Ames test

Ames -testen er en  genetisk test med Salmonella typhimurium-bakterier som testobjekt [1] . Designet til at vurdere det mutagene potentiale af kemiske forbindelser. Et positivt testresultat indikerer, at kemikaliet kan have kræftfremkaldende egenskaber. Da malignitet ofte er forbundet med DNA-skader, bruges testen også som en hurtig metode til vurdering af forskellige kemiske forbindelsers kræftfremkaldende potentiale, og som et supplement til en anden lignende metode, standardgnavertesten [2] . Teknikken blev beskrevet i en række artikler i begyndelsen af ​​1970'erne af Bruce Ames og hans gruppe ved University of California, Berkeley.

Testprocedure

Testen bruger nogle stammer af bakterien Salmonella typhimurium , der bærer mutationer i generne involveret i syntesen af ​​histidin (det vil sige, de er auxotrofe mutanter, der kræver kunstig introduktion af histidin for vækst). Testen undersøger muligheden for, at et formodet mutagen kan forårsage en omvendt mutation af dette gen, hvor stammen får evnen til at vokse på et medium, der ikke indeholder histidin. De stammer, der skulle testes, blev udvalgt på en sådan måde, at de indeholdt både læserammer og punktmutationer i generne, der er ansvarlige for syntesen af ​​histidin, hvilket gør det muligt at påvise mutagener ved at påvirke forskellige mekanismer. Nogle kemikalier er meget specifikke og forårsager derfor reversioner i kun en eller to stammer [3] . De stammer, der blev brugt i testen, bærer også mutationer i de gener, der er ansvarlige for syntesen af ​​lipopolysaccharid, hvilket gør bakteriecellevæggene mere permeable [4] . Derudover gør fraværet af nogle gener, der er ansvarlige for reparationsprocesser, testen mere følsom [5] . På grund af de fundamentale forskelle mellem bakteriers og pattedyrs metabolisme, kan et ekstrakt fra leveren af ​​rotter bruges i testen til at simulere virkningen af ​​metabolisme, da nogle forbindelser, f.eks. benzo[a]pyrener , ikke har mutagen aktivitet, men deres derivater, som dannes under metabolisme, opnår genotoksicitet [6] .

Bakterier udsås på agarose-næringsmedium i petriskåle. Mediet indeholder en lille mængde histidin. Denne mængde histidin i mediet er tilstrækkelig til at sikre den vitale aktivitet og vækst af bakterier i nogen tid og til at sætte dem i stand til at mutere i løbet af denne tid. Efter at histidinet i mediet er opbrugt, overlever kun tilbagevendende kolonier, som har opnået evnen til at syntetisere deres eget histidin. Bakterier podet på et medium, der ikke indeholder den undersøgte mutagene faktor, tjener som kontrol. Inkubation udføres inden for 48 timer. Teststoffets mutagene potentiale estimeres i forhold til antallet af undersøgte kolonier.

Vanskeligheder med at fortolke resultaterne

Da Salmonella er prokaryoter, er dette ikke en ideel model til at ekstrapolere til mennesker. Den originale version af testen tog ikke højde for metabolitter, der dannes i leveren. En modificeret version af testen anvender leverfraktionen S9, som hjælper med at genskabe systemet mere fuldstændigt og til at undersøge, om derivater af det oprindelige stof er i stand til at give et positivt resultat (dvs. genotoksicitet) [7] . En række lægemidler, der indeholder nitratgrupper, som faktisk ikke udgør en sundhedstrussel, giver nogle gange et falsk positivt svar i Ames-testen. Nitroglycerin er et eksempel på et sådant stof. Det giver et positivt resultat i Ames-testen, selvom det stadig bruges i medicin i dag. Ames-testen bruger meget høje koncentrationer af stoffer, sammen med nitrater, der kan danne nitrogenoxid (NO), et vigtigt signalmolekyle, der er ansvarlig for falske positive resultater. Yderligere toksikologiske undersøgelser er nødvendige for at modbevise et positivt Ames-testresultat. For at konvertere resultaterne opnået i Ames-testen til en integreret indikator anvendes et standardskema for den integrerede vurdering af den mutagene effekt.

Se også

Noter

  1. Mortelmans K, Zeiger E. Ames Salmonella/mikrosom mutagenicitetsanalyse // Mutat. Res.. - Elsevier BV, 200. - Nr. 445 (1-2) . - S. 29060 .
  2. Encyclopedia of Public Health. Ames test  // Mutat. Res.. - enotes.com, 2002. Arkiveret fra originalen den 4. februar 2009.
  3. Nishant G. Chapla, E.G. Gurney, James A. Miller og H. Bartsch. Kræftfremkaldende stoffer som rammeskiftmutagener: Metabolitter og derivater af 2-acetylaminofluoren og andre aromatiske aminkræftfremkaldende stoffer  // PNAS. - 1972. - nr. 69 (11) .
  4. Bruce N. Ames, Frank D. Lee og William E. Durston. Et forbedret bakterietestsystem til påvisning og klassificering af mutagener og kræftfremkaldende stoffer  // PNAS. - 1973. - nr. 70 (3) . - S. 782-786 .
  5. Joyce McCann, Neil E. Spingarn, Joan Kobori og Bruce N. Ames. Påvisning af kræftfremkaldende stoffer som mutagener: bakterielle teststammer med R-faktor-plasmider  // PNAS. - 1975. - nr. 72 (3) . - S. 979-983 .
  6. Bruce N. Ames, William E. Durston, Edith Yamasaki og Frank D. Lee. Kræftfremkaldende stoffer er mutagener: Et simpelt testsystem, der kombinerer leverhomogenater til aktivering og bakterier til påvisning  // PNAS. - 1973. - Nr. 70 . - doi : 10.1073/pnas.70.8.2281 .
  7. Zhengyin, Yan, Gary, Caldwell. Optimering i lægemiddelopdagelse: in vitro-metoder. Kapitel "Forbedring af Ames-testen ved brug af S9-præparat fra human lever". — Metoder i farmakologi og toksikologi. — Humana Press, 2004.