Фогель, Мотульски - Генетика человека - 2 (947312), страница 85
Текст из файла (страница 85)
Что касается различия между эффектами митомицнна С и трепимона, то мы не можем предположить никакого удовлетворительного объяснения. Этот пример показывает возможный порядок величины специфичности клеточных стадий. Большинство алкилируюших веществ проявляют максимальное мутагенное действие на мужские половые клетки на постмейотических стадиях. Эти вешества используются в медицине главным образом как цитостатики, Поэтому, если пациент мужского пола хочет иметь детей, следует избегать зачатия в течение первых трех месяцев после окончания лечения. 5.2.2.2.
Исследовательские стратегии при оценке генетического риска, обусловленного химическими мутагенами На какие вопросы мы должны попытатьсн получить ответ? Ранее мы упомянули, что перед нами поставлены четыре вопроса: как данный фактор действует на генетический материал; насколько сильно воздействует этот фактор иа человеческую популяцию; какого можно ожидать увеличения частоты «спонтанных» мутаций и каковы долговременные последствия этого увеличения — четвертый вопрос, ответить на который в настоящее время мы не можем. Он относится к любому типу роста частоты мутаций независимо от их источника. Поэтому последний вопрос далее не будет обсуждаться в этом контексте; мы сосредоточимся на пунктах 1, 2 и 3.
5.2.2.3. Каюьи образом химические мутагены действуют на генетический материалг Планирование тестирующих программ. Из предшествующего обсуждения должно быть ясно, что на первый вопрос-действует ли и как действует определенный фактор на генетический материал — мы не можем отвечать абстрактно. В некоторых случаях химический состав соединения помогает нам сформулировать более конкретные гипотезы. Например, можно ожидать, что акридиновое соединение индуцирует главным образом мутации сдвига рамки считывания, а этиленимин и азотистый иприт производят алкилируюшие эффекты и индуцируют геномные, хромосомные и генные мутации.
Часто вешество разлагается столь быстро, что опасность мутагенного эффекта оказывается очень небольшой. Химический состав соединений может вообше не давать никакого намека на нх мутагенные свойства, и тем нс менее эти соеди- 5. Мутации 267 пения могут оказаться способными индуцировать мутации с помощью какого-нибудь неизвестного механизма. Поэтому любое новое вещество, используемое людьми, должно проходить проверку на мутагенность.
Наличие громадного числа веществ, уже применяемых в качестве фармацевтических препаратов, пестицидов, косметических средств и для многих других целей, а также огромное число соединений, постоянно вводимых в окружающую среду, создает трудности при нх проверке. Можно предложить два довольно простых правила, которые помогают в выработке приемлемых решений [1684з: 1. Определите точно, что вы хотите узнать. Проводите как можно меньше экстраполяций. Если вы вынуждены экстраполировать, отдавайте себе полный отчет в существовании проблем, возникающих на каждом шаге экстраполяции.
2. Планируй~с свою программу проверки так, чтобы получить ответ на конкретные вопросы. Определите точно, что вы хотите узнать, Экстраполяции, осуществляемые в программах тестирования на мутагенность,— это экстраполяции данных, полученных с использованием других тест-систем на людей, данных о мутациях одного типа на мутации иного типа, данных об одних тканях на другие ткани и результатов, полученных при высоких дозах на ситуации, связанные с воздействием низких доз. Мы не можем проводить эксперименты на половых клетках человека, Поэтому экстраполяции данных, полученных на других организмах, неизбежны. Эти организмы должны находиться в близком филогенетическом родстве с человеком, настолько близком, насколько это вообще возможно. По практическим соображениям работы следует проводить на лабораторных млекопитающих, используемых в радиационной генетике — мышах, китайских хомячках, крысах.
Результаты, полученные на более отдаленных в филогенетическом смысле видах, таких как бактерии или 11говорЫ!а, дадут очень мало данных, применимых к человеку. Поэтому следует использовать любую представившуюся возможность для изучения популяционных групп людей, подвергающихся воздействию вероятных мутагенов. Ключ к решению проблемы могут дать исследования по выявлению в соматических клетках хромосомных аберраций, сестринских хроматидных обменов [1482з и биохимических точковых мутаций.
