آزمون سمیت ژنی چیست؟
آزمون سمیت ژنی (Genotoxicity Test) برای بررسی و ارزیابی پتانسیل یک ماده یا محصول در آسیب رساندن به ماده ژنتیکی سلول‌ها (DNA) انجام می‌شود. این آزمون‌ها به منظور شناسایی مواد یا عوامل شیمیایی که ممکن است باعث جهش‌های ژنی، آسیب به کروموزوم‌ها یا تغییرات ژنتیکی دیگر شوند، طراحی شده‌اند. این تغییرات می‌توانند منجر به بروز سرطان، ناهنجاری‌های ژنتیکی یا سایر اختلالات سلامتی شوند.
روش های آزمون سمیت ژنی
در استاندارد ISO 10993‑3 (بخش مربوط به تست‌های ژنوتوکسیک)، سه روش اصلی برای ارزیابی سمیت ژنی تعریف شده‌اند:
- Ames Test (باکتریایی)
- HPRT Assay (سلول‌های پستاندار)
- Comet Assay (تجزیه تک‌سلولی DNA)
1. Ames Test (Bacterial Reverse Mutation Assay)
هدف شناسایی جهش‌های نقطه‌ای بازگشتی (revertant mutations) است که در باکتری‌های جهش‌یافته (Salmonella typhimurium یا E. coli) مشاهده می‌شود. این جهش‌ها ممکن است توان تولید اسیدآمینه‌های ضروری را بازگردانند.
روش انجام:
تهیه عصاره مواد مطابق ISO 10993‑12 برای شبیه‌سازی شرایط واقعی تماس
تماس سویه‌های باکتری جهش‌یافته با عصاره، در حضور و غیاب سیستم فعال‌سازی متابولیک (S9 mix)
استفاده از حداقل پنج سویه مختلف (مثل TA1535، TA98، TA100 و WP2) برای پوشش انواع مختلف جهش‌زایی
شمارش کلنی‌های revertant؛ افزایش وابسته به دوز و معناداری آماری نسبت به کنترل منفی، نشان‌دهنده پاسخ مثبت است.
2. HPRT Gene Mutation Assay (Mammalian Cell Gene Mutation Test)
هدف تشخیص جهش‌های نقطه‌ای در ژن HPRT در سلول‌های پستاندار (مثلاً خطوط CHO یا V79) است، که منجر به مقاومت به آنالوگ سمی مانند ۶‑تیوگوانین می‌شود.
روش انجام:
تهیه عصاره مطابق ISO 10993‑12
تماس سلول‌ها با ماده تست، با و بدون S9 mix
انتقال به محیط حاوی ۶‑تیوگوانین؛ سلول‌های جهش‌یافته زنده مانده و کلنی تشکیل می‌دهند.
شمارش کلنی‌ها و محاسبه فرکانس جهش برای تعیین پتانسیل ژنوتوکسیک.
3. Comet Assay (Single-Cell Gel Electrophoresis)
هدف کشف آسیب‌های DNA (شکست‌های رشته‌ای و آلکالی-پذیر) در سطح سلول منفرد، که نشان‌دهنده آسیب اولیه و حساس DNA است.
روش انجام:
گزینش سلول‌ها و تعبیه آنها در ژل آگاروز روی لام.
لیز سلولی برای آزادسازی DNA در شرایط خنثی یا قلیایی.
انجام الکتروفورز؛ DNA آسیب‌دیده به شکل “دم شهاب‌سنگ” حرکت می‌کند.
رنگ‌آمیزی و مصورسازی به‌وسیله میکروسکوپ فلورسنت، تجزیه و تحلیل شدت و طول دم برای ارزیابی آسیب.
