggal kezelt csoport;
Egy ismert rákkeltő anyaggal kezelt csoport.

Nagyon fontos, hogy az egyes csoportokban az állatok száma a lehető legnagyobb mértékben egyenlő legyen, sőt, ha túl nagy az eltérés az állatok számában, akkor a statisztikai teszt hamisnak bizonyulhat.
Az elvégzett értékelések a következők:

A daganatok teljes gyakorisága;
Néhány daganat gyakorisága;
Egynél több típusú daganattal rendelkező állatok gyakorisága;
Az állati rákok száma.

Mindezen vizsgálati fázisok végén az anyagot az IARC (Nemzetközi Rákkutató és -fejlesztési Ügynökség) és a Környezetvédelmi Ügynökség (EPA) által meghatározott rangsorba sorolják.