آزمونهای سمیت ژنی – برون تنی
الزام دریافت تأییدیه برای تجهیزات پزشکی، مواد اولیه، محصولات آرایشی و دارویی
خلاصه آزمون ها
زمینه و هدف: آزمونهای سمیت ژنی (Genotoxicity Tests) بخش مهمی از ارزیابی زیستسازگاری تجهیزات پزشکی بر اساس استاندارد ISO 10993-3: Biological Evaluation of Medical Devices – Part 3: Tests for Genotoxicity, Carcinogenicity and Reproductive Toxicity محسوب میشوند. هدف این آزمونها شناسایی توانایی مواد یا محصولات پزشکی در ایجاد آسیب به ماده ژنتیکی سلولها است. آسیبهای ژنتیکی میتوانند منجر به جهشهای ژنی، ناهنجاریهای کروموزومی، بیثباتی ژنومی و در نهایت بروز سرطان یا اختلالات ارثی شوند. از آنجا که برخی مواد شیمیایی آزادشده از تجهیزات پزشکی ممکن است با DNA سلولها برهمکنش داشته باشند، ارزیابی سمیت ژنی یکی از الزامات اساسی در بررسی ایمنی بیولوژیکی محصولات پزشکی با تماس طولانیمدت یا تماس سیستمیک محسوب میشود. این آزمونها بهویژه برای مواد جدید، پلیمرها، فلزات، پوششهای سطحی، مواد دندانپزشکی و فرآوردههای قابل کاشت اهمیت ویژهای دارند.
روش انجام: مطابق الزامات ISO 10993-3، ارزیابی سمیت ژنی معمولاً بهصورت مرحلهای و با استفاده از مجموعهای از آزمونهای مکمل انجام میشود تا انواع مختلف آسیبهای ژنتیکی شناسایی شوند. این آزمونها شامل روشهای in vitro و در صورت نیاز in vivo هستند.
رایجترین آزمونهای مورد استفاده عبارتاند از:
- آزمون جهش معکوس باکتریایی (Ames Test) برای شناسایی جهشهای نقطهای ژنی.
- آزمون جهش ژنی در سلولهای پستانداران مانند HPRT یا TK Assay.
- آزمون ریزهسته (Micronucleus Test) جهت بررسی آسیبهای کروموزومی.
- آزمون ناهنجاری کروموزومی (Chromosomal Aberration Test).
- آزمون تبادل کروماتید خواهری (Sister Chromatid Exchange).
- آزمون Comet Assay برای ارزیابی شکست رشتههای DNA.
در تست سمیت ژنی، عصاره تهیهشده از وسیله پزشکی یا ماده مورد آزمون در معرض سلولهای هدف یا حیوانات آزمایشگاهی قرار میگیرد. سپس شاخصهای ژنتیکی از طریق روشهای میکروسکوپی، فلوسایتومتری، کشت سلولی و تحلیلهای مولکولی مورد ارزیابی قرار میگیرند. در بسیاری از آزمونها از سیستم فعالسازی متابولیکی (S9 Mix) نیز استفاده میشود تا شرایط متابولیسم بدن شبیهسازی گردد.
یافتهها و طبقهبندی: نتایج آزمون های سمیت ژنی بر اساس میزان ایجاد جهش یا آسیب کروموزومی در مقایسه با گروه کنترل تفسیر میشوند. در مواد زیستسازگار، افزایش معنیداری در فراوانی جهشها، ریزهستهها یا ناهنجاریهای کروموزومی مشاهده نمیشود. در مقابل، مواد دارای پتانسیل ژنوتوکسیک میتوانند موجب افزایش آسیب DNA، جهش ژنی یا تغییرات ساختاری کروموزومها شوند.
به طور کلی نتایج در سه گروه طبقهبندی میشوند:
- غیرژنوتوکسیک (Negative)
- مشکوک یا نیازمند بررسی تکمیلی (Equivocal)
- ژنوتوکسیک (Positive)
در مواردی که نتایج آزمونهای غربالگری اولیه مثبت باشند، انجام آزمونهای تکمیلی یا مطالعات حیوانی برای تأیید یافتهها توصیه میشود. ارزیابی نهایی معمولاً بر پایه مجموعه شواهد حاصل از چندین آزمون مستقل صورت میگیرد.