Обзор методов обнаружения мутаций у млекопитающих дается в разд. 5.2.1.2. Геномные и хромосомные мутации в настоящее время могут быть обнаружены почти на всех стадиях развития. В радиационной генетике возможно осуществление определенных экстраполяцнй на генные мутации, поскольку радиация индуцирует как хромосомные, так и генные мутации, а чувствительность присуща одним и тем же стадиям клеточного развития. Однако для многих химических мутагенов провести такую экстраполяцию гораздо сложнее. Некоторые соединения могут индуцировать генные мутации, но почти не индуцируют хромосомных мутаций. Поэтому здесь существует более настоятельная потребность в специальном поиске генных мутаций, чем в радиационной генетике. К сожалению, наш арсенал методов их обнаружения беднее, чем арсенал методов, применяемых для выявления геномных и хромосомных мутаций.
Многолокусный тест, несмотря на свою пригодность с теоретической точки зрения, отнимает слишком много времени и слишком дорог для рутинного применения. Он, однако, очень полезен для тестирования небольшого числа веществ, относительно которых возникли на основании результатов, полученных более быстрыми, но менее надежными методами (см. ниже), подозрения, что они мутагенны. То же самое приложимо к индукции доминантных мутаций, приводящих к скелетным аномалиям или катарактам [14402, Методы скринирования мутаций на энзиматическом или белковом уровне все еще находятся в развитии.
Биохимическая изменчивость, обнаруженная в отдельных клетках, не может быть с уверенностью идентифицирована как мутапионная по происхождению. Можно было бы ожидать сосредоточения усилий на дальнейшем совершенствовании методов скринирования белков и фермен- 268 б. Мутации тов. Однако в действительности существует другая тенденция. Более легкий подход к решению проблемы обещают так называемые опосредованные хозяином тесты. Культуру бактерии или гриба выращивают в брюшной полости мыши. Химическое вещество вводится мышам путем инъекции или с пищей.
Затем оно преперпевает ряд метаболических превращений в организме животного и вступает в контакт со штаммом, скриннруемым на точковые мутации. На первый взгляд, этот метод представляется довольно изящным. Он учитывает метаболические изменения, которые химическое вещество может претерпевать в организме млекопитающего. Однако генетический материал, подлежащий тестированию, принадлежит бактерии, а опыт показал, что разные бактерии могут по-разному реагировать на одни и те же мутагены; у одних мутации возникают, у других не возникают [15921. В последние годы приобрел популярность другой похожий подход.
Большинство ферментов, метаболизирующих лекарства, обнаруживается в микросомальной фракции клеток печени. Поэтому тестируемое химическое вещество подвергается воздействию препаратов микросом )п ч11го, а затем проверяется на мутагенность в бактериальной тест-системе (тест Эймса). Эти методы могут давать кое-какую информацию, полезную для идентификации потенциальных мутагенов. Особенно ценным для скринирования огромного числа соединений оказался тест Эймса. Тест Эймса для скраииравания каняерогенав. В настоящее время появляется все больше и больше данных, свидетельствующих о том, что рак, по крайней мере во многих случаях, обусловлен возникновением соматических мутаций (равд.
5.1.6). Поэтому не удивительно, что многие мутагены одновременно являются канцеротенами и наоборот, многие соединения, известные как канцерогены, оказывают мутагенное действие. Сегодня тестирование на канцерогенность с использованием животных отнимает много времени и требует болыцих затрат. Необходимо было ввести в практику какой-либо быстрый метод тестирования на мутагенность. Именно таким методом является упоминавшийся выше тест Эймса, его и решили использовать в качестве скринирующего теста на потенциальные канцерогены. При изуче- иии 300 различных соединений, канцерогенных и неканцерогенных„ 157 из 175 канцерогенов проявили в этом тес~с и мутвгенность [1553, 1554). Только очень немногие неканцерогены обнаружили мутагенную активность Этот результат широко обсуждался в последние годы; бесспорно, что некоторые канцерогены.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
