DE3018900A1 - Verfahren zum testen der toxizitaet chemischer substanzen unter anwendung von nematoden - Google Patents
Verfahren zum testen der toxizitaet chemischer substanzen unter anwendung von nematodenInfo
- Publication number
- DE3018900A1 DE3018900A1 DE19803018900 DE3018900A DE3018900A1 DE 3018900 A1 DE3018900 A1 DE 3018900A1 DE 19803018900 DE19803018900 DE 19803018900 DE 3018900 A DE3018900 A DE 3018900A DE 3018900 A1 DE3018900 A1 DE 3018900A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- nematode
- test
- substance
- substances
- nml
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims description 61
- 241000244206 Nematoda Species 0.000 title claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 19
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title description 34
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 title description 8
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 title description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 10
- 238000010998 test method Methods 0.000 claims description 9
- 241000244203 Caenorhabditis elegans Species 0.000 claims description 7
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 claims description 7
- 230000035772 mutation Effects 0.000 claims description 7
- 238000011161 development Methods 0.000 claims description 6
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims description 5
- 230000010196 hermaphroditism Effects 0.000 claims description 4
- 230000002232 neuromuscular Effects 0.000 claims description 4
- 241000244201 Caenorhabditis briggsae Species 0.000 claims description 2
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 claims description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims 1
- RYYVLZVUVIJVGH-UHFFFAOYSA-N caffeine Chemical compound CN1C(=O)N(C)C(=O)C2=C1N=CN2C RYYVLZVUVIJVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 16
- LPHGQDQBBGAPDZ-UHFFFAOYSA-N Isocaffeine Natural products CN1C(=O)N(C)C(=O)C2=C1N(C)C=N2 LPHGQDQBBGAPDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229960001948 caffeine Drugs 0.000 description 11
- VJEONQKOZGKCAK-UHFFFAOYSA-N caffeine Natural products CN1C(=O)N(C)C(=O)C2=C1C=CN2C VJEONQKOZGKCAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 9
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 9
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 235000013601 eggs Nutrition 0.000 description 8
- PLUBXMRUUVWRLT-UHFFFAOYSA-N Ethyl methanesulfonate Chemical compound CCOS(C)(=O)=O PLUBXMRUUVWRLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 7
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 7
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 7
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 231100000462 teratogen Toxicity 0.000 description 6
- 239000003439 teratogenic agent Substances 0.000 description 6
- 231100000820 toxicity test Toxicity 0.000 description 6
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 5
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 5
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 5
- 230000013020 embryo development Effects 0.000 description 5
- 230000007886 mutagenicity Effects 0.000 description 5
- 231100000299 mutagenicity Toxicity 0.000 description 5
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- TXFOLHZMICYNRM-UHFFFAOYSA-N dichlorophosphoryloxybenzene Chemical compound ClP(Cl)(=O)OC1=CC=CC=C1 TXFOLHZMICYNRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 4
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000007102 metabolic function Effects 0.000 description 3
- 230000003505 mutagenic effect Effects 0.000 description 3
- DGOSGFYDFDYMCW-MWRBZVGOSA-N phorbol dicaprate Chemical compound C([C@]1(O)C(=O)C(C)=C[C@H]1[C@@]1(O)[C@H](C)[C@H]2OC(=O)CCCCCCCCC)C(CO)=C[C@H]1[C@H]1[C@]2(OC(=O)CCCCCCCCC)C1(C)C DGOSGFYDFDYMCW-MWRBZVGOSA-N 0.000 description 3
- 230000005740 tumor formation Effects 0.000 description 3
- QGVLYPPODPLXMB-UBTYZVCOSA-N (1aR,1bS,4aR,7aS,7bS,8R,9R,9aS)-4a,7b,9,9a-tetrahydroxy-3-(hydroxymethyl)-1,1,6,8-tetramethyl-1,1a,1b,4,4a,7a,7b,8,9,9a-decahydro-5H-cyclopropa[3,4]benzo[1,2-e]azulen-5-one Chemical compound C1=C(CO)C[C@]2(O)C(=O)C(C)=C[C@H]2[C@@]2(O)[C@H](C)[C@@H](O)[C@@]3(O)C(C)(C)[C@H]3[C@@H]21 QGVLYPPODPLXMB-UBTYZVCOSA-N 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- 208000005623 Carcinogenesis Diseases 0.000 description 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 2
- 206010043275 Teratogenicity Diseases 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000036952 cancer formation Effects 0.000 description 2
- 231100000504 carcinogenesis Toxicity 0.000 description 2
- HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N cholesterol Chemical compound C1C=C2C[C@@H](O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H]([C@H](C)CCCC(C)C)[C@@]1(C)CC2 HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N 0.000 description 2
- 210000002257 embryonic structure Anatomy 0.000 description 2
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 2
- 230000001418 larval effect Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000009630 liquid culture Methods 0.000 description 2
