В последнее время сформировалось представление о генотоксическом действии химических веществ как об одной из основных и наиболее актуальных медико-биологических проблем современности. В ходе своей деятельности человек постоянно сталкивается с огромным количеством соединений, применяемых в промышленности, сельском хозяйстве, быту, медицине, а также являющихся факторами загрязнения окружающей среды. Многие из данных веществ способны оказывать негативное воздействие на генетический материал клетки, что может являться причиной возникновения мутаций. Это может привести к возникновению опухолевых процессов, болезней обмена веществ и наследуемых заболеваний. Все вышесказанное свидетельствует о необходимости оценки мутагенного потенциала химических токсикантов с использованием информативных тест-систем.

Были определены последовательности этапного тестирования генотоксичности для выполнения полного и краткого вариантов исследования, в т.ч. без метаболической активации, с неполной и полной метаболической активацией, оценены их метрологические параметры, выявлены наиболее информативные тест-модели и оптимизирован состав питательных сред для их культивирования. Это позволило сформировать батарею тестов для выявления мутагенного потенциала химических токсикантов.

Разработанная батарея тестов была апробирована при оценке мутагенного потенциала лекарственных средств, пестицидов, факторов загрязнения окружающей среды и химикатов, используемых в промышленности.

Оценен генотоксический потенциал фармакологических субстанций дипептид L-пролил-L-лейцин и дипептид L1, обладающих ноотропными эффектами. Эксперимент проводился с использованием S-9 фракции печени крыс и тест-штаммов Salmonella typhimurium ТА100, Escherichiacoli B/r WP2, Salmonella typhimurium TA 1535/pSK 1002 и Salmonella typhimurium ТА98. Полученные результаты позволили установить, что данные субстанции в концентрациях 0,00025-2,5 мг/мл питательной среды не проявляли мутагенной активности в отношении тест-штаммов как в условиях функционирования системы микросомного окисления, так и без нее.

Проведена оценка потенциальной мутагенной активности нефтепродуктов классическим методом на чашках и в варианте с культивированием на микропланшетах. Было выявлено, что концентрация нефтепродуктов 20 мкг/1 мл питательной среды вызывает увеличение количества ревертантов на чашку на штаммах Salmonella typhimurium ТА 1535 и ТА 98 как в варианте тестирования без метаболической активации, так и в вариантах с полной и неполной метаболической активацией. Это свидетельствует о том, что исследуемая субстанция индуцирует точечные мутации типа замены пар оснований в геноме бактерий.

Выполнено исследование генотоксического действия стирола, формальдегида, метилметакрилата и их смесей в концентрациях 0,020, 0,078, 0,31, 1,25 и 5 мкл/мл в полном и кратком вариантах тестирования на микропланшетах. Анализируемые соединения не индуцировали точечные мутации типа замены пар оснований в геноме Salmonella typhimurium TA 100 и, следовательно, не обладали генотоксическим потенциалом. Кроме того, при комбинировании исследуемых веществ в смеси не было выявлено статистически значимого усиления их мутагенного действия.

Проведен анализ мутагенного потенциала тебуконазола, триадименола, имазамокса, имазапира, никосульфурона, имидаклоприда, феноксапроп-п-этила, мефенпир-диэтила и гексилового эфира 5-аминолевулиновой кислоты, применяемых в сельском хозяйстве в качестве пестицидов. Результаты исследования данных соединений в полном и кратком вариантах тестирования на микропланшетах показали, что изученные субстанции не оказывали генотоксического действия на тест-штаммы Salmonella typhimurium TA 98, TA 100, TA 1535, TA 97 и TA 102.

Таким образом, апробация разработанной батареи тестов, включающей в себя полный и краткий варианты тестирования, показала ее высокую эффективность и релевантность в оценке мутагенной активности химических веществ.