Användning av pulsgelelektrofores för testning av DNA-skadande egenskaper hos cancerframkallande kemikalier. Ada Kolman Institutionen. för molekylärbiologi och funktionsgenomik Stockholms universitet 106 91 Stockholm Medarbetare: Eva Markova, FD, gästforskare från Department of Molecular Genetics, Cancer Research Institute, Bratislava, Slovakien. Stipendium (5 månader) från Stiftelsen forskning utan djurförsök. Projekt nr. 22/01 Nyckelord: DNA skador, dubbelsträngbrott, carcinogenicitet, MEIC referens kemikalier, cellkulturer, pulsgelelektrofores Syftet med detta projekt var att undersöka om pulsgelelektrofores (PFGE) metoden kan användas för att studera DNA-skador framkallade av kemikalier med känd human akut toxicitet. PFGE är en unik teknik, som tillåter bestämning av DNA-dubbelsträngbrott, som i cellerna kan leda till kromosomskador, mutationer och på längre sikt till cancer. Därför är det viktigt att identifiera kemikaliernas förmåga att skada arvsmassan i humana celler. I våra försök använde vi friska odlade humana bindvävsceller. Cellerna behandlades med flera olika: MEIC (Multi-centre Evaluation of In Vitro Cytotoxicity Test)- kemikalier. I första hand studerades sex kemikalier: acetylsalicylsyra, paracetamol, digoxin, etylenglykol, metanol och natriumklorid. Den cytotoxiska effekten av kemikalierna undersöktes med hjälp av cellernas förmåga att bilda kolonier (colony forming ability). Koncentration-effekt-kurvor för överlevnad konstruerades och IC50 (50% inhibitory concentration) beräknades. Dubbelsträngbrott bestämdes med PFGE- test efter behandling med olika koncentrationer av kemikalierna. Våra studier ledde till följande slutsatser: a) Humana diploida fibroblaster (odlade normala bindvävsceller) är ett lämpligt modellsystem för studier av cytotoxiska effekter av diverse kemikalier i vår omgivning. Som en bekräftelse har vi observerat, att de erhållna IC50-värdena ligger nära de humana letala koncentrationerna av kemikalierna i blod (1). b) PFGE-test är en lämplig metod för att studera DNA-skador, såsom dubbelsträngbrott, DNA degradation och programmerad celldöd (apoptos). Av sex hittills studerade kemikalier, framkallade paracetamol och digoxin dubbelsträngbrott. Acetylsalicylsyra kan förmodligen framkalla DNAdegradation och apoptos, medan de andra tre studerade kemikalierna (etylenglykol, metanol och natriumklorid) enbart degraderade DNA vid höga koncentrationer. c) PFGE-test är en lovande metod, som skulle kunna förbättras och optimeras ytterligare, men brist på medel gjorde detta omöjligt. Enligt vår åsikt skulle denna omarbetade metod kunna användas som alternativ för att utvärdera toxiska kemikalier i stället för att använda djurförsök. Referenser: 1. Markova, E., Clemedson, C. & Kolman, A. (2003) Use of PFGE-assay for studies of DNA breakage induced by toxic chemicals. ATLA, 31, 283-288. 2. Kolman, A. & Markova, E. (2002) Use ofPFGE-assay for studies of DNA breakage induced by toxic chemicals. Abstract. Human Cell Culture 2002, 22- 24 September 2002, Oxford, UK.