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000003471 mutagenic agent Substances 0.000 description 2
- 231100000707 mutagenic chemical Toxicity 0.000 description 2
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 2
- QGVLYPPODPLXMB-QXYKVGAMSA-N phorbol Natural products C[C@@H]1[C@@H](O)[C@]2(O)[C@H]([C@H]3C=C(CO)C[C@@]4(O)[C@H](C=C(C)C4=O)[C@@]13O)C2(C)C QGVLYPPODPLXMB-QXYKVGAMSA-N 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 231100000211 teratogenicity Toxicity 0.000 description 2
- MJCNKMDTLRSHNK-UHFFFAOYSA-N 2,3,6,7-tetrachlorodibenzofuran Chemical compound ClC1=C(Cl)C=C2C3=CC=C(Cl)C(Cl)=C3OC2=C1 MJCNKMDTLRSHNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010000117 Abnormal behaviour Diseases 0.000 description 1
- 241000244202 Caenorhabditis Species 0.000 description 1
- 101100195047 Caenorhabditis elegans unc-10 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100539491 Caenorhabditis elegans unc-97 gene Proteins 0.000 description 1
- 241000282472 Canis lupus familiaris Species 0.000 description 1
- 241000700198 Cavia Species 0.000 description 1
- 241000282693 Cercopithecidae Species 0.000 description 1
- 241000255581 Drosophila <fruit fly, genus> Species 0.000 description 1
- 108010000912 Egg Proteins Proteins 0.000 description 1
- 102000002322 Egg Proteins Human genes 0.000 description 1
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 1
- 241000283973 Oryctolagus cuniculus Species 0.000 description 1
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 description 1
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 description 1
- 241000700159 Rattus Species 0.000 description 1
- 241000607142 Salmonella Species 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003542 behavioural effect Effects 0.000 description 1
- 244000144987 brood Species 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000032823 cell division Effects 0.000 description 1
- 235000012000 cholesterol Nutrition 0.000 description 1
- 210000000349 chromosome Anatomy 0.000 description 1
- 231100000132 chronic toxicity testing Toxicity 0.000 description 1
- 230000009547 development abnormality Effects 0.000 description 1
- 210000003278 egg shell Anatomy 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 231100000219 mutagenic Toxicity 0.000 description 1
- 230000005305 organ development Effects 0.000 description 1
- 230000016087 ovulation Effects 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 1
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 230000013933 post-embryonic development Effects 0.000 description 1
- 239000008057 potassium phosphate buffer Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 230000000384 rearing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007261 regionalization Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 210000001835 viscera Anatomy 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Description
MÖNCHEN
M. E. WIEGAND DR. M. KÖHLER
0<PI..-(NG. C GERNHARDT
HAMBURG
EHPl1-ING. J. GlAESER
DIPL-ING. W. NIEMANN OFCOUNSa
WIEGAND NICMANN KÖHLER GERNHARDT GLAESER
TELEFON: 089-5554 76/7
TELEGRAMME: KARPATENT TELEX ι 529068 KARP ύ
D-800C MÖNCHEN 2
W. 43 696/80 Ko/Ne
16. Mai I980
Johji Miwa, Kamo-gun, Gifu-ken (Japan)
und
Mitsuru Furusawa Nishinomiya-shi, Hyogo-ken (Japan)
und
Duskin Franchise Co., Ltd. Osaka-shi (Japan)
Verfahren zum Testen der Toxizität chemischer Substanzen
unter Anwendung von Nematoden
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Testen der
Toxizität von chemischen Substanzen unter Anwendung von Nematoden.
Es wird ein Toxizitätstest für chemische Substanzen
unter Anwendung der Art Kematoda vorgeschlagen.
030048/0825
Gemäss diesem Test können die Substanzen leicht, rasch und billig auf ihre Fähigkeit zur Einleitung von
Mutationen, Begünstigung der Tumorausbildung, der Wirkung
als Teratogene und der Verursachung von Abnormalitäten während der Entwicklung, der StoffWechselfunktion und der
neuromuskulären Funktion analysiert werden.
Die vorliegende Erfindung ergibt ein Verfahren zum Test der Toxizität von Substanzen unter Anwendung der
Ordnung Nematoda. Spezifisch stellt die Erfindung einen
Test dar, wobei die Substanzen leicht, rasch und billig auf ihre Eignung zur Verursachung von Mutationen, zur Begünstigung
von Tumoren, zur Wirkung als Teratogene und zur Beeinflussung der Embryogenese, der Post-Embryogenese,
der StoffWechselfunktion und der neuromuskulären Funktion
analysiert werden können.
Höhere Tiere, wie Mäuse, Ratten, Kaninchen, Hunde, Katzen, Meerschweinchen und Affen werden üblicherweise
als Testtiere zur Durchführung von Toxizitätstesten von Substanzen verwendet. Falls chronische Toxizitätsteste
ausgeführt werden, muss die Aufzucht unter sorgfältig gesteuerten Bedingungen während eines langen Zeitraumes
von 2 bis 2 1/2 Jahren durchgeführt werden. Die Ausführung derartiger Toxizitätsteste ist deshalb sehr zeitraubend
und teuer. Ferner ist es praktisch unmöglich, genetische Effekte, wie Mutagenizität der Substanzen,zu untersuchen,
da dies die Länge der Zeitdauer und die erforderlichen hohen Kosten verhindern.