مقایسه‌ٔ روش‌ها
| ویژگی / روش | Ames Test | HPRT Assay | Comet Assay |
|---|---|---|---|
| سیستم مورد استفاده | باکتری (S. typhimurium، E. coli) | سلول‌های پستاندار (مانند CHO/V79) | سلول‌های یوکاریوتی (تک‌سلولی) |
| نوع آسیب یا جهش | جهش نقطه‌ای بازگشتی (revertant) | جهش ژنی (HPRT–) مقاوم به 6-TG | آسیب DNA: شکست رشته، آسیب‌های زودهنگام |
| فعال‌سازی متابولیک | با و بدون S9 mix | با و بدون S9 mix | معمولاً بدون S9، بسته به نیاز |
| مزایا | تست سریع، اقتصادی، استاندارد OECD (TG 471) | مرتبط‌تر با شرایط پستانداران و متعلق به انسان | بسیار حساس، تصویری واضح از آسیب DNA |
| محدودیت‌ها | ممکن است با پاسخ‌های انسانی تفاوت داشته باشد | زمانبر، نیازمند پروتکل دقیق و سلول‌های ویژه | فقط آسیب را نشان می‌دهد، نه نوع جهش؛ احتمال مثبت کاذب |
برای آشنایی با انواع آزمون های زیست سازگاری کلیک کنید.
چه محصولاتی ملزم به انجام تست سمیت ژنی هستند؟
- محصولاتی که بیش از 30 روز با غشای مخاطی یا سطوح آسیب‌دیده پوست در تماس هستند.
- محصولاتی که بین 24 تا 30 روز یا بیش از 30 روز با بافت، استخوان، یا دندان در ارتباطند.
- محصولاتی که با مسیر گردش خون مستقیم به مدت کمتر از 24 ساعت،بین 24 تا 30 روز یا بیش از 30 روز تماس دارند، ملزم به انجام تست سمیت ژنی هستند.
اهمیت تست سمیت ژنی
آزمون سمیت ژنی یکی از آزمون‌های حیاتی در ارزیابی ایمنی مواد شیمیایی، دارویی، و محصولات مصرفی است که به منظور شناسایی پتانسیل آسیب‌زایی این مواد به ماده ژنتیکی (DNA) انجام می‌شود. این آزمون‌ها نقش مهمی در حفظ سلامت عمومی و جلوگیری از بروز بیماری‌های جدی مانند سرطان و ناهنجاری‌های ژنتیکی ایفا می‌کنند. در ادامه به اهمیت و نقش کلیدی آزمون سمیت ژنی پرداخته می‌شود:
شناسایی مواد جهش‌زا و سرطان‌زا
آزمون سمیت ژنی به شناسایی موادی کمک می‌کند که می‌توانند به DNA سلول‌ها آسیب رسانده و باعث بروز جهش‌های ژنی شوند. بسیاری از این جهش‌ها می‌توانند منجر به سرطان یا سایر بیماری‌های جدی شوند. شناسایی و حذف این مواد از چرخه تولید محصولات، نقش مهمی در کاهش شیوع سرطان‌ها و دیگر بیماری‌های مرتبط با جهش‌های ژنتیکی دارد.
اطمینان از ایمنی محصولات جدید
قبل از اینکه یک ماده شیمیایی جدید یا دارو به بازار عرضه شود، باید از نظر سمیت ژنی مورد بررسی قرار گیرد. این آزمون‌ها به تولیدکنندگان و نهادهای نظارتی این امکان را می‌دهند که از ایمنی مواد جدید اطمینان حاصل کنند و از ورود مواد خطرناک به محصولات مصرفی جلوگیری نمایند.
حفاظت از سلامت نسل‌های آینده
آسیب‌های ژنتیکی می‌توانند به نسل‌های بعدی منتقل شوند و منجر به بروز ناهنجاری‌های ژنتیکی در فرزندان و نوادگان شوند. آزمون سمیت ژنی به شناسایی موادی که می‌توانند باعث آسیب‌های ژنتیکی چندنسلی شوند، کمک می‌کند و از انتقال این آسیب‌ها به نسل‌های آینده جلوگیری می‌کند.
رعایت مقررات و استانداردهای بین‌المللی
بسیاری از سازمان‌های بین‌المللی مانند FDA و EMA از تولیدکنندگان محصولات دارویی و شیمیایی می‌خواهند که مواد خود را از نظر سمیت ژنی بررسی کنند. این آزمون‌ها بخش مهمی از فرآیند تأیید و ثبت محصولات در سطح جهانی هستند و رعایت این مقررات برای ورود به بازارهای بین‌المللی ضروری است.
حمایت از تحقیقات علمی و توسعه فناوری‌های جدید
آزمون سمیت ژنی همچنین نقش مهمی در تحقیقات علمی دارد. این آزمون‌ها به محققان کمک می‌کنند تا اثرات ژنتیکی مواد مختلف را درک کرده و فناوری‌ها و روش‌های جدیدی برای پیشگیری از آسیب‌های ژنتیکی توسعه دهند.
