Загрузить этот патент

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 509 374
(13)
C1
(51) МПК
G09B 23/28
(2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
(12) ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21)(22) Заявка: 2012154485/14, 14.12.2012
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
14.12.2012
Приоритет(ы):
(22) Дата подачи заявки: 14.12.2012
C 1
2 5 0 9 3 7 4
Адрес для переписки:
665827, Иркутская обл., г. Ангарск, а/я 1170,
Ангарский филиал ФГБУ "ВСНЦ ЭЧ" СО
РАМН
C 1
R U
2 5 0 9 3 7 4
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: Соседова Л.М., Капустина Е.А. Влияние
длительного ингаляционного воздействия
винилхлорида на двигательную активность
потомства белых крыс. - Жизнь без
опасностей, 2011, № 2, с.48-50. RU 2383060 C1,
27.02.2010. Капустина Е.А. Токсикогигиеническая оценка отдаленных эффектов
воздействия винилхлорида на нервную
систему. Автореф. дис. на соиск. (см. прод.)
(73) Патентообладатель(и):
Федеральное государственное бюджетное
учреждение "Восточно-Сибирский научный
центр экологии человека" Сибирского
отделения Российской академии
медицинских наук (RU)
(54) СПОСОБ ОЦЕНКИ ГЕНЕТИЧЕСКИХ МОРФО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ НАРУШЕНИЙ У
ПОТОМСТВА БЕЛЫХ КРЫС С "ХИМИЧЕСКИМ НАСЛЕДСТВЕННЫМ ГРУЗОМ"
константа, равная 2,72; у - регрессионное
уравнение: у=7,04-0,65Х|+1,45Х2-0,64Х3, где
цифровые
показатели
константы
и
регрессионные коэффициенты; Х1 - количество
актов «обнюхивание»; Х2 - количество актов
«локомоции»; Х3 - количество актов «движение
на месте». При Р больше 0 и меньше 0,5
вероятность наличия генетических изменений
определяют как минимальную, при Р
больше 0,5 и меньше 1, вероятность
генетических
изменений
оценивают
как
высокую. Способ расширяет арсенал методов
оценки
генетических
нарушений
у
экспериментальных животных. 1 табл., 2 пр.
(57) Реферат:
Изобретение
относится
к
области
экспериментальной медицины, а именно к
токсикологии.
Исследуют
поведение
потомства
белых
крыс,
подвергшихся
воздействию
токсического
вещества,
с
помощью
теста
«открытое
поле».
Регистрируют
количество
актов
«обнюхивание», «локомоции», «движения на
месте». Рассчитывают прогностический индекс
где
Р
по
формуле:
Р=1/(1+е ‐у),
прогностический индекс - вероятность наличия
генетических изменений; е - математическая
(56) (продолжение):
учен. степ. к.м.н. - Иркутск, 2009. Соседова Л.М., Капустина Е.А., Титов Е.А. Морфофункциональные нарушения у крыс при воздействии винилхлоридом в отдаленном периоде
Ñòð.: 1
ru
R U
(45) Опубликовано: 10.03.2014 Бюл. № 7
(72) Автор(ы):
Соседова Лариса Михайловна (RU),
Капустина Екатерина Александровна (RU)
интоксикации. Медицина труда и промышленная экология, 2008. № 1, с.24-29. Chronic neonatal
nicotine increases anxiety but does not impair cognition in adult rats I L.Z. Hang, Y. Liu, M.M. WinzerSerhan, W.H. Griffith II Behavioral neurosciences. - 2007. - Vol.121, № 6. - P.1342-52, реферат.
R U
R U
2 5 0 9 3 7 4
C 1
C 1
2 5 0 9 3 7 4
Ñòð.: 2
RUSSIAN FEDERATION
(19)
RU
(11)
2 509 374
(13)
C1
(51) Int. Cl.