Um die Mutagenizität einer Substanz zu untersuchen, wird häufig die Anwendung von Escherichia coli, Salmonella
030048/0825
oder anderen Bakterien angewandt- Jedoch sind diese Bakterien prokaryotische Organismen, deren Mechanismus der
Genwiedergabe ziemlich einfach ist. Sie sind ziemlich unterschiedlich von mehrzelligen Organismen, die höhere
Niveaus der biologischen Organisation, wie Embryogenese, aufweisen. Deshalb ist der bakterielle Mutationstest
unzufriedenstellend, um Substanzen festzustellen, die
höhere Niveaus der biologischen Organisierung beeinflussen.
In der chemischen Industrie werden fortlaufend neue chemische Substanzen hergestellt, um verschiedene industrielle
Anfordernisse und Gesundheitserfordernisse zu erfüllen. Weiterhin liegt eine ausgedehnte Forschung auf
dem Gebiet von neuen Anwendungen für bekannte chemische Substanzen. In jedem EaIl ist es günstig, ein rasches
und billiges Verfahren zum Test der Toxizität derartiger Substanzen zur Verfügung zu haben.
Eine Hauptaufgabe der Erfindung besteht in einem raschen, leichten und billigen Verfahren zum Test der
Toxizität von Substanzen durch Analyse ihrer Eignung zur Verursachung von Mutationen, zur Begünstigung der Tumorbildung,
zur Wirkung als Teratogene und zur Verursachung von Abnormalitäten bei der Entwicklung, der Stoffwechselfunktion
und der neuromuskulären Funktion.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in einem Verfahren zum Test der Toxizität von Substanzen unter Anwendung
von Tieren, welche nicht pathologisch, ungefährlich, leicht aufzuziehen sind, und welches eine genaue und
leichte Bestimmung der Testergebnisse erlaubt.
030048/0825
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in einem Verfahren zum Test der Mutagenizität von chemischen Substanzen
in leichter und rascher Weise unter Anwendung von Nematoden mit einer sehr kurzen Entwicklungszeit.
Gemäss der vorliegenden Erfindung werden diese Aufgaben
durch ein Verfahren zum Test der Toxizität von Substanzen erreicht, wobei eine Nematode der Einwirkung der
zu untersuchenden Substanz unterworfen wird.
Im Rahmen der Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen wird gemäss der Erfindung eine Nomatode, vorzugsweise
ein freilebender, selbstbefruchtender Hermaphrodit, beispielsweise Caenorhabditis elegans oder Caenorhabditis
briggsae als Testtier eingesetzt. Von diesen Nematoden steht es fest, dass sie nicht-parasitisch, nichtpathogen
und ungefährlich sind. Ferner wurde die Zellteilung dieses Nematoden vom befruchteten Ei bis zum Erwachsenen
und der Verlauf der Organogenese nahezu vollständig untersucht und bestätigt. Da ferner die Länge des heranvachsenen
Tieres 1 mm beträgt und diejenige des Eis 0,06 mm beträgt, und da sowohl die Eischale als auch die Körperoberfläche
transparent sind, können die Fortschritte bei der Embryogenese und der Entwicklung der inneren Organe
leicht mikroskopisch im lebenden Tier verfolgt werden.
Diese Nematode kann leicht auf Agar-Medium in einer Petri-Schale mit Escherichia coli als Nahrungsquelle oder
in einem flüssigen Medium in einem Reagensglas oder Becherglas kultiviert werden. Selbst eine Person mit geringer
Erfahrung kann den Toxizitätstest sehr leicht ausführen,
030048/0825
ORIGINAL INSPECTED
falls das Testverfahren unter Anwendung dieser lie mat ο de
entsprechend der vorliegenden Erfindung angewandb wird.
Gemäss-dem Testverfahren der vorliegenden Erfindung
sind die für die Unterhaltung des Testtieras erforderlichen
Kosten Diedrig und das Testverfahren kann leicht innerhalb eines geringen und begrenzten Raumes ausgeführt
werden. Infolgedessen sind auch die Gesamtkosten für den Test bemerkenswert niedrig.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung lifcgt
darin, dass der Toxizitätstest innerhalb eines sehr kurzen
Zeitraumes beendet werden kann. Die Nematode, Caenorhabditis elegans, hat eine Generationszeit von 2 bis
4- Tagen in Abhängigkeit von der Temperatur. Jeder Hermaphrodit legt etwa 300 Eier, welche zu. reifen, zeugungsfähigen
Erwachsenen in etwa 50 Stunden heranwachsen. Somit kann die Mutagenizität und die Teratogenizität einer
Substanz rasch festgestellt werden.
Da die ITematode ein selbstbefruchtender Hermaphrodit.ist,
ist eine Kreuzung unnötig. Da somit die Mutationen von sich aus zur Homozygosität getrieben werden, sind sie infolgedessen
leicht festzustellen.
