प्रेरित चूहे लिवर S9 अंश: इन विट्रो जीनोटॉक्सिसिटी और उत्परिवर्तन परीक्षणों के लिए एक चयापचय सक्रियण प्रणाली

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Iphase उत्पाद

परिचय

प्रेरित चूहे जिगर S9आकलन करने में एक महत्वपूर्ण घटक हैआनुवंशिक विषाक्ततारसायनों की क्षमता, विशेष रूप से नियामक विष विज्ञान में। यह आमतौर पर इन विट्रो assays के साथ संयोजन में उपयोग किया जाता है, जैसे किएम्स टेस्ट औरउत्परिवर्तन परीक्षण, यौगिकों के उत्परिवर्तन गुणों का मूल्यांकन करने के लिए। साइटोक्रोम P450 (CYP450) में समृद्ध एंजाइमेटिक प्रणाली प्रदान करके, प्रेरित चूहे लिवर S9 अंश यकृत में होने वाली चयापचय प्रक्रियाओं का अनुकरण करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, यह निर्धारित करने में मदद करता है कि क्या रसायन संभावित रूप से आनुवंशिक उत्परिवर्तन या कैंसर का कारण बन सकते हैं।

प्रेरित चूहे जिगर S9

लिवर S9 अंश एक पोस्ट को संदर्भित करता है। माइटोकॉन्ड्रियल सुपरनैटेंट चूहे के लीवर होमोजेनेट्स से प्राप्त होता है, जो कि सेंट्रीफ्यूजेशन चरणों की एक श्रृंखला के बाद होता है। शब्द "प्रेरित" विशिष्ट यौगिकों के साथ चूहों के उपचार को संदर्भित करता है जो यकृत एंजाइमों की गतिविधि को बढ़ाता है, विशेष रूप से साइटोक्रोम P450 एंजाइम (CYP450), जो कि ज़ेनोबायोटिक की एक विस्तृत श्रृंखला के चयापचय के लिए जिम्मेदार हैं।

प्रेरित चूहे लिवर S9 अंश में विभिन्न प्रकार के एंजाइम होते हैं जो रसायनों के चरण I और चरण II चयापचय में शामिल होते हैं। इसमें साइटोक्रोम P450 मोनोऑक्सीजिनेज जैसे एंजाइम शामिल हैं, जो सब्सट्रेट के ऑक्सीडेटिव बायोट्रांसफॉर्मेशन की सुविधा प्रदान करते हैं, जिससे मानव यकृत चयापचय की नकल होती है।

CYP450 गतिविधि और चयापचय सक्रियण

साइटोक्रोम P450 एंजाइम परिवार (CYP450) कई फार्मास्यूटिकल्स, पर्यावरणीय रसायन और कार्सिनोजेन्स सहित विभिन्न प्रकार के पदार्थों के चयापचय में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। प्रेरित चूहे लिवर S9 अंश में ये एंजाइम होते हैं और रसायनों के मूल्यांकन के लिए आवश्यक है जो केवल चयापचय सक्रियण के बाद जीनोटॉक्सिक बन सकते हैं।

कई यौगिक शुरू में गैर -विषाक्त हैं लेकिन जिगर में चयापचय के बाद विषाक्त हो सकते हैं। ये प्रो - म्यूटैगेंस (जिसमें म्यूटेनिक बनने के लिए चयापचय सक्रियण की आवश्यकता होती है) और प्रो - कार्सिनोजेन्स (जिसे कैंसर का कारण बनने के लिए सक्रियण की आवश्यकता होती है) केवल उन assays के माध्यम से पता लगाया जा सकता है जिसमें S9 चयापचय सक्रियण प्रणाली शामिल है। CYP450 जैसे चयापचय एंजाइमों के प्रेरण के बिना, ये पदार्थ मानक जीनोटॉक्सिसिटी परीक्षणों में हानिरहित प्रतीत हो सकते हैं।

