Английский язык. Тысячи / IV (пять тысяч) / Перевод

Нездоровое свечение: флуоресцентные головастики

указывают на химическое загрязнение

  Трансгенные мальки рыб и личинки лягушек начинают светиться, когда подвергаются воздействию разрушительных гормональных соединений в воде. Эрика Гис.

В мультфильмах ярко светящаяся слизь сигнализирует, что есть загрязнение в воде. Теперь мультфильм воплощается в жизнь: французская биотехнологическая компания создала трансгенных головастиков, которые флуоресцирует, когда сталкиваются с химическими загрязнителями в воде, которые нарушают функционирование слизи. Тест обещает пролить свет на класс веществ, разрушающих эндокринную систему, которая имеет регуляторы загрязнения в своей трудоемкой работе.

В этом месяце французская компания WatchFrog начинает свои первые привлекающие внимание испытания, чтобы проверить сточные воды из больницы близ Парижа, под эгидой министерства охраны окружающей среды и промышленности. Организация экономического сотрудничества и развития (OECD) также оценивает тест слизи, а американское Управление по охране окружающей среды (EPA) уже использует его.

Тесты на живых организмах — в естественных условиях — более разоблачающие, чем традиционные химические исследования. Вместо того, чтобы предназначаться для определенных составов, они могут выдвинуть на первый план любой ядохимикат или смесь, которая разрушает ключевой орган или жизненную систему. До недавнего времени, однако, в естественных условиях тестирование на эндокринные разрушители было проведено на выросших животных, что означает, что процесс медленный, занимающий годы, чтобы развить, и недели, чтобы выполнить. Это также дорого — каждое испытание стоит 60,000 - 100,000 евро.

Эти препятствия позволили WatchFrog выйти вперед. Новшество компании должно объединить лучшее из двух миров: “естественные условия проверять в масштабе пробирки,” говорит генеральный директор Грегори Лемкайн. Головастики Xenopus WatchFrog длиною в три миллиметра, это общая разновидность в лабораториях физиологии, достаточно маленькие, чтобы поместиться в стандартное оборудование лаборатории. “Наша испытательная стоимость между в 10 и 20 раз меньше, - говорит Лемкайн, - и они предлагают результаты через 24 - 48 часов.”

Регуляторы затронуты, потому что рост данных показывает, что некоторые синтетические химикаты — включая найденных в инсектицидах, гербицидах, фумигантах, фунгицидах, моющих средствах, смолах и пластификаторах — могут разрушить эндокринную систему тела, которая управляет многими важными функциями, испуская гормоны или естественных химических посыльных. Химикаты могут зашифровать сигнала, подражая гормонам, блокируя их рецепторы или изменяя гормональные уровни.

Гормоны щитовидной железы, например, затрагивают мозговое развитие, метаболизм и старение. Они также важны в земноводной метаморфозе. Без гормонов щитовидной железы, головастик не будет превращаться в лягушку.

Соучредитель WatchFrog Барбара Деменейкс превратил эту науку в тест токсикологии. Она объединила маркер — ген для белка медузы, что флуоресцирует зеленым — с последовательностью ДНК, которая включает зеленый флуоресцентный белок в присутствии гормонов щитовидной железы. Система показывает, где и когда гормоны щитовидной железы (или загрязнители, подражающие им), вызывают метаморфозу. Это также показывает отсутствие тех процессов, когда гормональная функция разрушена.

Конкуренты WatchFrog настойчиво продвигаются с аналогичными тестами, используя флуоресцирующую рыбу, чтобы обнаружить эстроген разрушений. Когда трансгенные рыбы сталкиваются с химикатом, который препятствует тому, чтобы они произвели яйца или изменили пол, они начинают светиться.

Гонконгский Vitargent коммерциализировал тест, используя эмбрионы Oryzias melastigma, азиатская рыба, более известная как medaka. Соучредитель и главный инженер Ксуепинг Чен говорит, что продукт находится теперь в широком применении. "Наши тесты широко используются для измерения ... эстрогенной активности широкого спектра потребительских товаров, включая косметику и продукты по уходу за кожей, медикаментов и дополнительных медицинских изделий, сухое молоко, мясо, морепродукты и так далее", говорит она.

Это - рынок, который предназначен также и для WatchFrog. Компания сотрудничала с Тэйсеном Игачи, преподавателем экологической эндокринологии в Национальном Институте Основной Биологии в Окадзаки, Япония, и Мэсато Киношиты, доцента прикладных биологических наук в университете Киото, который создал взрослое medaka для лабораторных испытаний. WatchFrog приспособил модель к более крепкому разнообразию medaka, которые будут лучше храниться до коммерческого тестирования и использует мальков рыб, чтобы ускорить процесс.

Рынок для этих тестов растет. Европейская комиссия идентифицировала эндокринные разрушители как серьезные загрязнители, которые будут проверены и ограничены при его Регистрации, Оценке, Разрешении и Ограничении Химических (REACH) законодательств и его Водная Базовая директива. Но оба закона коротки на ключевых деталях. “Они не говорят, что такое эндокринный разрушитель или как проверить его,” говорит Лемкайн. Из-за этой ошибки WatchFrog ориентирует свои тесты к рекомендациям OECD, которые определяют гормоны-разрушители как химикаты, которые могут разрушить способность рыбы произвести яйца, или изменить пол, или препятствовать тому, чтобы головастик изменился.

Американское Управление по охране окружающей среды (EPA) уже использует модель головастика WatchFrog. Чтобы расположить по приоритетам, какой из тысяч химикатов нуждается в тестировании токсичности, программа агентства ToxCast использует вычислительные аппараты и тестирование высокой пропускной способности, чтобы идентифицировать типов химикатов, которые могли бы быть опасными. EPA тогда использует тест головастика WatchFrog в качестве промежуточного шага, чтобы обнаружить, какие подозрительные химикаты требуют дорогих, отнимающих много времени тестов токсикологии, говорит Кевин Крофтон, действующий заместитель директора Национального Центра EPA Вычислительной Токсикологии.

Другая программа по охране окружающей среды, Pathfinder (Первооткрыватель), помогает WatchFrog автоматизировать тесты для локального использования. Pathfinder находит средства для разработки технологий, предназначенных для окружающей среды и проблем здоровья человека. Это помогло WatchFrog в развитии FrogBox, устройство, размерами с проигрыватель, который использует картриджи, содержащие головастиков для непрерывного проточного мониторинга.

Одно целевое применение - отток от центров обработки воды. Обработка уничтожает определенные химикаты, но может произвести вредные побочные продукты. Способность FrogBox рассмотреть продолжающийся поток позволит ему документировать ежечасно, ежедневно, еженедельные или сезонные изменения об уровнях загрязнителя.

Больница за пределами Парижа - типичный целевой клиент. Проект за 1.4 миллиона евро, который будет действовать в течение двух - трех лет, идентифицирует, какие сточные потоки можно было лучше обрабатывать. Идея состоит в том, чтобы развить мобильную лабораторию в больнице.

Как во Франции, таким образом, это входит в Соединенные Штаты. Головастики и мальки рыб - “небольшие животные стража,” говорит Крофтон. “Если Вы видите сигнал, это означает, что нам лучше второй раз взглянуть сюда.”