Dies stellt einen weiteren grossen Vorteil der vorliegenden
Erfindung bei Anwendung des vorstehend aufgeführten Nematoden dar.
Da der erfindungsgemäss eingesetzte Nematode ein
metazoisches Tier ist, wie es die Menschen sind, können
metazoisches Tier ist, wie es die Menschen sind, können
030048/0825
Einflüsse von Substanzen auf höhere Tiere auf Grund von Analogie mit Testergebnissen, die unter Anwendung dieses
Nematoder« erhalten wurden, vorhergesagt werden. Dies stellt einen weiteren wichtigen Vorteil der vorliegenden
Erfindung dar.
Gemäss der Erfindung wird die Nematode der Einwirkung
der zu untersuchenden Substanz ausgesetzt. Iia Fall einer
löslichen chemischen Substanz kann dies einfach durch Zusatz der chemischen Substanz zu dem Kulturmedium der
Nematode erreicht werden. Die zuzusetzende Menge der chemischen Substanz kann in gewünschter Weise geändert
werden und die Einflüsse der Konzentration der chemischen Substanz können somit leicht untersucht werden.
Die Länge der Zeitdauer, während der die Nematode der Einwirkung einer Substanz ausgesetzt wird, ist nicht
besonders beschränkt. Eine entsprechende Zeitdauer, im allgemeinen innerhalb dei· Zeit einer Generation, kann
leicht entsprechend der Art und Menge der zu testenden Substanz mittels eines einfachen vorhergehenden Experiments
ermittelt werden.
Nachdem die Nematode der Einwirkung der zu testenden
Substanz unterworfen wurde, wird sie in ein normales Kulturmedium, beispielsweise ein Agar-Medium mit
Escherichia coli als Nahrungsquelle,übertragen und der
Ausbreitung überlassen. Die Individuen der erhaltenen ersten Tochtergeneration (^) oder der zweiten Tochtergeneration
(P2) werden auf das Vorhandensein von Mutanten
untersucht, was anzeigt, ob die Testsubstanz ein Mutagen ist.
0300A8/0825
Alternativ wird die Nematode in einem Medium kultiviert,
welches die zu untersuchende chemische Substanz enthält und gegebenenfalls auf normale Medien übertragen,
und die Ausbildung der Nachkommenschaft wi-rd beobachtet.
Bei der Beobachtung von Individuen oder reifen Eiern der Nematode kann die Fähigkeit der Substanz zur Begünstigung
der Tumorbildung, zur Wirkung als Teratogen oder zur Verursachung von Abnormalitäten bei der Entwicklung,
der Stoffwechselfunktion oder der neuremuskulären Punktion
festgestellt werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren liefert den Vorteil, dass es zur fortlaufenden Verfolgung des Effektes der
Testsubstanz durch die Zufälligkeiten der Ovulation,
Reifung und Brut sowie der embryonalen als auch nachembryonalen Entwicklung mit genau vorhersagbaren Zellausbildungen
und Musterbildungen verfolgt werden kann. Die Effekte der Testsubstanzen auf die Chromosomen können
gleichfalls gemäss der vorliegenden Erfindung ermittelt
werden.
Die Effekte der Testsubstanzen können innerhalb eines "kurzen Zeitraumes nach einem relativ einfachen Verfahren
festgestellt werden. Das Testverfahren gemäss der vorliegenden
Erfindung ist deshalb bemerkenswert vorteilhaft in wirtschaftlicher Weise gegenüber deu üblichen Testverfahren
unter Anwendung anderer Tiere und der Test kann innerhalb eines weitkürzeren Zeitraumes als bei den üblichen
Testverfahren bei Anwendung anderer Tiere ausgeführt werden. Dadurch ergibt sich leicht, dass auf Grund der vorliegenden
Erfindung grosse wirtschaftliche, soziale und hygienische Vorteile erzielt werden.
030048/0825 BAD
3018-9QQ
— jer —
Die Nematode Caenorhabditis elegans ist hermaphroclitisch
und liefert deshalb einen Vorteil gegenüber Drosophila oder andere Testtiere, da eine komplizierte
Kreuzung nicht notwendig ist und da die Mutanten in einem hohem Verhältnis abgetrennt werden können. Falls beispielsweise
Mutanten der Hematoden mit einer hohen durchlässigen Haut als Testtiere verwendet werden, können beispielsweise
die Effekte sehr geringer Mengen an toxischen Substanzen festgestellt werden. Ferner kann die Sortierung der mutagenen
Substanzen weiterhin durch Identifizierung von Eeversionsmutanten, die eine normale Bewegung haben, gegenüber
dem Antrieb von unkoordinierten oder unbeweglichen Mutanten vereinfacht werden. Unter Anwendung von Mutanten,
die beispielsweise keine gleichpaarigen Enzyme (repair enzymes) haben, wird die Empfindlichkeit des Testverfahrens
weiterhin erhöht.