G09B 23/28
(2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY
(12) ABSTRACT
OF INVENTION
(21)(22) Application: 2012154485/14, 14.12.2012
(72) Inventor(s):
Sosedova Larisa Mikhajlovna (RU),
Kapustina Ekaterina Aleksandrovna (RU)
(24) Effective date for property rights:
14.12.2012
Priority:
(22) Date of filing: 14.12.2012
R U
2 5 0 9 3 7 4
regression coefficients; X1 is the number of sniffing
acts; X2 is the number of locomotion acts; X3 is the
number of in-place acts. If P is more than 0 and less
than 0.5, a probability of the genetic variation is
stated as minimal, while P more than 0.5 and less
than 1 shows a probability of the genetic variations
stated as high.
EFFECT: method extends the range of methods
for assessing the genetic disorders in experimental
animals.
1 tbl, 2 ex
(57) Abstract:
FIELD: medicine.
SUBSTANCE: white rat offspring behaviour after
a toxic exposure is studied with an open-field test.
The number of sniffing, locomotion, in-place acts are
recorded. A prognostic index is calculated by
formula: P=1/(1+e ‐y), wherein P is the prognostic
index that is a probability of genetic variations; e
is a mathematical constant equal to 2.72; y is a
regression
equation:
y=7.04-0.65X1+1.45X20.64X3, wherein numerical values are constants and
Ñòð.: 3
en
C 1
C 1
(54) METHOD FOR ASSESSING GENETIC MORPHOFUNCTIONAL DISORDERS IN WHITE RAT
OFFSPRING WITH CHEMICAL GENETIC BURDEN
2 5 0 9 3 7 4
Mail address:
665827, Irkutskaja obl., g. Angarsk, a/ja 1170,
Angarskij filial FGBU "VSNTs EhCh" SO RAMN
R U
(45) Date of publication: 10.03.2014 Bull. 7
(73) Proprietor(s):
Federal'noe gosudarstvennoe bjudzhetnoe
uchrezhdenie "Vostochno-Sibirskij nauchnyj
tsentr ehkologii cheloveka" Sibirskogo
otdelenija Rossijskoj akademii meditsinskikh
nauk (RU)
RU 2 509 374 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Изобретение относится к области медицины, а именно к экспериментальной
медицине, точнее к токсикологии.
Чрезвычайно важной и актуальной на современном этапе становится проблема
проявлений воздействия химических токсикантов в последующих поколениях [1, 2]. С
проблемой влияния химических веществ на последующие поколения тесно
переплетаются вопросы изучения в популяции мутационного груза,
характеризующего частоту наследственно обусловленной патологии, связанной с
влиянием факторов окружающей среды. Разработка подходов к оценке мутационного
груза является одной из основных задач при определении реальной мутагенной
нагрузки на население [3, 4]. Таким образом, в настоящее время назрела проблема
изучения проявлений наследственного мутационного груза, а также анализа причин и
механизмов данного явления. Из имеющихся на сегодняшний день в арсенале
генотоксикологии методов для решения указанных задач наиболее перспективным
представляется метод гель-электрофореза единичных клеток [5]. Данный метод
обладает рядом преимуществ, среди которых высокая чувствительность, возможность
оценки в любых клетках, небольшое количество требуемого экспериментального
материала, относительно низкие стоимость и длительность проведения
экспериментов [6, 7]. Однако, несмотря на свои преимущества, метод ДНК-комет
требует определенных трудозатрат, наличия материальных и технических ресурсов [8].
Задачей изобретения является расширение арсенала методов оценки генетических
нарушений у экспериментальных животных.
Поставленная задача решается путем изучения поведения потомства белых крыс,
подвергшихся воздействию токсического вещества, в тесте «открытое поле» с
регистрацией количества актов «обнюхивание», «локомоции», «движение на месте»,
расчета прогностического индекса и интерпретации полученного результата.
Авторы не обнаружили описания способов оценки генетических нарушений,
имеющих перечисленные выше признаки. Таким образом, предлагаемый способ
соответствует критерию «новизна».
Показатели поведения белых крыс, выявляемые в тесте «открытое поле»,
используются для оценки состояния центральной нервной системы животных [9].
