Ny test giver nøjagtige mål for DNA-skader fra kemiske forbindelser

En ny biomarkørtest udviklet af forskere ved Georgetown Lombardi Comprehensive Cancer Center og deres kolleger kan hjælpe med at forudsige, med op til 90 procent sikkerhed, hvilke kemiske forbindelser der kan forårsage DNA-skader, der kan føre til kræft. Undersøgelsen blev offentliggjort tidligt online i ugen den 4. december, 2017, i PNAS .

Nuværende laboratorietest, der vurderer potentiel toksicitet hos mennesker på grund af eksponering for kemiske forbindelser, resulterer ofte i et stort antal falsk-positive fund for midler, der kan inducere DNA-skader. Mange af disse positive resultater kan afspejle cellulær toksicitet ved høje kemiske doser snarere end faktisk genotoksicitet (skade på DNA eller gener). Sådanne falsk-positive resultater fører ofte til dyre og tidskrævende opfølgende tests.

Manglen på en nøjagtig, hurtig og høj-throughput test, der vurderer genotoksicitet, har været en stor flaskehals i udviklingen af ​​nye lægemidler samt test af stoffer med kemikalier, kosmetik, og landbrugsvirksomheder, siger Albert J. Fornace Jr., MD, professor i afdelingerne for biokemi og molekylær- og cellulærbiologi, onkologi og strålingsmedicin ved Georgetown University School of Medicine, og medlem af Georgetown Lombardi Comprehensive Cancer Center.

Forstærker dette behov er det faktum, at tusindvis af kemikalier, der allerede er i brug, og som har haft lidt, hvis nogen, toksikologisk vurdering, tilføjer han.

"Ud over, der er et stigende mandat til at reducere dyreforsøg, "Fornace siger, påpeger, at i Den Europæiske Union, dyreforsøg for ingredienser i kosmetiske produkter er allerede forbudt.

Den nye test, et biomarkørpanel kaldet TGx-DDI, er baseret på gener, der aktivt transskriberes, eller udtrykt, i en celle. Disse gener afspejler særlige veje, der reagerer på forskellige typer stress, og kan give mere indsigt i, hvordan celler reagerer på en bestemt type skade, især skader på DNA. Mens der har været mange undersøgelser, der har brugt genekspression til at måle skadesreaktioner, et nøgletræk ved den nuværende tilgang er udviklingen af ​​et biomarkørpanel af gener, der kan identificere stress på grund af DNA-skader. Efter at have udviklet det robuste biomarkørpanel, et konsortium af akademikere, regering, og industriefterforskere, arrangeret af Health and Environment Science Institute, en global non-profit, udvalgte mange kemikalier og lægemidler, repræsenterer forskellige klasser af giftstoffer, at teste. Kemikalierne omfattede kendte DNA-skadelige midler, kemikalier, der vides at være negative for genotoksicitet og ikke kræftfremkaldende, og kemikalier, der vides ikke at forårsage kræft, men som testede positivt i ældre laboratorie-gentoksicitetsassays.

Alle de DNA-skadelige midler testede positive med det nye assay. Alle de kemikalier, der vides at være negative for genotoksicitet, og som ikke var kræftfremkaldende, blev testet negative. Vigtigt, 9 ud af 10 resultater var negative for kemikalier, der vides ikke at være kræftfremkaldende, men som viste et positivt resultat i konventionelle laboratoriets genotoksicitetstest.

"Sammenlignet med ældre tests, vores tilgang giver mulighed for en meget præcis og high-throughput screening af kemiske forbindelser, der forårsager DNA-skader, og potentielt, kræft hos mennesker, " konkluderede Fornace.