Single-Cell Mutation Monitoring Systems: Methodologies and Applications

توافق کلی وجود دارد که افزایش آلودگی محیطی یک خطر بالقوه برای سلامتی انسان است و اینکه کنترل مؤثر چنین آسیب‌های ژنتیکی مستلزم نظارت بر افراد در معرض آسیب ژنتیکی و شناسایی مواد شیمیایی است که ممکن است باعث جهش یا سرطان شود. آزمایش‌های موجود برای شناسایی جهش‌زاها یا سرطان‌زاها از سنجش‌های نسبتاً ساده و سریع در پروکاریوت‌ها و سیستم‌های آزمایشی با استفاده از سلول‌های پستانداران در کشت بافت تا آزمایش‌های بسیار دقیق در حیوانات دست‌نخورده متغیر است. هیچ آزمایش واحدی نمی تواند داده هایی را برای ارزیابی صریح جهش زایی یک ماده شیمیایی خاص و خطراتی که ممکن است برای سلامت انسان داشته باشد ارائه دهد. بنابراین، یک رویکرد سطحی برای آزمایش جهش‌زایی پیشنهاد شد که در آن عوامل مشکوک در ابتدا با آزمایش‌های ساده و ارزان‌قیمتی ارزیابی می‌شوند که نتایج کیفی به دست می‌دهد. سپس مواد شیمیایی که در آزمایش‌های سطح اول مثبت بودند، با آزمایش‌های پیچیده‌تر، از جمله آزمایش‌های مبتنی بر سلول‌های پستانداران در کشت، ارزیابی می‌شوند. آزمایش در مرحله نهایی نیاز به مطالعات کامل روی حیوانات دارد و گران و وقت گیر است و حتی نتایج این مطالعات برای ارزیابی خطر انسان باید تعمیم داده شود. سیستم‌های جهش مبتنی بر حیوانات کامل نیاز به امتیازدهی به تعداد زیادی از حیوانات دارند و بنابراین برای آزمایش معمول ژن‌های موتا عملی نیستند. به عنوان جایگزینی برای نظارت بر شجره نامه، سلول های افراد در معرض ممکن است برای غربالگری جهش های نقطه ای از طریق استفاده از پروتئین نشانگر مناسب در نظر گرفته شوند.

There is general agreement that increased environmental pollution poses a potential health hazard to humans and that effective control of such genetic injury requires monitoring the exposed individuals for genetic damage and identifying chemicals that may cause mutation or cancer. Tests available for identifying mutagens or carcinogens range from relatively simple, rapid assays in prokaryotes and test systems utilizing mammalian cells in tissue culture to highly elaborate tests in intact animals. No single test can provide data for an unequivocal assessment of the mutagenicity of a given chemical and the risk it might pose to human health. A tier approach, therefore, was suggested for mutagenicity testing in which the suspected agents would be initially evaluated with simple, inexpensive tests that would give qualitative results. Chemicals found to be positive in the first-tier testing would then be evaluated with more complex tests, including those based on mammalian cells in culture. Testing in the final tier requires whole-animal studies, and is expensive and time-consum­ ing, and even the results from these studies need to be extrapolated for human risk assessment. The mutation systems based on whole animals require scoring large num­ bers of animals, and therefore are not practical for the routine testing of muta­ gens. As an alternative to monitoring the pedigree, cells from exposed individ­ uals may be considered for screening for point mutations through the use of an appropriate marker protein.