קרצינוגנזה נחקרת עם בדיקות טוקסיקולוגיות סטנדרטיות שונות. חלק ראשון של בדיקות אלה מתבצע במבחנה, ואם הן חיוביות - אנו ממשיכים בניסוי in vivo. גישה ניסיונית זו צעד אחר צעד נקראת גישה החלטה נקודה, רצף של ניסויים שעוצרים בסוף כל ניסוי כדי להחליט כיצד להמשיך בניסוי. ישנם חמישה שלבים:
שלב א ': מבנה ומאפייני התרכובת המסרטנת;
PHASEB: בשלב זה של בדיקות חוץ גופיות לטווח קצר משתמשים בתאי יונקים. התאים הנפוצים ביותר הם הפטוציטים, מכיוון שנבדק היקף התיקון לנזק שההפטוציט מפתח בהתאם לחומרת הנזק שנגרם מהחומר. בקצרה, אנו קובעים לא את הנזק כשלעצמו, אלא כמה ממערכת התיקון הופעלה על ידי תא הכבד.
ההליך המיושם הוא ליצור 3 תרבויות הפטוציטים. בתרבות הראשונה הפטוציטים בריאים, בשני הם מטופלים בחומר הבדיקה ולבסוף בשלישית מטפלים בהם בחומר ביקורת שהוא בהחלט מסרטן.שלוש התרבויות הללו מכילות בסיס פירימידין רדיואקטיבי, שהוא תימידין טריטי, הפועל כסמן.
אם התרכובת הנבדקת גורמת למוטציה ב- DNA, התא מגיב לבעיה זו על ידי הפעלת מערכות התיקון. נתח ה- DNA שעבר את המוטציה נחתך ובזכות הפעולה של ה- DNApolymerase החלק החסר מוחלף בחדש. לצורך התיקון ה- DNApolymerase משתמש בבסיסים החדשים, כולל תימידין טריטי. משולב בסיס רדיואקטיבי. ניתוח הרדיואקטיביות קובע את רמת המוטציה בתאים המטופלים: ככל שהרדיואקטיביות גבוהה יותר, כך מוטציות ה- DNA גדולות יותר.
כמו כן, בשלב B מתבצעות בדיקות גם על חיידקים, בכדי שיוכלו לחקור אם ישנן מוטציות הפוכות. החיידקים בהם משתמשים הם סלמונלה שכבר נשאים מוטציות. המוטציה נוגעת לסינתזה של היסטידין, ולכן סלמונלות אינן מסוגלות לצמוח ללא היסטידין. מושבות חיידקים אלו נלקחות בחלקן לטיפול בחומר הבדיקה, בחלקן לשם השליטה השלילית ובחלקן לצורך השליטה החיובית, ולאחר מכן נבדקות עם חומר מסרטן ידוע. אם חומר בדיקה זה הוא גנוטוקסי עקיף, יש להכניס אנזימים מטבוזים למדיום התרבות. בשלב זה יש 3 תרבויות שיזרעו ויגדלו בצלחות פטרי (אין היסטידין במדיום התרבות). אם לא היו מוטציות של החומר המסרטן לבדיקה, בתיאוריה לא אמורות להיות צלחות על הצלחות. אם הייתה השפעה מוטגנית של החומר המסרטן, יתכן ששינתה את המוטציה הראשונה ויצרה מוטציה שנייה המסוגלת לגדל את החיידקים במדיום התרבות ללא היסטידין. במקרה זה המוטציה השנייה שהיא משנה את המוטציה הראשונה ו לוקח את השם RETROMUTATION לבסוף, אם מתרחשת גידול משמעותי בפיאסטה פטרי, המסרטן הוא ישיר.
תמיד בעזרת בדיקה חוץ גופית ניתן לקבוע את תקינות הכרומוזומלים. בדיקה זו מתבצעת תמיד על תאי יונקים ומשמשת לבדיקת חומרים רעילים המסוגלים לגרום למוטציות בכמה אנזימים האחראים לביוסינתזה של דנ"א. החומר הנבדק. הוא נבדק במבחנה חוץ גופית בכדי להיות מסוגל לקבוע האם החומר הנבדק משפיע על תקינות ומספר הכרומוזומים הקיימים, נעשה שימוש בבדיקת המיקרו -גרעין. המיקרו -גרעינים הם שלפוחיות הנוצרות כאשר חלק מהכרומטין נמצא בפנים. הכרומטין המשולב במיקרו -גרעינים אלה יכול להיות כרומוזומים שלמים או שברי כרומוזומים. התוצאה של בדיקה זו תהיה קביעת חומרים המוגדרים כרעי קלסטוגניים וצירים. החומר הקלאסטוגני מייצר מיקרו -גרעינים עם שברי כרומוזומים אקסנטריים כך שהחומר גורם לשבירה בכרומוזומים, במקום שהחומר הרעל של הציר מייצר המיקרו -גרעינים שבתוכו נמצאים כרומוזומים שלמים.
אם החומר הנבדק גורם לגנוטוקסיות באחת או יותר מהבדיקות, הדבר מוגדר כחשוד ביותר, ולכן הוא עובר ישירות לשלב D. אם, לעומת זאת, החומר הנבדק אינו מייצר השפעה גנוטוקסית, הוא עובר לשלב המחקר. C כי זה יכול להיות מקדם.
FASEC: בשלב זה ניתן לבצע בדיקות במבחנה וב in vivo.