इन विट्रो assays में प्रेरित चूहे लिवर S9 को जोड़कर, शोधकर्ता यह आकलन कर सकते हैं कि कोई पदार्थ CYP450 एंजाइमों के साथ कैसे बातचीत करता है। यह विशेष रूप से फार्मास्यूटिकल्स के लिए महत्वपूर्ण है, क्योंकि CYP450 एंजाइमों द्वारा चयापचय कई दवाओं के फार्माकोकाइनेटिक्स में एक महत्वपूर्ण कदम है।

प्रेरित चूहे यकृत S9 के आवेदन

1. 1। एम्स टेस्ट (OECD 471)

एम्स टेस्ट, गाइडलाइन में उल्लिखितOECD 471, सबसे अच्छी तरह से एक है - ज्ञात और व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले तरीके उत्परिवर्तन का आकलन करने के लिए। इसमें एक परीक्षण रसायन के लिए साल्मोनेला बैक्टीरिया के उपभेदों को उजागर करना शामिल है, यह देखने के लिए कि क्या यह उत्परिवर्तन को प्रेरित करता है जो बैक्टीरिया को एक हिस्टिडीन में वापस करने का कारण बनता है। स्वतंत्र राज्य।

मानव चयापचय प्रक्रिया का अनुकरण करने के लिए, प्रेरित चूहे लिवर S9 को अक्सर परीक्षण प्रणाली में जोड़ा जाता है। S9 अंश CYP450 सहित आवश्यक एंजाइम प्रदान करता है, जिसे यौगिक को अधिक प्रतिक्रियाशील रूप में चयापचय करने के लिए आवश्यक हो सकता है जो बैक्टीरिया के डीएनए में उत्परिवर्तन का कारण बन सकता है। AMES परीक्षण के साथ S9 का यह संयोजन प्रत्यक्ष और चयापचय सक्रिय उत्परिवर्तित तंत्र दोनों की नकल करके उत्परिवर्तन क्षमता के अधिक व्यापक मूल्यांकन के लिए अनुमति देता है।

2. 2.उत्परिवर्तन परीक्षण (क्रोमोसोमल विपथन परीक्षण, माइक्रोन्यूक्लियस परीक्षण, और अन्य इन विट्रो assays)

एम्स परीक्षण के अलावा, उत्परिवर्तन परीक्षण आमतौर पर रसायनों की जीनोटॉक्सिक क्षमता का मूल्यांकन करने के लिए उपयोग किए जाते हैं। ये परीक्षण आनुवंशिक क्षति की एक श्रृंखला का आकलन करने में अधिक व्यापक हैं, जिसमें क्रोमोसोमल म्यूटेशन, जीन म्यूटेशन और माइक्रोन्यूक्लि के गठन सहित। प्रेरित चूहे लिवर S9 को निम्नलिखित कारणों से उत्परिवर्तन परीक्षणों में उपयोग किया जाता है:

माइक्रोन्यूक्लियस परीक्षण (OECD 487)

यह परीक्षण कोशिकाओं में माइक्रोन्यूक्लि के गठन का पता लगाता है, जो कि छोटे, एक्स्ट्रान्यूक्लियर बॉडीज होते हैं, जिनमें गुणसूत्रों या पूरे गुणसूत्रों के टुकड़े होते हैं जिन्हें कोशिका विभाजन के दौरान नाभिक में शामिल नहीं किया गया है। माइक्रोन्यूक्लियस परीक्षणClastogenic (गुणसूत्र - ब्रेकिंग) और Aneugenic (गुणसूत्र संख्या को प्रभावित करने) प्रभाव का पता लगा सकते हैं। प्रेरित चूहे लिवर S9 का उपयोग यहां परीक्षण पदार्थ को चयापचय रूप से सक्रिय करने के लिए किया जाता है, क्योंकि कुछ रसायनों केवल गुणसूत्र क्षति का कारण बनता है एक बार जब उन्हें यकृत एंजाइमों द्वारा चयापचय किया जाता है। S9 अंश विवो में होने वाले चयापचय सक्रियण का अनुकरण करके परीक्षण की संवेदनशीलता को बढ़ाता है।