نتیجهگیری: آزمونهای سمیت ژنی بر اساس ISO 10993-3 ابزارهای کلیدی برای شناسایی خطرات ژنتیکی ناشی از مواد مورد استفاده در تجهیزات پزشکی هستند. این آزمونها امکان ارزیابی آسیبهای DNA، جهشهای ژنی و ناهنجاریهای کروموزومی را فراهم کرده و نقش مهمی در پیشگیری از خطرات بلندمدت نظیر سرطانزایی و اختلالات ژنتیکی ایفا میکنند. بهرهگیری از مجموعهای از آزمونهای مکمل در شرایط استاندارد، موجب افزایش دقت ارزیابی ایمنی زیستی و اطمینان از سازگاری محصولات پزشکی با سلامت انسان میشود. نتایج حاصل از این مطالعات بخش مهمی از مستندات مورد نیاز برای توسعه محصول، مدیریت ریسک و اخذ مجوزهای قانونی تجهیزات پزشکی را تشکیل میدهند.
واژگان کلیدی: ISO 10993-3، سمیت ژنی، Genotoxicity، جهش ژنی، آسیب DNA، آزمون Ames، Micronucleus Test، Chromosomal Aberration، HPRT Assay، TK Assay، Comet Assay، ناهنجاری کروموزومی، زیستسازگاری، Biocompatibility، ارزیابی ایمنی تجهیزات پزشکی.
تصویر خلاصه آزمون ها
⚠️ الزامات قانونی
انجام آزمونهای سمیت ژنی برای کلیه تجهیزات پزشکی با تماس طولانی مدت (بیش از ۲۴ ساعت) و تماس ایمپلنت (بیش از ۳۰ روز)، محصولات دندانپزشکی، مواد اولیه زیستپزشکی و محصولات دارویی که با بدن انسان تماس دارند، الزامی است. این آزمونها برای اخذ پروانه ساخت، کد آی آر سی و تاییدیه نهایی سازمان غذا و داروی ایران ضروری میباشد. همچنین برای صادرات محصولات به بازار چین و سایر کشورها، ارائه گزارش معتبر از یک آزمایشگاه همکار معتمد مانند سنجش ساناژن الزامی است.
تست های سمیت ژنی برون تنی
آزمون ایمز
آزمون ایمرز بر اساس OECD TG 471 سریعترین و رایجترین روش غربالگری جهشزایی مواد شیمیایی و تجهیزات پزشکی میباشد. در این روش از پنج سویه باکتریایی سالمونلا تیفی موریوم و یک سویه اشرشییا کلی استفاده میشود. اگر ماده مورد نظر جهشزا باشد، باعث برگشت جهش در باکتریها شده و آنها قادر به رشد در محیط فاقد هیستیدین خواهند بود و شمارش کلونیهای رشد کرده، شدت جهشزایی ماده را مشخص میکند. این آزمون پایه و اساس هر باتری سمیت ژنی میباشد.
آزمون انحراف کروموزومی برون تنی
آزمون انحراف کروموزومی برون تنی (OECD TG 473) برای تشخیص انحرافات کروموزومی ساختاری مانند شکست، قطعه قطعه شدن و تبادل کروماتیدها در سلولهای پستانداران طراحی شده است. سلولهای CHO، V79 یا لنفوسیت انسانی در حضور و عدم حضور فعال کننده متابولیک در معرض ماده مورد آزمایش قرار میگیرند. پس از رنگآمیزی، کروموزومها زیر میکروسکوپ نوری بررسی شده و درصد سلولهای دارای انحراف محاسبه میشود.
آزمون HPRT
آزمون HPRT (OECD TG 476) برای تشخیص جهشهای ژنی در سلولهای پستانداران مانند لنفومای موش یا سلولهای CHO طراحی شده است. ژن هدف HGPRT میباشد. پس از قرار گرفتن سلولها در معرض ماده و طی دوره بیان فنوتیپی، سلولها در محیط انتخابی حاوی آنالوگ نوکلئوزیدی کشت داده میشوند. فقط سلولهای جهش یافته قادر به رشد هستند و تعداد کلونیها نشان دهنده میزان جهشزایی ماده است.
