3R-Project 04-87

Erkennung erbschädigender Substanzen an der Taufliege Drosophila

Würgler F.
Institut für Toxikologie, der ETH und Universität Zürich, Zürich

Duration: 2 years End of the Project: 1989

Background and Aim
Eine Grundaufgabe der genetischen Toxikologie ist die Erkennung von Substanzen mit erbschädigender Wirkung. Für wenige hundert Substanzen liegen bisher (1987) Ergebnisse über ihre Wirkung auf eines oder mehrere Gewebe im lebenden Säugetier vor. Bei der Taufliege Drosophila sind in den letzten Jahren rasche und flexible Tests zur Erfassung genotoxischer Wirkungen in somatischen Zellen entwickelt worden. Am Säuger gut untersuchte Substanzen sollen nun mit einem solchen Test geprüft werden. Diese vergleichenden Untersuchungen, in kritischen Fällen ergänzt durch bakterielle Tests, sollen zeigen, für welche Substanzen oder Substanzgruppen Drosophila-Tests Untersuchungen am Säuger ersetzen können.

Method and Results
Bei der Taufliege Drosophila melanogaster wurde ein Testsystem entwickelt, das neben dem Nachweis der Induktion von Genmutationen auch die Erfassung von rekombinogenen Wirkungen erlaubt. In diesem System (Somatic Mutation And Recombination Test, SMART) zeigte es sich, dass in der Kanzerogenese das Phänomen des Heterozygotie-Verlusts eine wichtige Rolle spielt, und dass dabei somatische Rekombinationsereignisse von grosser Bedeutung sind. Eine induzierte genotoxische Veränderung z.B. durch Bestrahlung der Anlagen künftiger Organe in den Drosophila-Larven führt zur phänotypischen Ausprägung dieser Markier-Gene auf der Flügeloberfläche oder am Auge.
Ausgehend von einer im Rahmen dieses Projektes weiterentwickelten Computerdatenbank GEN (sie enthält die bekannten Versuchsergebnisse für ca. 3000 Chemikalien) wurde eine Reihe von 21 Substanzen geprüft. Die Daten zeigen, dass sich das Testsystem mit somatischen Zellen der Taufliege Drosophila als einfache und zuverlässige Nachweismethode für genotoxische Substanzen eignet.

References
1) Froehlich, A. and Wuergler F.E. (1989) Induction of somatic mutation and recombination Mutation Research 216, 179 - 187.

2) Graf U., Frei H., Kägi A., Katz A.J. and Wuergler F.E. (1989) Thirty compounds tested in the Drosophila wing spot test. Mutation Res. 222, 359-373.