क्रोमोसोमल एब्रेशन टेस्ट (OECD 473)

यह परीक्षण मूल्यांकन करता है कि क्या कोई पदार्थ ब्रेक, डिलीट, ट्रांसलोकेशन, या अन्य प्रकार के विपथन को प्रेरित करके गुणसूत्रों को संरचनात्मक क्षति का कारण बन सकता है। माइक्रोन्यूक्लियस परीक्षण की तरह,क्रोमोसोमल विपथन परीक्षणचयापचय सक्रियण के साथ या उसके बिना लागू किया जा सकता है। प्रेरित चूहे लीवर S9 को यकृत में चयापचय प्रक्रियाओं की नकल करने के लिए परीक्षण प्रणाली में जोड़ा जाता है, जिससे उन पदार्थों के आकलन की अनुमति मिलती है जो उनके मूल रूप में गुणसूत्र क्षति का कारण नहीं बन सकते हैं, लेकिन यकृत चयापचय के बाद ऐसा कर सकते हैं।

तालिका 1। उत्परिवर्तन परीक्षणों के तुलनात्मक विचार

HPRT/HGPRT परख (OECD 476)

मेंHPRT/HGPRT परख, चीनी हम्सटर (CHO या V79) या मानव लिम्फोब्लास्टॉयड (TK6) कोशिकाओं की संस्कृतियों को एक प्रेरित चूहे के जिगर S9 चयापचय मिश्रण की उपस्थिति में परीक्षण रसायन के संपर्क में लाया जाता है, जो Pro and mutagens को DNA - Reactive प्रजातियों में परिवर्तित करने के लिए आवश्यक CYP450 एंजाइमों की आपूर्ति करता है। एक संक्षिप्त उपचार और एक सात दिन की अभिव्यक्ति अवधि के बाद, कोशिकाओं को 6 the थायोगुआनिन के साथ चुनौती दी जाती है; केवल हाइपोक्सैन्थिन osgun guanine फॉस्फोरिबोसिलट्रांसफेरेज़ जीन में of फंक्शन म्यूटेशन के नुकसान को प्रभावित करने वाले क्लोन जीवित रहते हैं। उत्परिवर्ती कॉलोनी की तुलना समग्र व्यवहार्यता के लिए करता है, शोधकर्ता एक उत्परिवर्तन आवृत्ति का निर्धारण करते हैं, जो कि समवर्ती और ऐतिहासिक दोनों नियंत्रणों पर प्रजनन योग्य रूप से ऊंचा हो जाता है, जीनोटॉक्सिक क्षमता को इंगित करता है।

TK assays (OECD 490 और OECD 476)

Theटीके परख या तो L5178Y माउस लिम्फोमा कोशिकाओं (OECD 490) या CHO कोशिकाओं को नियोजित करता है (OECD 476) थाइमिडीन किनेज लोकोस में इंजीनियरिंग हेटेरोज़ायगस। रासायनिक जोखिम ± S9 मिश्रण के बाद, कोशिकाएं ठीक हो जाती हैं और ट्राइफ्लोरोथाइमिडीन युक्त माध्यम में चढ़ाया जाता है, जो TK ectience उपलब्ध कोशिकाओं को मारता है। Tk⁻ म्यूटेंट जीवित रहने वाले 10-14 दिनों में कालोनियों का निर्माण करते हैं, छोटे coll नोक म्यूटेंट के साथ अक्सर गुणसूत्र घटनाओं को दर्शाते हैं और बड़े interct नोकन म्यूटेंट बिंदु उत्परिवर्तन को दर्शाते हैं। HPRT/HGPRT परख के रूप में, कड़े साइटोटॉक्सिसिटी नियंत्रण और सकारात्मक म्यूटेन बेंचमार्क यह सुनिश्चित करते हैं कि म्यूटेशन आवृत्ति में वृद्धि हुई है, जो एक यौगिक के जीनोटॉक्सिक जोखिम को दर्शाती है।