آزمون تبادل کروماتیدهای خواهر برون تنی
آزمون تبادل کروماتیدهای خواهر برون تنی (OECD TG 478) یک روش اختیاری و مکمل برای تشخیص تبادل مواد ژنتیکی بین کروماتیدهای خواهر میباشد. در این روش سلولها در محیط حاوی برومودئوکسی اوریدین کشت داده میشوند تا کروماتیدها رنگآمیزی متفاوتی پیدا کنند. تبادل قطعات بین کروماتیدها زیر میکروسکوپ قابل مشاهده و شمارش است. این روش تا حد زیادی توسط آزمونهای ۴۷۳ و ۴۸۷ جایگزین شده است.
آزمون تشکیل کلونی
آزمون تشکیل کلونی (OECD TG 479) تنها روش برون تنی است که مستقیماً پتانسیل سرطانزایی ماده را ارزیابی میکند. در این روش، سلولهای جنین همستر یا سلولهای کلیه موش در معرض ماده قرار میگیرند. پس از چند هفته، تشکیل کلونیهای کانونی با مورفولوژی تغییر یافته (تبدیل به فنوتیپ توموری) بررسی میشود. این آزمون برای تجهیزات پزشکی با تماس ایمپلنت طولانی مدت توصیه میگردد.
آزمون تیمیدین کیناز (TK)
آزمون TK (OECD TG 480) روشی خاص برای تشخیص جهش در جایگاه tk در سلولهای لنفومای موش میباشد. جهش در این جایگاه باعث مقاومت سلولها به تری فلوروتیمیدین میشود. کلونیهای جهش یافته پس از ۱۰ تا ۱۴ روز شمارش میشوند. این روش هنوز معتبر است اما OECD 476 به عنوان روش ارجح توصیه میشود.
آزمون ریزهسته (میکرونوکلئوس) برون تنی
آزمون ریزهسته برون تنی (OECD TG 487) به طور همزمان شکست کروموزومی و ناهنجاریهای دوک میتوزی را تشخیص میدهد. سلولهای پستانداران در حضور و عدم حضور فعال کننده متابولیک در معرض ماده قرار میگیرند. در انتهای میتوز، قطعات کروموزومی یا کروموزومهای کامل که در هسته اصلی قرار نگرفتهاند، ریزهسته تشکیل میدهند. فراوانی سلولهای حاوی ریزهسته به عنوان شاخص سمیت ژنی محاسبه میشود. این آزمون جایگزین مناسب برای OECD 473 میباشد.
آزمون الکتروفورز سلول منفرد (کومت)
آزمون الکتروفورز سلول منفرد (کومت) (OECD TG 489) با حساسیت بالا شکست DNA (تک و دو رشتهای) را در سطح سلول منفرد تشخیص میدهد. سلولها در آگاروز بر روی لام قرار گرفته و لیز میشوند. با انجام الکتروفورز، قطعات DNA شکسته شده به سمت آند مهاجرت میکنند و ظاهری شبیه دم دنبالهدار ایجاد میکنند. درصد DNA در دم، طول دم و لحظه دم به عنوان پارامترهای آسیب DNA اندازهگیری میشوند. این آزمون برای مواد با مکانیسم ناشناخته بسیار مفید است.
کدام آزمون را برای محصول خود انتخاب کنیم؟
⚠️ قانون طلایی ISO 10993-3
هیچ آزمون برون تنی واحدی نمیتواند تمام مکانیسمهای سمیت ژنی را پوشش دهد. بنابراین یک باتری (Battery) از آزمونها الزامی است. انتخاب آزمونهای سمیت ژنی مناسب برای محصول پزشکی یا دندانی بر اساس استاندارد ISO 10993-3 و دستورالعملهای OECD به عوامل متعددی مانند نوع تماس (تماس سطحی، تماس ایمپلنت)، مدت تماس (محدود، طولانی مدت، دائمی) و ترکیب شیمیایی محصول بستگی دارد.
راهنمای سریع انتخاب بر اساس مدت تماس محصول:
-
تماس کمتر از ۲۴ ساعت (مثل ماسک، چسب زخم): آزمون سمیت ژنی الزامی نیست، مگر اینکه ماده اولیه شناخته شده جهشزا باشد.
-
تماس ۲۴ ساعت تا ۳۰ روز (مثل کاتتر کوتاه مدت، پانسمان): اگر ترکیب محصول مشکوک باشد (حاوی رنگهای آزو، فلزات سنگین، نانوذرات)، آزمون ایمز + ریزهسته توصیه میشود.