Использования результатов этологических исследований для оценки генетических
нарушений авторами не найдено. Таким образом, предлагаемый способ соответствует
критерию «изобретательский уровень».
Способ осуществляется следующим образом.
Исследованию подвергают половозрелых белых крыс - потомков особей,
подвергшихся воздействию токсического вещества. Поведение животных изучают с
помощью теста «открытое поле» [9], фиксируя количество актов «обнюхивание»,
«локомоции», «движение на месте».
Рассчитывают прогностический индекс по формуле:
Р=1/(1+е ‐у),
где Р - прогностический индекс, вероятность наличия генетических изменений;
е - математическая константа, равная 2,72;
у - регрессионное уравнение:
у=7,04-0,65Х1+1,45Х2-0,64Х3,
где цифровые показатели - константы и регрессионные коэффициенты;
Х1 - количество актов «обнюхивания»;
Х2 - количество актов «локомоции»;
X3 - количество актов «движения на месте».
Ñòð.: 4
DE
RU 2 509 374 C1
5
10
15
20
25
При Р больше 0 и меньше 0,5 вероятность наличия генетических изменений
определяют как минимальную, при Р больше 0,5 и меньше 1 вероятность генетических
изменений оценивают как высокую.
Заявленное решение позволяет выявлять возможное наличие генетических
изменений в клетках белых крыс без проведения трудоемких генетических
исследований. Способ также позволяет проводить выбраковку животных с
изменениями в геноме перед экспериментом.
Показатели поведения, использованные в данном решении, характеризуют
ориентировочно-исследовательское поведение (обнюхивания), двигательную
активность (локомоции) и тревожность (движение на месте) [9]. Известно, что
генетически предопределяются общие принципы установления межнейронных связей,
основная архитектоника, которые впоследствии и определяют особенности
функционирования ЦНС. Кроме этого, наследуются элементы поведения [10]. Данный
факт позволяет связать генетические изменения, обнаруженные в тканях головного
мозга экспериментальных животных, и показатели поведения: процент ДНК в хвосте
кометы у особей опытной группы составил 3,98 (2,3-5,8)%, у контрольных - 0,56 (0,083,95)% при р=0,00001.
Обработка результатов обследования потомства белых крыс, подвергавшихся
воздействию винилхлорида, проводилась нелинейным регрессионным анализом
(логистическая регрессия) [11].
Достоверность полученных информативных показателей по результатам
регрессионного анализа представлена в таблице 1.
Таблица 1
30
35
40
45
50
Const.B0
Акты
обнюхивание
локомоции
Движение на месте
Estimate
7,040777
-0,65067
1,45352
-0,63896
p-level
0,078059
0,02119
0,006294
0,174864
Уровень значимости для модели составил 0,00001. Оценка эффективности
предлагаемого способа прогнозирования генетических нарушений проводилась в
обучающей и контрольной выборках. В обучающей выборке (81 особь) правильное
распознавание составило для белых крыс с повреждением ДНК 98,18% и 92,31% - для
животных контрольной группы. В контрольной выборке (49 крысы) правильное
распознавание составило 96,97% и 87,50% соответственно.
Пример 1
Белая крыса опытной группы, полученная от особи, подвергавшейся воздействию
винилхлорида. При обследовании в тесте «открытое поле» выявлены числовые
значения показателей:
X1 - количество актов «обнюхивания» - 25,
Х2 - количество актов «локомоция» - 22,
Х3 - количество актов «движения на месте» - 2.
Подставляем полученные значения в формулы:
у=7,04-0,65×27+1,45×22-0,64×5=1,41
P=1/(1+2,72 ‐1,41)=0,8.
Делаем вывод, что у данного животного высокая вероятность генетических
изменений, что подтверждают результаты исследования генетических изменений
методом «ДНК-комет». У данной особи процент ДНК в хвосте кометы составил 4,68%.
Пример 2
Ñòð.: 5
RU 2 509 374 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Белая крыса контрольной группы, полученная от особи, не подвергавшейся
воздействию винилхлорида. При обследовании в тесте «открытое поле» выявлены
числовые значения показателей:
X1 - количество актов «обнюхивания» - 20,
Х2 - количество актов «локомоции» - 5,
Х3 - количество актов «движения на месте» - 5.