برای آشنایی با تست خون سازگاری کلیک کنید.
تفاوت‌های تست سمیت ژنی و تست سمیت سلولی
| معیار | تست سمیت ژنی (Genotoxicity Test) | تست سمیت سلولی (Cytotoxicity Test) |
|---|---|---|
| هدف اصلی آزمایش | بررسی آسیب‌های واردشده به ماده ژنتیکی (DNA یا RNA) | ارزیابی میزان آسیب یا مرگ سلول‌ها در اثر ماده یا عامل |
| نوع آسیب بررسی‌شده | جهش‌های ژنی، شکست DNA، ناهنجاری‌های کروموزومی | نکروز، آپوپتوز، کاهش متابولیسم سلولی |
| سطح بررسی | سطح مولکولی (DNA، ژن‌ها و کروموزوم‌ها) | سطح سلولی (ساختار و عملکرد کلی سلول) |
| روش‌های رایج | کامت اسی (Comet Assay)، تست Ames، تست میکرونوکلئوس | MTT Assay، Trypan Blue، LDH Assay |
| کاربرد اصلی | تشخیص سرطان‌زا بودن یا جهش‌زا بودن مواد | بررسی سمیت عمومی و دوز کشنده مواد روی سلول‌ها |
| دامنه اثر | حتی مقادیر بسیار کم مواد هم ممکن است اثر ژنی داشته باشند | اغلب در دوزهای بالاتر اثرات مرگ سلولی مشاهده می‌شود |
| خروجی آزمایش | درصد آسیب DNA، نرخ جهش، تعداد میکرونوکلئوس | درصد زنده‌مانی سلول، فعالیت متابولیک سلول |
| اهمیت در ایمنی‌سنجی | حیاتی برای بررسی ریسک سرطان و اختلالات ژنتیکی | مهم برای سنجش دوز ایمن مواد و تعیین سمیت اولیه |
نکات مهم
تست سمیت ژنی تمرکز بر تغییرات ژنتیکی دارد که می‌تواند منجر به جهش، سرطان و بیماری‌های ارثی شود. در حالی که تست سمیت سلولی فقط نشان می‌دهد که یک ماده می‌تواند سلول را بکشد یا عملکردش را مختل کند.
در بسیاری از پروژه‌های دارویی و آرایشی، ابتدا سمیت سلولی بررسی می‌شود تا محدوده دوز ایمن تعیین شود. سپس در دوزهای پایین‌تر، تست سمیت ژنی انجام می‌گیرد.
سازمان‌های نظارتی مثل FDA و OECD معمولاً برای ارزیابی کامل ایمنی یک محصول، انجام هر دو تست را الزامی می‌دانند.
مواد بدون سمیت سلولی ممکن است سمیت ژنی داشته باشند یعنی یک ماده در غلظتی که سلول‌ها سالم می‌مانند، ممکن است به DNA آنها آسیب بزند و خطرناک باشد.
برای سمیت ژنی اغلب از سلول‌هایی با قابلیت تقسیم فعال استفاده می‌شود (مثل سلول‌های مغز استخوان یا ریه)، ولی برای سمیت سلولی می‌توان از انواع مختلف سلول‌های انسانی یا جانوری بهره برد.
آزمایشگاه همکار نیکوفارمد با بهره‌گیری از تجهیزات پیشرفته و تیمی متخصص، آزمون‌های سمیت ژنی از جمله Ames Test، HPRT Assay و Comet Assay را مطابق الزامات بین‌المللی ISO 10993 و دستورالعمل‌های OECD به‌صورت دقیق و قابل استناد انجام می‌دهد. نیکوفارمد با تکیه بر تجربه گسترده در ارزیابی بیولوژیکی مواد و تجهیزات پزشکی، نتایجی معتبر و مستند ارائه می‌کند که مورد پذیرش مراجع نظارتی داخلی و خارجی است. انتخاب نیکوفارمد به‌عنوان شریک آزمایشگاهی، تضمینی برای اطمینان از ایمنی ژنتیکی محصولات و تسریع فرآیندهای تأیید و ورود به بازار خواهد بود.