לבדיקות במבחנה ניתן להוכיח את האפשרות של חומר האמרגן לשבור את צומת הפערים בין תאים נורמליים לתאי גידול, עם מעבר של חומרים בין שני התאים.
בדיקת in vivo היא אינדוקציה של גידולי עור בעכברים. החומר הנבדק מוחל פעמיים -שלוש בשבוע על עור העכבר. בתוך 2/3 חודשים אם חומר זה הוא מקדם יתכנו תצורות פפילומה. בעכברים נלקחים בחשבון שני נתונים עיקריים: מספר העכברים המושפעים מפפילומות ומספר הפפילומות הנמצאות בכל חיה. אם החומר פועל כמקדם ומפתח גידול בעכבר המטופל זה אומר שהוא אכן חומר בעל אפקט קדם.
לאחר השלמת הבדיקות הללו, אנו עוברים לבדיקות in vivo לטווח ארוך.
FASED: בשלב זה נבדקים כל התרכובות המוכיחות מוטגניות וכל התרכובות שאינן מוכיחות מוטגניות. הבדיקות שניתן לבצע הן שונות, חלקן בדיקות המבוצעות על הכבד, על הריאה ולבסוף על השד.
בדיקת הכבד מדגימה היווצרות לא של גידול שזה עתה נוצר, אלא של מיקוד ניאופלסטי, ולכן משהו שמתכונן להפוך לגידול. התאים של המיקוד הזה הם כבר תאים לא טיפוסיים, ולכן הם עברו מוטציה ומתכוננים להפוך לתאים ניאופלסטיים. לאחר זמן מסוים, הודות לבדיקת הנתיחה, נקבעת היווצרות המיקוד הטרום ניאופלסטי, על ידי חישוב מספרן והיקפן של תצורות טרום ניאופלסטיות אלה.
בדיקת הריאות מאפשרת לקבוע אדנומה, שהיא "חריגה של תאי רקמת הריאה. כמו כן במקרה זה רקמת הריאה של החולדה נבחנת לאחר זמן רב למדי (חודשים) (אדנומות אלו ניתנות לזיהוי בקלות מכיוון הם גושים לבנים על האפיתל הריאתי).
בדיקת השד מאפשרת לקבוע גידולים ברקמה הבלוטתית. מספר האדנומות שנוצרו ומספר בעלי החיים המציגים אדנומות מוערכים תמיד.
אם יש תוצאות חיוביות מהבדיקות הללו חומר הבדיקה הוא באמת מסרטן. בשלב זה אנו עוברים לביצוע בדיקות יקרות עם זמני ביצוע ארוכים מאוד.
PHASEE: בשלב זה מספר בעלי חיים משתנה, בין 20 ל -50, עוברים בדיקות ארוכות טווח.בדיקות אלו יקרות מאוד ולוקח הרבה זמן להשיג תוצאות מסוימות; אנו מדברים על בערך 1/8 מחייו של בעל החיים. יתכן שבתהליך הבדיקות הללו כמה בעלי חיים מתים, אך הם נלמדים תמיד עם נתיחה ובדיקת סוג היסטולוגית. בעלי החיים שנבחרו הם תמיד חולדות ועכברים ורק 70-80% שורדים עד תום הבדיקות ארוכות הטווח. החיות המשמשות פשוט נגמלות, ככל שככל שהן צעירות יותר כך הן רגישות יותר לטיפולים. במהלך תקופת הבדיקה ארוכת הטווח, החוקר נתמך תמיד על ידי מתמטיקאי-סטטיסטיקאי, המסוגל לקחת בחשבון את כל המידע שנאסף ולשחזר את הנתונים השונים.
המינונים שנבדקו על בעלי חיים מתחילים מהמינון המקסימלי והסבול מכל תת-המרובים שלו, ותגובת המינון-תגובה בבעלי החיים מוערכת.
על הממשל תמיד להתקרב למסלול שבאמצעותו יכול האיש לבוא במגע עם החומר הנבדק, לכן דרך הפה, העור או הנשימה, בעוד שאם נבדקת הסרטן של התרופה כדאי גם לבצע מתן תוך ורידי.
קבוצות בעלי החיים שנבדקו הן 4 (50 חיות לכל קבוצה):
- קבוצת NAIF שאין לה טיפול;
- קבוצה שטופלה ברכב;
- קבוצה שטופלה בחומר הבדיקה;
- קבוצה שטופלה בחומר מסרטן ידוע.
חשוב מאוד שמספר החיות בכל קבוצה יהיה שווה ככל האפשר.למעשה, אם יש הבדל גדול מדי במספר בעלי החיים, הבדיקה הסטטיסטית עשויה להתברר כמזויפת.
ההערכות המתבצעות הן:
- התדירות הכוללת של גידולים;
- תדירות של כמה גידולים;
- תדירות בעלי חיים עם יותר מסוג גידול אחד;
- מספר סוגי הסרטן של בעלי חיים.
בסוף כל שלבי המחקר הללו, החומר מסווג בדירוג שנקבע על ידי ה- IARC (הסוכנות הבינלאומית למחקר ופיתוח בנושא סרטן) ועל ידי הסוכנות להגנת הסביבה (EPA).
מאמרים נוספים בנושא "מחקר והערכה של סרטן
- מסרטן
- רעילות וטוקסיקולוגיה
- טוקסיקולוגיה של מחזור הרבייה וטרטוגנזה