Подставляем полученные значения в формулы:
у=7,04-0,65×27+1,45×22-0,64×5=-1,81
P=1/(1+2,72 ‐1,41)=0,14.
Делаем вывод, что у данной особи вероятность генетических изменений
минимальная (процент ДНК в хвосте кометы составил 0,12%).
Литература
1. Антонова И.В. Роль экзогенных факторов в формировании врожденных пороков
развития / И.В.Антонова, Е.В.Богачева, Ю.Ю.Китаева // Экология человека. - 2010. №6. - С.30-35.
2. Домшлак М.Г. Информационное письмо «О необходимости расширения
генетических исследований при оценке влияния химических веществ на половую
функцию работников» / М.Г.Домшлак, Е.Н.Макарова-Землянская // Медицина труда
и промэкология. - 2009. - №10. - С.45-48.
3. Даутов Ф.Ф. Факторы окружающей среды и здоровье населения / Ф.Ф.Даутов //
Практическая медицина. - 2010. - №2. - С.68-72.
4. Дурнев А.Д. Анализ и значение мутаций в зародышевых клетках / А.Д.Дурнев //
Медицинская генетика. - 2011. - №2. - С.3-11.
5. Арутюнян P.M. Анализ повреждения ДНК и хромосом методами молекулярной
цитогенетики / P.M.Арутюнян, Г.Г.Оганесян // Вестник Российской академии
медицинских наук. - 2011. - №9. - С.57-63.
6. Жанатаев А.К. Метод ДНК-комет в генотоксикологических исследованиях /
А.К.Жанатаев, А.Д.Дурнев, С.Б.Середенин // Гигиена и санитария. - 2011. - №5. - С.8690.
7. Brendler-Schwaab, S. The in vivo comet assay: use and status in genotoxicity testing /
S.Brendler-Schwaab, A.Hartmann, S.Pfuhler, G.Speit // Mutagenesis. - 2005. - Vol.20, №4. P.245-54.
8. Применение метода щелочного гель-электрофореза изолированных клеток для
оценки генотоксических свойств природных и синтетических соединений: Метод,
рекомендации / Дурнев А.Д., Жанатаев А.К., Анисина Е.А. и др. - М., 2006.
9. Буреш Я. Методики и основные эксперименты по изучению мозга и поведения /
Я.Буреш, О.Бурешова, Д.П.Хьюстон. - М.: Высш. шк., 1991. - 399 с.
10. Булаева К.Б. Генетические основы психофизиологии человека / К.Б.Булаева. М.: Наука, 1991. - 208 с.
11. Трухачева Н.В. Математическая статистика в медико-биологических
исследованиях с применением пакета Statistica. ГЭОТАР-Медиа. 2012. - 384 с.
Формула изобретения
Способ оценки генетических морфофункциональных нарушений у потомства белых
крыс с химическим наследственным грузом, включающий обследование потомства
животных, подвергшихся воздействию химического вещества, отличающийся тем, что
исследуют поведение животных в тесте «открытое поле», регистрируют количество
актов «обнюхивание», «локомоции», «движение на месте», рассчитывают
Ñòð.: 6
CL
RU 2 509 374 C1
5
10
15
прогностический индекс по формуле:
Р=1/(1+е ‐y),
где Р - прогностический индекс - вероятность наличия генетических изменений;
е - математическая константа, равная 2,72;
y - регрессионное уравнение:
y=7,04-0,65Х1+1,45Х2-0,64Х3, где
цифровые показатели - константы и регрессионные коэффициенты;
Х1 - количество актов «обнюхивание»;
Х2 - количество актов «локомоции»;
X3 - количество актов «движение на месте»,
при Р больше 0 и меньше 0,5 вероятность наличия генетических нарушений
определяют как минимальную, при Р больше 0,5 и меньше 1 вероятность генетических
нарушений оценивают как высокую.
20
25
30
35
40
45
50
Ñòð.: 7