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.