Die vorliegfinde Erfindung wird nachfolgend im einzelnen anhand der folgenden Beispiele erläutert, ohne dass die
Erfindung hierauf begrenzt ist.
Beispiel
Λ
Ein flüssiges Kulturmedium der folgenden Zusammensetzung je Liter wurde hergestellt und der pH-Wert auf
7,2 eingestellt:
Na2HPO4 6,0 g
KH2PO4 3,0 β
NaCl 5,0 s
MgSO4 0,12 g
Glucose 2,0 g
HaO 1 Liter
030048/0825
Der Wild-Typ von Caenorhabditis elegans von normaler Form und Bewegung wurde im L^-Larvenstadium (unter den
vier Larvenstadien L^, Lp, L, und L^) synchronisiert und
in das vorstehende flüssige Medium inokuliert.
Um die Mutagenizität und Teratogenizität für Koffein zu testen, wurden fünf Proben der verstehenden
Kultur hergestellt. Zu jeder dieser Proben wurden verschiedene Konzentrationen an Koffein oder Äthylmethansulfonat,
als aktive Kontrolle, zugesetzt:
5000 ppm Äthylmethansulfonat (aktive
Kontrolle)
10000 ppm Koffein
5000 ppm Koffein
500 ppm Koffein
Kein chemischer Kontrolle Zusatz
5 Stunden nach der Zugabe der Chemikalien wurde jede Probe der Chemikalien ausgewaschen. Sechzig Individuen
(Eltern) von jeder Probe wurden auf Petri-Schalen gegeben, die ein Agar-Kulturmedium mit Escherichia coli als Nahrungsquelle enthielten, bei 24° C der Reifung überlassen und
auf Entwicklungs- und Verhaltensabnormalitäten untersucht. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle I enthalten.
030048/0825
| Tabelle | Chemischer Zusatz | I | Entwicklungs- abnormalität (%) |
Verhaltens abnormal, i- tät |
|
| Probe | 5000 ppm EMS* 10 000 ppm Koffein 5000 ppm Kofiein 500 ppm Koffein Kein chemischer Zusatz (Kontrolle) |
2,0 37 13 0 0 |
0,5 11 2,6 0 0 |
||
| A B C D E |
Fussnote: * EMS = Ithylmethansulfonat
Nachdem etwa 20 Eier ϊ^ von jeden der Eltern gelegt
waren, worden die Eltern entfernt und die E1,,-Individuen
dem Wachstum und der Wiedergabe zahlreicher Fp-Abkömmlinge
überlassen. Die F2-Individuen wurden auf das Vorhandensein
von Mutanten mit abnormaler Form, Grosse oder Bewegung
untersucht. Die Tabelle II zeigt die Ergebnisse.
| Tabelle II | Abnormale Form oder Grüsse (%) |
Abnormale Bewegung (%) |
|
| obe | Chemischer Zusatz | 0,6 | 1,5 |
| A | 5000 ppm EMS | 0,1 | 0,2 |
| B | 10 000 ppm Koffein | 0,01 | 0,05 |
| C | 5000 ppm Koffein | 0 | 0 |
| D | 500 ppm Koffein | 0 | 0 |
| E | Kein chemischer Zusatz (Kontrolle) |
||
030048/0825
Die Ergebnisse belegen, dass Koffein sowohl ein Muta-
gen als auch, ein Teratogen ist.
Ein flüssiges Kulturmedium ait dem Gehalt von etwa
'ΊΟΟΟ Individuen des Wild-Typs Caenorhabditis elegans je
ml wurde wie in Beispiel 1 hergestellt.
Eine synchronisierte Caenorhabditis elegans-Bevölkerung
wurde zum Wachsen auf einem normalen Agar-Medium ohne zugesetzte Chemikalien gebracht. Die Tiere wurden
auf eine Agar-Kult urme diunrplatte übertragen, die Chemikalien von verschiedenen Konzentrationen gemäss Tabelle
III enthielten und wurden während 1 Tages bei 24° C
wachsen gelassen. Sämtliche Würmer wurden dann von der Agar-Mediumplatte abgewaschen, wobei die Eier hinterlassen
wurden. Die Eier wurden während 12 Stunden beobachtet, um den Verlauf der Embryogenese zu verfolgen. Die Ergebnisse
sind in Tabelle III enthalten.
0300A8/0825
Probe Chemischer Zusatz Abnormale Embryos
(einschliesslich von toten Embryos)
| P | 5000 ppm EMS | 30 |
| G | 250 ppm PCDP* | 25 |
| H | 50 ppm PCDP | 11 |
| I | 5 ppm PCDP | 3 |
| J | Kein chemischer Zusatz | |
| (Kontrolle.) | 1 |
Pussnote: * PCDP = 2,3,6,7-Tetrachlordibenzofuran
Die Ergebnisse belegen, dass 2,316,7-Tetrachlordibenzofuran
ein Teratogen ist.
