Chromosomen-Aberrationen

Quantifizierung von Chromosomen-Rearrangements am Bildschirm

Hervorragende automatische und semi-automatische Werkzeuge für die Analyse von Chromosomen-Aberrationen unabhängig von einem Mikroskop.

Die Analyse von Chromosomen-Aberrationen ist ein akzeptiertes Verfahren zur Beurteilung von DNA-Schäden in vitro und in vivo. Untermauert durch zahlreiche Publikationen, wird der Test häufig in der vorklinischen Toxikologie (siehe OECD Richtlinie #473) und als verlässliches Verfahren zur Abschätzung von Strahlendosen in der Bio-Dosimetrie eingesetzt. Nachteilig ist allerdings, dass zum einen die Analyse von Chromosomen-Aberrationen zeitaufwendig und mühselig ist, und zum anderen nur erfahrene Auswerte die Ergebnisse richtig interpretieren können. Besonders in Notfall-Situationen, etwa nach großen Strahlenunfällen, kann es zu kritischen Verzögerungen bei der Beurteilung von Aberrationen für die Bio-Dosimetrie kommen. MetaSystems kann Forscher bei der Analyse von Neon und die Metafer bilden die perfekte Arbeitsplattform für die automatische und semi-automatische Aberrationsanalyse, auch unabhängig von einem Mikroskop.  

Dizentrische Chromosomen

Di-zentrische Chromosomen, d. h. Chromosomen mit zwei Zentromeren, die aus dem Rearrangement von zwei einzelnen, beschädigten Chromosomen hervor gegangen sind, eignen sich als Indikator-Läsionen in Untersuchungen über Chromosomen-Aberrationen. Besonders in der Bio-Dosimetrie kommt es auf schnelle Ergebnisse an. Daher ist es sinnvoll, dizentrische Chromosomen heran zu ziehen, da sie jeweils das Endpunkt komplexer DNA-Schäden markieren, als die zugrunde liegenden, komplexen DNA-Veränderungen zu untersuchen. Es wurde in zahlreichen Studien nachgewiesen, dass die Häufigkeit von dizentrischen Chromosomen mit steigenden Dosen zunimmt und dass bestimmte Strahlungsarten typische Dosis-Wirkungsbeziehungen ergeben.

Die Metafer-Softwareerweitrung für den Nachweis von di-zentrischen Chromosomen (DCScore) ist die richtige Lösung für diese Fragestellung. Die Software identifiziert und zählt di-zentrische Chromosomen automatisch und unbeaufsichtigt, selbst bei einem sehr hohen Probenaufkommen. Das System ist sehr schnell und die Ergebnisse sind gut reproduzierbar.

Alle gefundenen di-zentrischen Chromosomen werden in der jeweilien Metaphase hervorgehoben. Ein anpassbare Auswertetabelle zeigt die Anzahl der di-zentrischen Chromosomen pro Metaphase und erlaubt auch manuelle Korrekturen. Natürlich kann jede Metaphase zur manuellen Inspektion relokiert werden.

Die Einstellungen für die Auswerte-Parameter können vom Anwender verändert oder mit dem integrierten, selbst-optimierende Algorithmus verbessert werden. Die Identifizierung von dizentrischen Chromosomen geschieht im wesentlichen anhand von morphologischen Kriteren, aber die Auswertung kann optional auch um Messung von Telomer- und Zentromer-Signalen von FISH-Sonden erweitert werden.

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Aberrationen zählen

Die Exposition von Zellen mit DNA-schädigenden Reagenzien kann zu irreparablen Läsionen auf beiden Strängen der DNA führen. Diese Schäden können zu Chromosomenbrüchen und Rearrangements führen, die dann als Chromosomen-Aberration in Metaphaseplatten zutage treten. Der in-vitro Chromosomen-Aberrationstest mit kultivierten Säugerzellen ist eine empfindliches Verfahren, um die mutagene oder karzinogene Wirkung von Substanzen festzustellen. Der Test wird häufig in vorklinischen toxikologischen Studien eingesetzt. Die OECD hat dazu eine entsprechende Richtlinie veröffentlicht (OECD Richtlinie #473), und das Testverfahren kann in Übereinstimmung mit den ‚Good Laboratory Practices‛ (GLP) durchgeführt werden.

MetaSystems hat eine semi-automatischen Vorgehensweise für die Auswertung von Chromosomen-Aberrationen am Bildschirm entwickelt. Alle Werkzeuge dafür stehen auf der Metafer Scanningplattform zur Verfügung. Administratoren können komplette Studien anlegen, wobei die einzelnen Präparate kodiert werden, um eine Voreingenommenheit bei der Auswertung zu vermeiden. Der Metaphasenfinder nimmt Bilder der gefundenen Metaphasen auf. Die Metaphasen können dann entweder direkt oder als Bilder am Bildschirm ausgewertet werden, und die Ergebnisse können leicht in die frei konfigurierbare Aberrationstabelle eingegeben werden. Nachdem die Studie abgeschlossen wurde, kann der Administrator die Bezeichnungen der Objektträger dekodiere, Statistiken berechnen (z. B. mit der Chi-Quadrat Funktion von Metafer) und Berichte drucken oder exportieren.

All für die Auswertung wichtigen Elemente können angepasst werden. Die in Metafer bereits enthaltenen Datenbank mit Aberrations-Klassen kann vom Anwender um weitere Klassen ergänzt werden. In der Aberrationstabelle können die Felder an die auftretenden Aberrationen angepasst werden und neue Tastaturkürzel zur einfachen Bedienung zugewiesen werden. Und die Berichte und exportierten Dateien können genau an die Erfordernisse abgestimmt werden. Die ganze Auswertung kann in voller Übereinstimmung mit den GLP-Regularien durchgeführt werden (einschließlich Benutzer-Management auf verschiedenen Ebenen, lückenloser Dokumentation aller Schritte (audit trail), sowie geschützten Daten und Einstellungen).

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