-
تماس ۳۰ روز تا ۱ سال (مثل ایمپلنت دندانی موقت، پیچ ارتوپدی): الزاماً ایمز + ریزهسته و در صورت نیاز آزمون HPRT یا انحراف کروموزومی.
-
تماس بیش از ۱ سال (دائمی) (مثل پروتز مفصل، ایمپلنت دندانی دائمی، استنت): الزاماً ایمز + ریزهسته + HPRT. برای ایمپلنتهای بسیار حساس (مغزی، قلبی) آزمون کومت (۴۸۹) نیز پیشنهاد میشود.
-
مواد قابل جذب (مثل نخ بخیه قابل جذب، داربست مهندسی بافت): علاوه بر آزمونهای متناسب با مدت تماس، باید محصولات تخریب نیز در همان مجموعه آزمونها بررسی شوند.
نکته بسیار مهم:
آزمون ایمز (۴۷۱) به تنهایی کافی نیست و حتماً باید با یک آزمون دیگر روی سلول پستانداران (ترجیحاً ریزهسته ۴۸۷ یا HPRT ۴۷۶) همراه شود. انتخاب نادرست باتری آزمون منجر به رد گزارش توسط سازمان غذا و دارو میشود.
برای تعیین دقیق باتری آزمون متناسب با محصول خود (با توجه به ترکیب شیمیایی، فرآیند ساخت، روش استریلیزاسیون و مدت تماس بالینی)، با واحد پشتیبانی فنی و حقوقی ما مشورت کنید. کارشناسان ما رایگان راهنمایی میکنند.
| دسته محصول بر اساس تماس | آزمونهای الزامی (حداقل ۲ آزمون) | آزمونهای مکمل (اختیاری) |
|---|---|---|
| تماس سطحی کوتاه مدت (کمتر از ۲۴ ساعت) | معمولاً نیاز به سمیت ژنی نیست مگر ترکیب بسیار مشکوک | – |
| تماس سطحی طولانی مدت (بیش از ۳۰ روز) یا ایمپلنت | آزمون ایمز (۴۷۱) + آزمون ریزهسته برون تنی (۴۸۷) | آزمون انحراف کروموزومی (۴۷۳) یا کومت (۴۸۹) |
| ایمپلنت دائمی (بیش از ۱ سال) + مواد قابل جذب | آزمون ایمز (۴۷۱) + آزمون ریزهسته (۴۸۷) + آزمون HPRT (۴۷۶) | آزمون تشکیل کلونی (۴۷۹) برای ارزیابی سرطانزایی |
| داروها و واکسنها | آزمون ایمز (۴۷۱) + آزمون ریزهسته (۴۸۷) | آزمون HPRT (۴۷۶) یا آزمون TK (۴۸۰) |
| محصولات آرایشی با جذب سیستمیک | آزمون ایمز (۴۷۱) + آزمون ریزهسته (۴۸۷) | آزمون کومت (۴۸۹) برای حساسیت بیشتر |
تکمیل و ارسال کلیه مدارک و فرمهای مورد نیاز پیش از ارسال نمونه به آزمایشگاه الزامی است. لطفاً مدارک را بهصورت کامل و صحیح ارسال نمایید. در صورت وجود نقص یا مغایرت در اطلاعات، فرآیند پذیرش نمونه، بررسی فنی و شروع آزمون با تأخیر مواجه خواهد شد.
پیش از ارسال نمونه، لطفاً الزامات و شرایط حمل، نگهداری و بستهبندی نمونه را به دقت مطالعه نموده و جهت اطمینان از پذیرش صحیح نمونه، با واحد پذیرش آزمایشگاه هماهنگی لازم را انجام دهید.
جهت دریافت هزینه دقیق و بهروز آزمونها، لطفاً فرم درخواست آزمون را از طریق پیامرسان بله یا ایمیل برای آزمایشگاه ارسال نمایید. درخواست شما توسط کارشناسان فنی بررسی شده و هزینه نهایی بر اساس نوع آزمون، تعداد نمونهها و الزامات مطالعه اعلام خواهد شد.
گزارش نهایی آزمون پس از تکمیل تمامی مراحل آزمایش، بررسی نتایج و تأیید واحد کنترل کیفیت، در کوتاهترین زمان ممکن صادر شده و حداکثر ظرف 10 روز کاری در قالب گزارش رسمی انگلیسی به متقاضی تحویل خواهد شد.








