कार्सिनोजेनेसिस का अध्ययन और मूल्यांकन

कार्सिनोजेनेसिस का अध्ययन विभिन्न मानकीकृत टॉक्सिकोलॉजिकल परीक्षणों के साथ किया जाता है। इन परीक्षणों का पहला भाग इन विट्रो में किया जाता है, और - यदि वे सकारात्मक हैं - तो हम इन विवो प्रयोग के साथ आगे बढ़ते हैं। इस प्रायोगिक चरण-दर-चरण दृष्टिकोण को निर्णय बिंदु दृष्टिकोण कहा जाता है, परीक्षणों का एक क्रम जो परीक्षण के साथ आगे बढ़ने का निर्णय लेने के लिए प्रत्येक परीक्षण के अंत में रुकता है। पाँच चरण हैं:

चरण ए: कार्सिनोजेनिक यौगिक की संरचना और विशेषताएं;

PHASEB: इन विट्रो परीक्षण में अल्पकालिक के इस चरण में स्तनधारी कोशिकाओं का उपयोग किया जाता है। सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली कोशिकाएं हेपेटोसाइट्स हैं, क्योंकि पदार्थ से होने वाले नुकसान की गंभीरता के अनुसार हेपेटोसाइट विकसित होने वाले नुकसान की मरम्मत की सीमा का अध्ययन किया जाता है। संक्षेप में, हम स्वयं क्षति का निर्धारण नहीं करते हैं, लेकिन यकृत कोशिका द्वारा कितनी मरम्मत प्रणाली को सक्रिय किया गया है।

लागू की गई प्रक्रिया 3 हेपेटोसाइट संस्कृतियों का निर्माण करना है।पहली संस्कृति में हेपेटोसाइट्स स्वस्थ होते हैं, दूसरे में उनका परीक्षण पदार्थ के साथ इलाज किया जाता है और अंत में तीसरे में उन्हें एक नियंत्रण पदार्थ के साथ इलाज किया जाता है जो निश्चित रूप से कैंसरकारी होता है। इन तीन संस्कृतियों में एक रेडियोधर्मी पाइरीमिडीन बेस होता है, जो ट्रिटिएटेड थाइमिडीन होता है, जो एक मार्कर के रूप में कार्य करता है।

यदि जांच के तहत यौगिक डीएनए में उत्परिवर्तन का कारण बनता है, तो कोशिका मरम्मत प्रणाली को सक्रिय करके इस समस्या का जवाब देती है। डीएनए का टुकड़ा जो उत्परिवर्तन से गुजरा है उसे काट दिया गया है और डीएनएपोलीमरेज़ की कार्रवाई के लिए धन्यवाद, लापता टुकड़े को एक नए के साथ बदल दिया गया है। सुधार के लिए, डीएनएपोलीमरेज़ नए आधारों का उपयोग करता है, जिसमें ट्रिटिएटेड थाइमिडीन भी शामिल है। एक रेडियोधर्मी आधार शामिल किया गया है। रेडियोधर्मिता का विश्लेषण उपचारित कोशिकाओं में उत्परिवर्तन के स्तर को निर्धारित करता है: रेडियोधर्मिता जितनी अधिक होगी, डीएनए उत्परिवर्तन उतना ही अधिक होगा।

इसके अलावा चरण बी में बैक्टीरिया पर भी परीक्षण किए जाते हैं, ताकि यह अध्ययन किया जा सके कि कोई रिवर्स म्यूटेशन है या नहीं। उपयोग किए जाने वाले बैक्टीरिया साल्मोनेला हैं जो पहले से ही उत्परिवर्तन के वाहक हैं। उत्परिवर्तन हिस्टिडीन के संश्लेषण से संबंधित है, इसलिए साल्मोनेला हिस्टिडीन के बिना बढ़ने में असमर्थ हैं। इन जीवाणु उपनिवेशों को आंशिक रूप से परीक्षण पदार्थ के साथ इलाज के लिए लिया जाता है, आंशिक रूप से नकारात्मक नियंत्रण के लिए और आंशिक रूप से सकारात्मक नियंत्रण के लिए, फिर एक ज्ञात कैंसरजन के साथ परीक्षण किया जाता है। यदि यह परीक्षण पदार्थ एक अप्रत्यक्ष जीनोटॉक्सिक है, तो चयापचय एंजाइमों को संस्कृति माध्यम में पेश किया जाना चाहिए। इस बिंदु पर 3 संस्कृतियां हैं जिन्हें पेट्री डिश में बोया और उगाया जाएगा (संस्कृति माध्यम में कोई हिस्टिडीन नहीं है)। यदि परीक्षण के लिए कार्सिनोजेन द्वारा कोई उत्परिवर्तन नहीं किया गया है, तो सैद्धांतिक रूप से प्लेटों पर कोई भी नहीं होना चाहिए यदि कार्सिनोजेन की एक उत्परिवर्तजन क्रिया थी, तो हो सकता है कि इसने पहले उत्परिवर्तन को बदल दिया हो और हिस्टिडीन मुक्त संस्कृति माध्यम पर बैक्टीरिया को विकसित करने में सक्षम दूसरा उत्परिवर्तन बनाया हो। इस मामले में, दूसरा उत्परिवर्तन जो पहले उत्परिवर्तन को संशोधित करता है और RETROMUTATION का नाम लेता है अंत में, यदि पियास्ता पेट्री में एक महत्वपूर्ण वृद्धि होती है, तो कार्सिनोजेन प्रत्यक्ष होता है।
हमेशा इन विट्रो परीक्षण के साथ गुणसूत्र अखंडता का निर्धारण करना संभव है। यह परीक्षण हमेशा स्तनधारी कोशिकाओं पर किया जाता है और डीएनए के जैवसंश्लेषण के लिए जिम्मेदार कुछ एंजाइमों पर उत्परिवर्तन पैदा करने में सक्षम विषाक्त पदार्थों का परीक्षण करने के लिए उपयोग किया जाता है। परीक्षण किया जाने वाला पदार्थ इन विट्रो विश्लेषण के अधीन है यह निर्धारित करने में सक्षम होने के लिए कि जांच के तहत पदार्थ मौजूद गुणसूत्रों की अखंडता और संख्या को प्रभावित करता है, माइक्रोन्यूक्लियस परीक्षण का उपयोग किया जाता है। माइक्रोन्यूक्लि वेसिकल होते हैं जो अंदर क्रोमैटिन के एक हिस्से के साथ बनते हैं। इन माइक्रोन्यूक्लि में शामिल क्रोमैटिन या तो पूरे क्रोमोसोम या क्रोमोसोम के टुकड़े हो सकते हैं। माइक्रोन्यूक्लि गलत सेल डिवीजन द्वारा बनते हैं जो आनुवंशिक सामग्री के साथ बेटी कोशिकाओं को जन्म देते हैं जो समान रूप से नहीं होते हैं वितरित। इस परीक्षण का परिणाम उन पदार्थों का निर्धारण होगा जो परिभाषित क्लैस्टोजेनिक और स्पिंडल जहर हैं। क्लैस्टोजेनिक पदार्थ क्रोमोसोम के एसेंट्रिक टुकड़ों के साथ माइक्रोन्यूक्लि का उत्पादन करता है, इसलिए पदार्थ क्रोमोसोम में एक ब्रेक को प्रेरित करता है, इसके बजाय स्पिंडल का जहरीला पदार्थ पैदा करता है माइक्रोन्यूक्लियो कि इसके अंदर पूरे गुणसूत्र मौजूद हैं।
यदि परीक्षण के तहत पदार्थ एक या अधिक परीक्षणों में जीनोटॉक्सिसिटी को प्रेरित करता है, तो इसे अत्यधिक संदिग्ध के रूप में परिभाषित किया जाता है, इसलिए यह सीधे चरण डी में जाता है। दूसरी ओर, यदि परीक्षण किया गया पदार्थ कोई जीनोटॉक्सिक प्रभाव उत्पन्न नहीं करता है, तो यह अध्ययन चरण में जाता है। सी क्योंकि यह एक प्रमोटर हो सकता है।

FASEC: इस चरण में इन विट्रो और विवो दोनों में परीक्षण किए जा सकते हैं।

इन विट्रो परीक्षणों के लिए, दो कोशिकाओं के बीच पदार्थों के परिणामी मार्ग के साथ, सामान्य कोशिकाओं और ट्यूमर कोशिकाओं के बीच अंतर-जंक्शन को तोड़ने के लिए प्रमोटर पदार्थ की संभावना का प्रदर्शन किया जा सकता है।

एक इन विवो परीक्षण चूहों में त्वचा के ट्यूमर को शामिल करना है। परीक्षण किए जाने वाले पदार्थ को सप्ताह में दो या तीन बार चूहे की त्वचा पर लगाया जाता है। 2/3 महीनों के भीतर यदि यह पदार्थ प्रवर्तक है तो पैपिलोमा का निर्माण हो सकता है। चूहों में, दो मुख्य डेटा पर विचार किया जाता है: पेपिलोमा से प्रभावित चूहों की संख्या और प्रत्येक जानवर पर मौजूद पेपिलोमा की संख्या। यदि पदार्थ एक प्रमोटर के रूप में कार्य करता है और इलाज किए गए माउस में ट्यूमर विकसित करता है तो इसका मतलब है कि यह वास्तव में एक प्रमोटर प्रभाव वाला पदार्थ है।

एक बार ये परीक्षण पूरे हो जाने के बाद, हम विवो परीक्षणों में लंबी अवधि के लिए आगे बढ़ते हैं।

FASED: इस चरण में उत्परिवर्तजन साबित करने वाले सभी यौगिकों और उत्परिवर्तजन साबित नहीं करने वाले सभी यौगिकों का परीक्षण किया जाता है। जो परीक्षण किए जा सकते हैं वे अलग हैं, जिनमें से कुछ परीक्षण यकृत पर, फेफड़े पर और अंत में स्तन पर किए जाते हैं।

यकृत परीक्षण एक नवगठित ट्यूमर के नहीं, बल्कि एक नियोप्लास्टिक फोकस के गठन को दर्शाता है, इसलिए कुछ ऐसा जो ट्यूमर बनने की तैयारी कर रहा है। इस फोकस की कोशिकाएं पहले से ही असामान्य कोशिकाएं हैं, इसलिए वे एक उत्परिवर्तन से गुजर चुके हैं और नियोप्लास्टिक कोशिकाएं बनने की तैयारी कर रहे हैं। एक निश्चित समय के बाद, शव परीक्षा के लिए धन्यवाद, इन प्री-नियोप्लास्टिक संरचनाओं की संख्या और सीमा की गणना करके, प्री-नियोप्लास्टिक फ़ोकस का गठन निर्धारित किया जाता है।

फेफड़े का परीक्षण एक एडेनोमा के निर्धारण की अनुमति देता है, जो "फेफड़े के ऊतकों की कोशिकाओं की विसंगति है। इसके अलावा इस मामले में चूहे के फेफड़े के ऊतकों की जांच काफी लंबे समय (महीनों) के बाद की जाती है (ये एडेनोमा आसानी से पहचाने जा सकते हैं क्योंकि फुफ्फुसीय उपकला पर सफेद नोड्यूल हैं)।
स्तन परीक्षण ग्रंथियों के ऊतकों में ट्यूमर के निर्धारण की अनुमति देता है। गठित एडेनोमा की संख्या और एडेनोमा पेश करने वाले जानवरों की संख्या का हमेशा मूल्यांकन किया जाता है।

यदि इन परीक्षणों से सकारात्मक परिणाम मिलते हैं तो परीक्षण पदार्थ वास्तव में एक कार्सिनोजेन है। इस बिंदु पर हम बहुत लंबे निष्पादन समय के साथ महंगे परीक्षण करने के लिए आगे बढ़ते हैं।

चरण: इस चरण में २० से ५० तक के जानवरों की एक चर संख्या, दीर्घकालिक परीक्षणों के अधीन है। ये परीक्षण बहुत महंगे हैं और कुछ परिणाम प्राप्त करने में लंबा समय लेते हैं; हम जानवर के जीवन के बारे में 1/8 के बारे में बात करते हैं यह संभव है कि इन परीक्षणों की प्रक्रिया के दौरान कुछ जानवर मर जाते हैं, लेकिन उनका हमेशा एक शव परीक्षा और हिस्टोलॉजिकल प्रकार की परीक्षा के साथ अध्ययन किया जाता है। चुने गए जानवर हमेशा चूहे और चूहे होते हैं और लंबी अवधि के परीक्षणों के अंत तक केवल 70-80% ही जीवित रहते हैं। इस्तेमाल किए गए जानवरों को सिर्फ दूध पिलाया जाता है, वे जितने छोटे होते हैं, वे उपचार के प्रति उतने ही संवेदनशील होते हैं। लंबी अवधि की परीक्षण अवधि के दौरान, शोधकर्ता को हमेशा एक गणितज्ञ-सांख्यिकीविद् द्वारा समर्थित किया जाता है, जो एकत्रित की गई सभी सूचनाओं को ध्यान में रखता है और विभिन्न डेटा को पुन: उत्पन्न करने में सक्षम होता है।

जानवरों पर परीक्षण की गई खुराक अधिकतम सहनशील खुराक और उसके सभी उपगुणकों से शुरू होती है, और जानवर में खुराक-प्रतिक्रिया प्रतिक्रिया का मूल्यांकन किया जाता है।
प्रशासन को हमेशा उस मार्ग से संपर्क करना चाहिए जिसके माध्यम से व्यक्ति जांच के तहत पदार्थ के संपर्क में आ सकता है, इसलिए मौखिक, त्वचीय या श्वसन मार्ग, जबकि यदि किसी दवा की कैंसरजन्यता का परीक्षण किया जाता है तो यह अंतःशिरा प्रशासन करने के लिए भी उपयोगी होता है।
परीक्षण किए गए जानवरों के समूह 4 (प्रत्येक समूह के लिए 50 जानवर) हैं:

एक एनएआईएफ समूह जिसका कोई इलाज नहीं है;
वाहन के साथ इलाज किया गया एक समूह;
परीक्षण पदार्थ के साथ इलाज किया गया समूह;
एक ज्ञात कार्सिनोजेन के साथ इलाज किया गया समूह।

यह बहुत महत्वपूर्ण है कि प्रत्येक समूह में जानवरों की संख्या यथासंभव समान हो।वास्तव में, यदि जानवरों की संख्या में बहुत अधिक अंतर है, तो सांख्यिकीय परीक्षण फर्जी हो सकता है।
जो मूल्यांकन किए जाते हैं वे हैं:

ट्यूमर की कुल आवृत्ति;
कुछ ट्यूमर की आवृत्ति;
एक से अधिक प्रकार के ट्यूमर वाले जानवरों की आवृत्ति;
पशु कैंसर की संख्या।

इन सभी अध्ययन चरणों के अंत में, पदार्थ को IARC (इंटरनेशनल एजेंसी फॉर रिसर्च एंड डेवलपमेंट ऑन कैंसर) और पर्यावरण संरक्षण एजेंसी (EPA) द्वारा स्थापित रैंकिंग में वर्गीकृत किया गया है।