4. 4। कैंसर जोखिम मूल्यांकन

प्रेरित चूहे लिवर S9 का उपयोग कैंसर का आकलन करने के उद्देश्य से किए गए अध्ययनों में भी किया जाता है। पदार्थों की क्षमता का कारण। मानव यकृत में होने वाली चयापचय प्रक्रियाओं का अनुकरण करके, S9 अंश उन यौगिकों की पहचान करने में मदद कर सकता है जो डीएनए के लिए बाध्यकारी करने में सक्षम प्रतिक्रियाशील चयापचयों के गठन को जन्म दे सकते हैं और उत्परिवर्तन का कारण बन सकते हैं जो कैंसर को जन्म दे सकते हैं।

प्रेरित हम्सटर लिवर S9 के साथ बढ़ाया एम्स परीक्षण

यूरोपीय मेडिसिन्स एजेंसी (EMA) द्वारा जारी किए गए नवीनतम दिशानिर्देशों के अनुसार, पारंपरिक एम्स परीक्षण पर्याप्त संवेदनशील नहीं हो सकता है, जो कुछ n के उत्परिवर्ती क्षमता का पता लगाने के लिए पर्याप्त नहीं हो। नाइट्रोसामाइन अशुद्धियों, विशेष रूप से n। इसलिए, यू.एस. फूड एंड ड्रग एडमिनिस्ट्रेशन (एफडीए) के एक प्रभाग के नेशनल सेंटर फॉर टॉक्सिकोलॉजिकल रिसर्च (एनसीटीआर) द्वारा विकसित किए गए एएमईएस परीक्षण को अधिक विश्वसनीय विकल्प के रूप में अनुशंसित किया गया है। एन्हांस्ड एम्स टेस्ट ने प्रेरित हम्सटर लिवर एस 9 को जोड़ना शुरू किया, जिसमें 30% चूहे लीवर एस 9 और 30% हम्सटर लिवर एस 9 से युक्त किया गया। चूहा और हम्सटर डेस्मोसोमल सुपरनैटेंट्स (S9) को साइटोक्रोम P450 एंजाइम के साथ इलाज किए गए कृंतक लिवर से तैयार किया जाना चाहिए। प्रेरित हम्सटर लिवर एस 9 का उपयोग करके, यह बढ़ाया परीक्षण बेहतर मानव चयापचय का अनुकरण करता है और परिणामों की विश्वसनीयता को बढ़ाता है।

निष्कर्ष

प्रेरित चूहे लिवर S9 जीनोटॉक्सिसिटी परीक्षण में एक महत्वपूर्ण उपकरण के रूप में कार्य करता है, जिससे शोधकर्ताओं और नियामक एजेंसियों को रसायनों की उत्परिवर्ती और कार्सिनोजेनिक क्षमता का आकलन करने में मदद मिलती है। एक चयापचय सक्रियण प्रणाली प्रदान करके, यह एएमईएस परीक्षण, उत्परिवर्तन परीक्षण, और CYP450 गतिविधि अध्ययन जैसे assays की क्षमता को बढ़ाता है ताकि उन पदार्थों का पता लगाया जा सके जिन्हें जीनोटॉक्सिक बनने के लिए चयापचय सक्रियण की आवश्यकता होती है। नई दवाओं, रसायनों और उपभोक्ता उत्पादों की सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए इसके अनुप्रयोग आवश्यक हैं। मानव यकृत चयापचय का अनुकरण करने में अपनी भूमिका के साथ, प्रेरित चूहे लिवर एस 9 अंश आधुनिक विष विज्ञान और नियामक सुरक्षा आकलन का एक अपरिहार्य हिस्सा बना हुआ है।