MDCK-MRP2 - Dkfz

Forschungsschwerpunkt C
Krebsrisikofaktoren und Krebsprävention
Identität des Prüflabors etc.), damit ein Vergleich wissenschaftlich
akzeptabel ist [8].
MAK-Werte
Für zahlreiche Stoffe änderten sich die MAK-Werte bzw.
wurden erstmals ermittelt [1-6]. Für insgesamt 18 Stoffe
konnten aufgrund fehlender Daten keine MAK-Werte festgelegt
werden. Auf besondere Gefährdung in der Schwangerschaft
wurden ca. 30 Stoffe überprüft und entsprechend
klassifiziert.
Publikationen (* = externer Koautor)
[1] MAK- und BAT-Werte-Liste 2002. Deutsche und englische
Versionen, Senatskommission der Deutschen Forschungsgemeinschaft
zur Prüfung gesundheitsschädlicher Arbeitsstoffe
Mitteilung 38 (2002), VCH Verlagsgesellschaft mbH, Weinheim.
[2] MAK- und BAT-Werte-Liste 2003. Deutsche und englische
Versionen, Senatskommission der Deutschen Forschungsgemeinschaft
zur Prüfung gesundheitsschädlicher Arbeitsstoffe
Mitteilung 39 (2003), VCH Verlagsgesellschaft mbH, Weinheim.
[3] Autoren der MAK-Kommission, u. a. H. W. Thielmann: “Di(2ethylhexyl)phthalat”,
“Tetrahydrofuran”, “Stickstoffdioxid”,
“Glutardialdehyd”, “Ethylhexansäure” und weitere Stoffe In
Greim, H. (Hrsg.): Gesundheitsschädliche Arbeitsstoffe.
Toxikologisch-arbeitsmedizinische Begründungen von MAK-
Werten (Maximale Arbeitsplatzkonzentrationen). 34., 35., 36. u.
37. Lieferung, Wiley-VCH-Verlag, Weinheim, 2002 und 2003.
[4] Occupational Toxicants, Critical Data Evaluation for MAK Values
and Classification of Carcinogens. Vol. 17; Autoren der MAK-
Kommission, u. a. Thielmann, H. W.; Herausgeber: H. Greim,
Commission for the Investigation of Health Hazard of Chemical
Compounds in the Work Area. Wiley-VCH, Weinheim, 2002.
[5] Occupational Toxicants, Critical Data Evaluation for MAK Values
and Classification of Carcinogens. Vol. 19; Autoren der MAK-
Kommission, u. a. Thielmann, H. W.; Herausgeber: H. Greim,
Commission for the Investigation of Health Hazard of Chemical
Compounds in the Work Area. Wiley-VCH, Weinheim, 2003.
[6] Occupational Toxicants, Critical Data Evaluation for MAK Values
and Classification of Carcinogens. Vol. 20; Autoren der MAK-
Kommission, u. a. Thielmann, H. W.; Herausgeber: H. Greim,
Commission for the Investigation of Health Hazard of Chemical
Compounds in the Work Area. Wiley-VCH, Weinheim, 2003.
[7] *Woitowitz, H.-J., Thielmann, H. W., *Norpoth, K.,
*Henschler, D., *Hallier, E. Benzol als Ausnahmekanzerogen in
der Prävention und seine gentoxischen Folgen: Toxikologische,
arbeitsmedizinische und sozialmedizinische Aspekte.
Zentralblatt für Arbeitsmedizin, Arbeitsschutz und Ergonomie, 3,
Jahrgang 53, 126-150 (2003).
[8] *Greim, H., *Gelbke, H.-P., *Reuter, U., Thielmann, H. W.,
Edler, L. Evaluation of historical control data in carcinogenicity
studies. Hum. Exp. Toxicol. 22, 541-549 (2003).
Forschungsvorhaben StSch 4116 des
Bundesamtes für Strahlenschutz:
“Bedeutung der individuellen Strahlenempfindlichkeit
für die Abschätzung des individuellen
Strahlenrisikos beruflich strahlenexponierter
Personen”;
Teilaktivität: Entwicklung eines In-vitro-
Testsystems zur Erfassung der Strahlenempfindlichkeit.
H.W. Thielmann, F. Gotzes, J.J. Park, L. Edler1) ;
B.-S. Kim* 2) , D. von Fournier* 3) , W. Haase* 4) ,
M.-L. Sautter-Bihl * 5) , E. Hagmüller* 6)
1) Biostatistik des DKFZ, 2) Yonsei-Universität Seoul, Süd-Korea,
3) Radiologische Klinik der Universität Heidelberg, 4) Klinik für
Radiotherapie und radiologische Onkologie der St. Vincentius
Krankenhäuser, Karlsruhe, 5) Klinik für Radiotherapie des Städt.
Klinikums Karlsruhe, 6) Klinikum Heilbronn
M019
Prüfung gesundheitsschädlicher Arbeitsstoffe
Zur Abschätzung der individuellen Strahlenempfindlichkeit
wurden Lymphozyten von Brustkrebspatientinnen herangezogen
und zwei zellphysiologische Parameter bestimmt:
1) die Anzahl der Basenfehlpaarungsstellen, die - nach Bestrahlung
der Zellen mit 137Cs (γ-Quelle) in vitro - im Zuge
der replikativen DNA-Synthese auftreten;
2) die Anzahl von strahleninduzierten DNA-Brüchen sowie
deren Beseitigung durch Reparatur.
Zu 1). Testprinzip. Nach γ-Bestrahlung enthält die DNA-
Matrize der Lymphozyten veränderte (d. h. teilzerstörte)
Basen, u. a. 8-Oxoguanin, das bei der stimulierten DNA-
Replikation mit dem falschen Nukleotid Adenin anstelle des
korrekten Cytosins paart und folglich Cytosin in den Tochterstrang
dirigiert. Die Reparatur dieser Fehlpaarung erfolgt
durch selektive enzymatische Abspaltung des Adenins aus
dem 8-Oxoguanin : Adenin-Paar. Die Abspaltung wird durch
eine spezifische Glykosylase-Endonuklease der Lymphozyten
katalysiert, kann jedoch, nach Zell-Lyse, auch von einem
zugesetzten Enzym z. B. aus E. coli ausgeführt werden.
Der durch das Enzym bewirkte - unvermeidliche - DNA-
Einzelstrangbruch wird anschließend mit der Methode der
alkalischen Elektrophorese ermittelt [9]. Die Häufigkeit der
DNA-Strangbrüche ist somit ein Maß für die Anzahl an Basenfehlpaarungen,
und diese Basenfehlpaarungen können zu
Mutationen werden, falls die Zelle sie nicht rechtzeitig eliminiert.
Die Hypothese (die zu verifizieren oder zu widerlegen
ist) unterstellt, dass Basenfehlpaarungen und deren Reparatur
bestimmende Variable der Strahlenempfindlichkeit sind
[9].
Zu 2). Bei 25 Patientinnen wurde die Einzelzell-Gelelektrophorese
zur Abschätzung der Strahlenempfindlichkeit benutzt.
Im einzelnen wurden die Lymphozyten jeder Patientin
in vitro mit γ-Strahlen einer 137Cs-Quelle bestrahlt, Dosis-
Wirkungskurven erstellt sowie die zeitabhängige Eliminierung
von DNA-Schäden (DNA-Strangbrüchen) für mehrere Bestrahlungsdosen
bestimmt. Das Abklingen der Strahlenschäden
gibt Auskunft über das DNA-Reparaturvermögen der
Zelle. Vereint man die Dosis-Wirkungs- und Dosis-Zeit-Kurven,
die für die Lymphozyten jeder Patientin gewonnen
wurden, so erhält man eine Dosis-Zeit-Wirkungsfläche.
Für den geplanten Vergleich dieser Schädigungs- und Reparaturcharakteristik
mit den klinischen Zeichen der Strahlenempfindlichkeit
stellte sich das Problem, wie die in der Dosis-
Zeit-Wirkungsfläche steckenden Informationen zu einer einzigen
quantifizierenden Messgröße vereinigt werden konnten.
Derzeit existiert für die Datenfülle der Einzelzell-Gelelektrophorese
kein validiertes und bindendes Auswertungsverfahren.
Das ist einer der Gründe, weshalb die regulatorische
Toxikologie diese Elektrophorese bislang nicht als verlässlichen
Test anerkennt. Die OECD urteilt ebenfalls zurückhaltend.
Um das Defizit zu kompensieren, entwickelten wir
folgende Auswertungsmethode und stellten sie in das
Internet [10,11] (www.interscience.wiley.com/em): Die
Dosis-Zeit-Wirkungsfläche - gebildet jeweils für DNA-Wanderungsverzögerung
im elektrischen Feld (“Olive tail
moment”) sowie weiteren Messparametern (“tail DNA”, “tail
inertia”) - wird mittels der doppelten Ableitung dieser Wirkungsfläche
nach Zeit und Dosis zu einer einzigen Größe
(genannt: 2D) komprimiert [9-11]. Die rechnerische Darstellung
lautet: d2F/dt,dx [F bedeutet die von Dosis und Zeit
bestimmte Wirkungsfläche; (F = f(t,x)].
Aus diesem Rechenverfahren resultierten für jede Patientin
mindestens zwei quantitative integrale Messgrößen, die,
jede für sich genommen, die weit über tausend Einzeldaten
DKFZ 2004: Wissenschaftlicher Ergebnisbericht 2002 - 2003
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