Ein Agar-Kulturmedium der folgenden Zusammensetzung
je Liter wurde hergestellt und auf pH 6,0 mit 25 nü —
Kaliumphosphatpuffer eingestellt:
| Agar | 15 g |
| Pepton | 3 g |
| NaCl | 3 g |
| Cholesterin | 5 mg |
| MgSO4 | 120 mg |
| CaCl2 | 55 mg |
| H2O | 1 Liter |
Als Testsubstanzen wurden 12-0-Tetradecanoyl-phorbol-
030048/0825
13-acetat (TPA), Phorbol-12,13-didecanoat (PDD), Phorbol,
und 4-a-PDD gewählt. Dimethylsulfoxid~Lösungen (DMSO)
dieser Testsubstanzen wurden unabhängig zu dem vorstehenden
Medium zugesetzt. Die abschliessende DMSO-Konzentration
betrug 0,1 %. Die Konzentrationen der Testsubstanzen sind
aus Tabelle IV ersichtlich.
Jede Agar-Kulturplatte, die eine Testsubstanz enthielt,
wurde mit Escherichia coli als Nahrungsquelle inokuliert
und bei 24° C während 1 Tages inkubiert. Dann wurden fünf Tiere Jeder Platte zugesetzt, dem Wachstum ur;d der Vermehrungwährend
4- bis 5 Tagen überlassen und die Effekte der Testsubstanzen wurden untersucht. Die Ergebnisse sind
in Tabelle IV enthalten.
L^- und L^-Larven und junge Erwachsene ohne Eier wurden
als Testtiere verwendet.
0300A8/0825
| Dosie | Effekte von | Tabelle | IV | Erläuterung | Breiter | L3 | Erläuterung | Erwachsene | Erläu | |
| rung g/ml |
Bereich | Breiter | terung | |||||||
| Test | -6 | Breiter | Phorbolestern auf Caenorhabditis eleprans | HTfT? L0 -f s ^T\ C | 0 | arr L,., unc | Bereich | sal, •'unc | ||
| sub | 10~o | Bereich 1) | L1 | "~—"■ ti— 5..— - | 76 | sal, unc | 128 | unc | ||
| stanz | 10 Q | 0 | n"räT | >200 | nml | 118 | nml | |||
| ^i ^\ S | 13 | nml | >200 | nml | >2C0 | nml | ||||
| mpA | ^\ C\ ^^ | 151 | arr L0 ,, unc | 14 | sal, unc | >200 | sal, unc | |||
| X xii. | 10 a | >200 | arr Ii^7i unc | 97 | sal, unc | 144 ι | unc | |||
| 10 α | 0 | nnil | >200 | nml | 183 | nml | ||||
| 0 | nml | >200 | n'm'l" | >200 | nml | |||||
| co Pirn | >200 | nml | >200 | nml | >200 | nml | ||||
| ^- JT L)U ο |
10"6 | >200 | nml | >200 | nml | >200 | nml ί | |||
| O | 0,1% | >200 | nml | >200 | nml | >200 | nml | |||
| CO ^ Phorbol |
mm | >200 | nml | ^200 | nml | >200 | nml | |||
| ο 4-PDD | >200 | ^200 | ||||||||
| co DMSO | ^200 | |||||||||
| cn | ||||||||||
Pussnoten: 1) Anzalil der Nachkommenschaft je Elternteil. 2) arr ^n-V -15^Wicklung bei der L2- oder
L χ-St ufe ange halt en.
3) unc: unkoordinierte Bewegung
4) sal: kurze Erwachsenen-Lebensdauer
5) nml: normal.
301891
Soweit bekannt, ist bis jetzt ein Verfahren zur einfachen, raschen und wenig umständlichen Aussortierung
einer bestimmten Substanz, ganz gleich ob diese eine Promotorfunktion bei der chemischen Carcinogenese hat
oder nicht, bis jetzt nicht bekannt. Aus den Ergebnissen der Tabelle IV ergibt sich, dass getncLss dem Toxizitätstestverfahren
gemäss der vorliegenden Erfindung abnormale Einflüsse auf Hematoden einfach und klar hinsichtlich
TPA und PDD bestätigt werden konnten, die für ihre Promotorwirkung bei der chemischen Carbinogenese bekannt
sind. Deshalb ergibt sich ganz eindeutig, dass ein Verfahren sur einfachen, raschen und klaren Aussortierung
von Promotoren, welche signifikante Faktoren bei der chemischen Carcinogenese darstellen, gemass der vorliegenden
Erfindung erhalten wurde.
030048/0825
Claims (7)
1. loxizitätstestverfahren für chemische Substanzen,
dadurch gekennzeichnet, dass der Stamm Nematoda verwendet
wird.
2. "Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
öass eine freilebende Nematode verwendet wird.
3· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
dass als Nematode ein selbsttragender Hermaphrodit verwendet
-wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Hecatοde eine Rhabditian-Nematode
verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet,
dass als Nematode Caenorhabditis elegans oder Caenorhabditis
briggsae verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch Λ bis 5» dadurch gekennzeichnet,
dass eine hermaphroditische Nematode der zu testenden Substanz ausgesetzt wird und das Auftreten
von Mutation in den folgenden Generationen untersucht wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hematoden in Kulturmedien mit
dem Gehalt der auf ihre Eignung zur Induzierung von Mutation, Begünstigung der Tumorbildimg, Wirkung als
leratogene und Verursachung von Abnormalitäten während
öer Entwicklung, der StoffWechselfunktion und/oder der
neuromuskulären Funktion zu untersuchenden chemischen Substanz kultiviert werden.
0300A8/0825 ORIGINAL INSPECTED
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6053579A JPS55153599A (en) | 1979-05-18 | 1979-05-18 | Toxic test method of chemical substance by using nematode |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3018900A1 true DE3018900A1 (de) | 1980-11-27 |
Family
ID=13145086
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19803018900 Withdrawn DE3018900A1 (de) | 1979-05-18 | 1980-05-16 | Verfahren zum testen der toxizitaet chemischer substanzen unter anwendung von nematoden |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4444891A (de) |
| JP (1) | JPS55153599A (de) |
| DE (1) | DE3018900A1 (de) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0115547A1 (de) * | 1983-02-01 | 1984-08-15 | RADELKIS Elektrokémiai Müszergyárto Szövetkezet | Verfahren zur quantitativen Bestimmung der mutagenen Wirkung von chemischen Stoffen auf Phagen durch eine in vitro durchgeführte Untersuchung |
| EP0982589A1 (de) * | 1998-08-26 | 2000-03-01 | Universiteit Gent | Verfahren zur Bestimmung der Toxizität von chemischen Verbindungen unter Verwendung von Bauchfüsslern |
| DE19924929A1 (de) * | 1999-05-31 | 2000-12-21 | Elegene Gmbh | Neues Verfahren zur Untersuchung der Eignung eines Materials als Pharmakon |
| CN116784283A (zh) * | 2023-06-30 | 2023-09-22 | 福建医科大学 | 一种鉴定细菌代谢影响稀土调控生物代谢过程的研究方法 |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5977233U (ja) * | 1982-11-16 | 1984-05-25 | 松下電器産業株式会社 | 部品固定装置 |
| WO1986003007A1 (en) * | 1984-11-16 | 1986-05-22 | Chou Iih Nan | Assay for the detection of epigenetic toxic substances |
| US5877398A (en) * | 1993-01-29 | 1999-03-02 | University Of British Columbia | Biological systems incorporating stress-inducible genes and reporter constructs for environmental biomonitoring and toxicology |
| RU2164684C2 (ru) * | 1998-01-27 | 2001-03-27 | Кировский государственный медицинский институт | Способ определения величины острой токсичности химических веществ по данным энергии связи в молекуле |
| US20030154501A1 (en) * | 1999-04-15 | 2003-08-14 | Devgen, N.V. | Compound screening method |
| JP2002542466A (ja) * | 1999-04-15 | 2002-12-10 | デフヘン・ナムローゼ・フェンノートシャップ | 化合物スクリーニング法 |
| US20040250299A1 (en) * | 1999-04-15 | 2004-12-09 | Devgen Nv | Compound screening method |
| GB9908677D0 (en) * | 1999-04-15 | 1999-06-09 | Devgen Nv | Compound assay |
| US6787125B1 (en) | 1999-04-15 | 2004-09-07 | Devgen Nv | Compound screening method |
| GB9908676D0 (en) * | 1999-04-15 | 1999-06-09 | Devgen Nv | Method for screening compounds |
| US6365129B1 (en) * | 1999-08-04 | 2002-04-02 | Tosk, Inc. | Invivo high throughput toxicology screening method |
| WO2016147268A1 (ja) * | 2015-03-13 | 2016-09-22 | 株式会社日立製作所 | 癌検査システム及び癌検査方法 |
| CN113974559A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-01-28 | 中国科学技术大学 | 一种有机磷农药神经毒性的评价方法 |
| CN114755366B (zh) * | 2022-03-28 | 2024-06-07 | 上海大学 | 利用秀丽隐杆线虫综合分析化学品运动神经毒性的方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA658109A (en) * | 1963-02-19 | Technicon Instruments Corporation | Method and apparatus for studying living cells | |
| US4066510A (en) * | 1976-05-24 | 1978-01-03 | Massachusetts Institute Of Technology | Assay for mutagenesis in diploid human lymphoblasts |
| GB1586551A (en) * | 1976-07-15 | 1981-03-18 | Clayton R M | Method for rapid screening of teratogenic agents |
-
1979
- 1979-05-18 JP JP6053579A patent/JPS55153599A/ja active Granted
-
1980
- 1980-05-16 DE DE19803018900 patent/DE3018900A1/de not_active Withdrawn
-
1982
- 1982-05-13 US US06/377,786 patent/US4444891A/en not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| Chem. Abstr. 74, 1971, 51043 * |
| Chem. Abstr. 81, 1974, 73266 * |
