Der Ames-Test ist eine Art von Bioassay, der verwendet wird, um den Grad der wahrscheinlichen mutagenen Aktivität zu bestimmen, die wahrscheinlich in Gegenwart einer oder mehrerer Chemikalien auftritt. Im Grunde ist es eine schnelle und kostengünstige Methode, um vorherzusagen, ob eine Chemikalie ein Krebsrisiko darstellt, indem sie Mutationen im genetischen Material, einschließlich der DNA, verursacht. Es wird jedoch auch verwendet, um zu veranschaulichen, dass eine chemische Substanz nicht schädlich ist. Tatsächlich verwenden Hersteller von Kosmetika und Arzneimitteln Ames-Tests, um zunächst zu „beweisen“, dass ihre Produkte beim Menschen nicht krebserregend sind.
Bakterien ist das Meerschweinchen der Wahl für den Ames-Test, nämlich Salmonella typhimurium. Obwohl mehrere Stämme dieser Art verwendet werden, sind sie alle so verändert, dass sie für genetische Mutationen empfänglicher sind. Dies wird normalerweise durch die Exposition gegenüber Leberenzymen aus einer tierischen Quelle, wie z. B. Ratten, erreicht. Der Grund dafür ist, dass Bakterien von Natur aus die Enzyme fehlen, die benötigt werden, um den Stoffwechsel der eingebrachten Chemikalien zu erleichtern. Diese Konfiguration simuliert auch genauer die zelluläre Zusammensetzung von menschlichem Gewebe.
Um den Ames-Test durchzuführen, wird das modifizierte Bakterium mit der zu testenden Chemikalie in einem Reagenzglas kombiniert. Anschließend wird die Probe auf eine Glasplatte gegeben, die Agar und Histidin, eine proteinbasierte Aminosäure, enthält. Der Zweck dieses chemischen Cocktails ist zweierlei: Der Agar liefert Nährstoffe, um das Bakterium zu ernähren, während die Anwesenheit von Histidin den chemischen Stoffwechsel ermöglicht. Die Probe wird dann unter diesen Bedingungen 24 bis 48 Stunden lang isoliert wachsen gelassen.
Während dieser Zeit wird das Histidinvolumen aufgebraucht, was normalerweise zu einem Zustand führen würde, in dem das Bakterium nicht überleben könnte. Wenn die Probe jedoch weiterhin gedeiht, deutet dies darauf hin, dass das Bakterium nicht mehr auf die Anwesenheit von Enzymen angewiesen ist, um sich zu besiedeln. Kurz gesagt bedeutet dies, dass das Bakterium mutiert ist. In diesem Fall hat der Ames-Test ein positives Ergebnis geliefert.
Bedeutet dies, dass die getestete Chemikalie beim Menschen Krebs verursacht? Nicht unbedingt. Tatsächlich zeigt ein positives Ergebnis lediglich, dass die fragliche Chemikalie in der Lage ist, genetische Mutationen zu verursachen. Die praktische Schlussfolgerung aus solchen Ergebnissen ist jedoch, dass die Chemikalie als möglicher krebserregender Wirkstoff weiter untersucht werden sollte.
Der Ames-Test ist nach Bruce Ames benannt, der diese Screening-Methode in den 1950er Jahren während seiner Tätigkeit in der Krebsforschung an der University of California entwickelt hat. Vor seiner Einführung wurden verdächtige Chemikalien an Tieren getestet. Abgesehen von der Förderung des Leidens und des endgültigen Todes dieser Tiere war die Methode teuer und es dauerte Monate oder Jahre, bis Ergebnisse erzielt wurden. Dagegen bot die Kultivierung von Bakterien für den gleichen Zweck eine deutlich schnellere und kostengünstigere Alternative.