Целта на тестването на генотоксичността за оценка на риска от вещества в храните за хора и животни е:
- идентифициране на вещества, които могат да доведат до наследствени увреждания у хора,
- прогнозиране на потенциални генотоксични канцерогени в случай, когато няма данни за канцерогенност и
- принос към разбирането на механизма на действие на химичните канцерогени.
За адекватна оценка на генотоксичния потенциал на дадено химично вещество трябва да се оценят различни крайни точки, т.е. индуциране на генни мутации, структурни и цифрови хромозомни алтерации, тъй като всяко от тези събития участва в канцерогенезата и наследствените заболявания. Адекватно обхващане на се получи само чрез използване на повече от една система за тестване, тъй като нито един индивидуален тест не може да осигури горепосочените крайни точки може да осигури информация едновременно за всички тези крайни точки.
За достигане на препоръките си за основен набор от тестове, Научният комитет взе пред вид:
- досегашния опит с различни тестове, комбинирани в основен набор,
- наличността на насоки или международно приети протоколи,
- производителността на in vitro и in vivo тестове при прогнозиране на канцерогенеза у гризачи,
- корелации между положителни резултати за генотоксичност in vitro и in vivo,
- максималният брой тестове, необходими за постигане на адекватно покритие на трите изисквани крайни точки и
- необходимостта да се избягват ненужни тестове върху животни.
Научният комитет препоръчва стъпков подход за генериране и оценка на данните за генотоксичен потенциал, обхващащ:
- основен набор от тестове in vitro,
- съображения дали някои специфични свойства на тестваното вещество могат да изискват замяна на един или повече от препоръчаните тестове in vitro с други тестове in vitro или in vivo в основния набор,
- в случай на положителни резултати от основния набор – преглед на всички налични релевантни данни за тестваното вещество и
- при необходимост, провеждане на подходящо изследване (изследвания) in vivo за оценяване дали генотоксичният потенциал, наблюдаван in vitro се изразява in vivo.
Научният комитет препоръчва използването на следните два тестове in vitro като първа стъпка при тестването:
- тест за реверсивни мутации върху бактерии (OECD TG 471) и
- in vitro микронуклеус тест на клетки от бозайници (OECD TG 487).
Тази комбинация от тестове изпълнява основните изисквания за обхващане на трите генетични крайни точки с минимален брой тестове; тестът за реверсивни мутации върху бактерии покрива генните мутации, а in vitro микронуклеус теста – структурните и цифровите хромозомни аберации. Научният комитет заключи, че тези два теста са надеждни за откриване на най-потенциалните генотоксични вещества и че добавянето на други тестове с клетки от бозайници in vitro в основния набор ще намали значително специфичността без значително повишаване на чувствителността.
Научният комитет разгледа дали тест in vivo трябва да бъде включен в първата стъпка на тестването и се съгласи, че не е необходимо рутинното му включване. Ако, обаче, има индикации за разглежданото вещество, че при стандартните in vitro системи биха липсвали специфични метаболитни пътища или се знае, че тестовата система in vitro е неподходяща за това вещество или начина му на действие, тогава тестването ще изисква или подходяща модификация на тестовете in vitro или използване на тест in vivo на ранен етап на тестването. Научният комитет призна и че в някои случаи може да бъде полезно да се включи оценка in vivo на генотоксичността на ранен етап, ако, например, такова тестване може да се вгради в други изследвания на хронична токсичност, които следва да бъдат извършени.
Ако всички in vitro крайни точки са явно отрицателни при адекватно проведени тестове, тогава може да се заключи с разумна сигурност, че веществото няма генотоксичен потенциал.
В случай на резултати, които не дават възможност за заключение, противоречиви или съмнителни резултати от тестване in vitro, може да бъде подходящо да се извърши по-нататъшно тестване in vitro, или чрез повтаряне на вече проведен тест, може би при различни условия, или чрез провеждане на различен тест in vitro, в опит за разрешаване на ситуацията. В случай на положителни резултати от основния набор тестове, може да се окаже, че по-нататъшното тестване in vitro е подходящо за оптимизиране на последващо тестване in vivo или за осигуряване на допълнителна полезна механистична информация.
Преди да се предприеме проследяване на положителни резултати in vitro чрез тестване in vivo, трябва да се разгледат не само резултатите от тестването in vitro, а и други релевантни данни за веществото, като информация за химичната му реактивност (която може да предразположи за контактни ефекти), бионаличност, метаболизъм, токсикокинетика и всяка специфичност на таргетния орган. Допълнителна полезна информация може да дойде от структурни сигнали и групиране от структурно свързани вещества. Може да бъде възможно след това да се достигне до заключение за третиране на веществото като генотоксин in vivo. Ако след подобен преглед се вземе решение, че е необходимо тестване in vivo, тестовете трябва да се изберат на основа “случай-по-случай” с използване на експертна преценка, с гъвкавост при избора на теста, водена от пълното множество от налични данни за веществото.
Тестовете in vivo трябва да са свързани с генотоксичните крайни точки, идентифицирани като позитивни in vitro и с подходящи таргетни органи или тъкани. Доказателствата от самия тест или от други токсикокинетични или хронични токсикологични изследвания, че таргетните тъкани са били изложени на тестваното вещество и/или метаболитите му са от основно значение за интерпретирането на отрицателните резултати.
Подходът към тестване in vivo трябва да бъде стъпков. Ако първият тест е позитивен, не е необходим следващ тест и веществото трябва да се разглежда като генотоксин in vivo. Ако тестът е отрицателен, може да е възможно да се заключи, че веществото не е генотоксин in vivo. В някои случаи, обаче, може да бъде необходим втори тест in vivo, тъй като има ситуации, в които повече от една крайна точка в тестовете in vitro е положителна и тогава може да е необходим тест in vivo за втора крайна точка, ако първият тест е отрицателен. Може да е необходимо и да се проведе следващ тест in vivo върху алтернативна тъкан, ако, например, стане ясно, че веществото не е достигнало до таргетната тъкан при първия тест. Трябва да се вземе пред вид комбинацията от оценяване на различни крайни точки в различни тъкани у едно и също животно in vivo.
Научният комитет препоръчва следните тестове като подходящи за тестване in vivo tests:
- OECD TG 474,
- OECD TG 488 и
- in vivo Comet (няма OECD TG понастоящем, има международно приети протоколи).
Микронуклеусният тест in vivo покрива крайните точки на структурните и цифровите хромозомни аберации и е подходящ проследяващ тест за in vitro кластогени и анюгени. Може да има случаи, в които тестът OECD TG 475 е алтернативен тест за проследяване.
Трансгенните тестове върху гризачи могат да открият точкови мутации и малки заличавания и нямат тъканни ограничения. Тестът in vivo Comet се счита за подходящ индикаторен тест поради чувствителността си към вещества, които причиняват генни мутации и/или структурни хромозомни аберации и може да се използва смного таргетни тъкани.
Научният комитет заключи, че не е необходимо рутинно тестване за генотоксичност в зародишни клетки. Вещество, за което има заключение, че е позитивно в тестове в соматични тъкани in vivo, трябва нормално да се счита за достигащо до зародишните клетки и мутаген за зародишните клетки, следователно потенциално опасно за бъдещите поколения. В обратната ситуация, вещество, негативно в тестовете в соматични тъкани in vivo трябва да се приеме за негативно в зародишни клетки, още повече не е извествен мутаген със специфичност към зародишни клетки.
Нормално, ако резултатите от подходящи и правилно проведени тестове in vivo са отрицателни, може да се заключи, че веществото не е генотоксин in vivo. Ако резултатите от тестовете in vivo са положителни, тогава може да се заключи, че веществото е генотоксин in vivo.
Научният комитет препоръчва документиран подход с претегляне на доказателствата към оценката и интерпретацията на данните за генотоксичност. Такъв подход не само трябва да разгледа качеството и надеждността на данните за генотоксичност, но трябва да вземе пред вид други релевантни налични данни, като физикохимични характеристики, връзки структура-активност (включително структурни сигнали за генотоксичност и групиране от структурно свързани вещества), бионаличност, токсикокинетика и метаболизъм и резултатите от хронични изследвания на токсичността и канцерогенността.