| Genetics, 77, 1974, S.71-94 * |
| J. of Nematology, 3, 1971, S.299, 300 * |
| Zesz. Probl. Postepow Nauk Poln 1970, No. 92, 193-208 * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0115547A1 (de) * | 1983-02-01 | 1984-08-15 | RADELKIS Elektrokémiai Müszergyárto Szövetkezet | Verfahren zur quantitativen Bestimmung der mutagenen Wirkung von chemischen Stoffen auf Phagen durch eine in vitro durchgeführte Untersuchung |
| EP0982589A1 (de) * | 1998-08-26 | 2000-03-01 | Universiteit Gent | Verfahren zur Bestimmung der Toxizität von chemischen Verbindungen unter Verwendung von Bauchfüsslern |
| WO2000013013A1 (de) * | 1998-08-26 | 2000-03-09 | Universiteit Gent | Method for testing the toxicity of chemical substances using gastropods |
| US6436630B1 (en) | 1998-08-26 | 2002-08-20 | Universiteit Gent | Method for testing the toxicity of chemical substances using gastropods |
| DE19924929A1 (de) * | 1999-05-31 | 2000-12-21 | Elegene Gmbh | Neues Verfahren zur Untersuchung der Eignung eines Materials als Pharmakon |
| DE19924929C2 (de) * | 1999-05-31 | 2001-05-31 | Elegene Gmbh | Neues Verfahren zur Untersuchung der Eignung eines Materials als Pharmakon |
| US6702996B1 (en) | 1999-05-31 | 2004-03-09 | Aventis Pharma Deutschland Gmbh | Method for investigating the suitability of a material as a medicament |
| CN116784283A (zh) * | 2023-06-30 | 2023-09-22 | 福建医科大学 | 一种鉴定细菌代谢影响稀土调控生物代谢过程的研究方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4444891A (en) | 1984-04-24 |
| JPS55153599A (en) | 1980-11-29 |
| JPS5729155B2 (de) | 1982-06-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3018900A1 (de) | Verfahren zum testen der toxizitaet chemischer substanzen unter anwendung von nematoden | |
| DE69624593T2 (de) | Verfahren zum nachweis von bakterien | |
| DE60108480T2 (de) | Messung von stoffwechseländerungen | |
| Pinel et al. | Cadaverine and putrescine initiate the burial of dead conspecifics by rats | |
| Maharajan et al. | Sublethal effect of profenofos on oxygen consumption and gill histopathology of the Indian major carp, Catla catla (Hamilton) | |
| Westergaard et al. | Posture and reaching in tufted capuchins (Cebus apella) | |
| DE2314076A1 (de) | Verfahren zur herstellung von karzinoembryonischem antigen | |
| Van der Hoeven et al. | The killifish Nothobranchius rachowi, a new animal in genetic toxicology | |
| WO2009156232A9 (de) | Verfahren zur charakterisierung der biologischen aktivität von helminth-eiern, nämlich von trichuris eiern | |
| DE60108746T2 (de) | Verfahren zur bestimmung der lipid-aufnahme | |
| EP0734525B1 (de) | Verfahren zur identifizierung von stoffen mit potentieller herbizider oder wachstumsregulatorischer wirkung mittels pflanzlicher transporterproteine | |
| DE69534876T2 (de) | Nematizides mittel und verfahren zur biologischen bekämpfung von nematoden | |
| Barnett et al. | Social status, activity and preputial glands of wild and domestic house mice | |
| Beard | Ovarian suppression by DDT and resistance in the house fly (Musca domestica L.) | |
| SHORROCKS et al. | Microdistribution and habitat selection in Drosophila subobscura Collin | |
| Carvalho et al. | Use of atropine-treated Daphnia magna survival for detection of environmental contamination by acetylcholinesterase inhibitors | |
| DE69427858T2 (de) | Schnelles diagnoseverfahren für ivermectin-resistenz | |
| Bonuti et al. | Comparison of exploratory behavior of two different animal species: woodlice (Armadillidium vulgare) and rats (Rattus norvegicus) | |
| MARCZALI et al. | Susceptibility levels of Hungarian pollen beetle (Coleoptera: Nitidulidae) populations to lambda-cyhalothrin | |
| DE3708753C2 (de) | ||
| WO2001047932A2 (de) | Mikrobizide wirkung von porphyrinen im dunkeln | |
| Paulini et al. | Altersabhängige geschlechtsdifferente Drüsenzellveränderungen. I. I. Histologische und chemische Untersuchungen an dor Glandula lacrimalis, Glandula orbitalis externa und Glandula infraorbitalis der Ratte | |
| Oron et al. | Histology and enzymatic activity in the postnatal development of limb muscles in rodents | |
| Hansson et al. | A chemical defense deters cannibalism in migratory locusts | |
| DE19924929C2 (de) | Neues Verfahren zur Untersuchung der Eignung eines Materials als Pharmakon |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: KOHLER, M., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT., 8000 MUENCHEN |
|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8125 | Change of the main classification |
Ipc: G01N 33/00 |
|
| 8125 | Change of the main classification |
Ipc: A61K 49/00 |
|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |