Test de Ames

Diversas familias de bacterias se han caracterizado exhaustivamente y se han empleado como buenos modelos para determinar el potencial mutagénico de cualquier compuesto químico.

En términos biológicos, un mutágeno (del latín, “origen del cambio”) es un agente físico, químico o biológico que altera o cambia la información genética, fundamentalmente ADN, de un organismo y ello incrementa la frecuencia de mutaciones por encima del nivel natural. Cuando numerosas mutaciones causan el cáncer adquieren la denominación de carcinógenos. No todas las mutaciones son causadas por mutágenos. Hay que destacar que, gracias a las mutaciones, actualmente existe gran biodiversidad en nuestro planeta. Si no fuera por las variaciones que producen las alteraciones en el ADN, no habría variabilidad fenotípica, ni adaptación a los cambios ambientales. Por lo tanto, las mutaciones tienen su parte positiva, partiendo de la base de que todo proceso biológico tienes sus ventajas e inconvenientes. Aunque también hay que decir que el cáncer es considerado como el producto final de uno o más fenómenos de mutación. La mutagénesis química se descubrió en 1942 cuando Carlota Averbach y J. M. Robson descubrieron que la mostaza nitrogenada (un ingrediente de los gases asfixiantes que se han utilizado en las guerras) producía mutaciones. Al final de la Segunda Guerra Mundial se conocían de 30 a 40 compuestos mutagénicos. Actualmente hay más de seis millones de sustancias químicas de ese tipo, las cuales se clasifican según su modo de acción, de los que más de medio millón se utilizan en los procesos de fabricación industrial (electrónica, textil, limpieza, etc).

El bioquímico Bruce Ames desarrolló e implantó en la década de 1970 un ensayo para identificar mutágenos potenciales. El test de Ames es un ensayo biológico -empleando bacterias- que evalúa el potencial mutagénico de compuestos químicos. Es un ensayo rápido, relativamente barato y de tremenda utilidad como medida inicial de evaluación de la peligrosidad de familias de compuestos químicos. El test funciona justo al revés de como uno esperaría: se empieza con bacterias mutantes y se buscan compuestos químicos que puedan cambiarlas para que de nuevo sean bacterias normales (tipo salvaje o wild type).

En el test de Ames, un mutágeno potencial es colocado sobre un papel de disco en el centro de una placa de Petri sobre la cual sólo células bacterianas que mutan son capaces de crecer. El potencial mutagénico del compuesto en cuestión es determinado por la cantidad de aumento en el crecimiento bacteriano. La información obtenida de esta manera es altamente comparable con los resultados de ensayos con los mismos compuestos químicos en roedores. Los investigadores también manipulan células de ratón para hacerlas blancos potenciales para carcinógenos y transferir genes de células cancerígenas a ratones saludables, los cuales les han llevado a la conclusión de que las mutaciones en “genes clave” pueden provocar los cambios que desencadenan el cáncer.

La prueba utiliza varias cepas de la bacteria Salmonella typhimurium, alteradas genéticamente para presentar mutaciones en los genes implicados en la síntesis de histidina. A causa de dichas mutaciones, estas bacterias requieren de un suministro externo de histidina para su crecimiento. El ensayo pone a prueba la capacidad del mutágeno para provocar una alteración genética en las bacterias que permita el retorno al crecimiento en un soporte libre de histidina. Cuando la histidina se agota, sólo las bacterias que hayan mutado para obtener la capacidad de producir su propia histidina van a sobrevivir y multiplicarse. En el experimento la placa se incuba durante 48 horas, y la mutagenicidad de la sustancia será proporcional al número de colonias observadas en la placa.

Pero esta prueba presenta el inconveniente de que la Salmonella es una célula procariota, por lo tanto no es el modelo más apropiado para simular el efecto mutagénico de un compuesto en células humanas, es decir, eucariotas. Por ello se han adaptado modelos in vitro para algunas células eucariotas como las levaduras (Saccharomyces), y se están probando nuevos experimentos combinando el test de Ames con modernas técnicas basadas en el uso del ADN recombinante.