CombiDART是一种低成本的组合方法，它使用两个非脊椎动物模型系统来快速评估化合物的发育和生殖毒性(DART)。在这两种生物中已经建立了荧光生物标记物库，以促进DART效应的表型表征和分子分析，从而确定不良结果途径(AOPs)和分子启动事件(MIEs)。新利体育网页版该组合方法提高了预测能力，旨在取代大鼠和兔对具有高DART潜力的化合物的使用，使其能够在产品开发早期消除。寻求能够提供化学品和专家指导的工业合作伙伴，以帮助验证CombiDART，以满足其最终用户的需求。
解决方案提供商已获得CRACK IT解决方案资金，与农业化工公司先正达合作，进一步在工业环境中验证CombiDART。该项目旨在证明CombiDART模型可以在产品开发管道的早期为新化合物提供DART警报。
法规要求，释放到环境中的化合物必须首先使用OECD414和443试验(分别评估产前发育毒性和扩展一代生殖毒性)对DART进行试验，这些试验每年使用数千只动物(Hartung和Rovida, 2009年;负担et al。, 2015)。在哺乳动物中确定新化合物的DART效应目前是通过在大鼠和/或兔子中进行一到两代测试来实现的。使用单一模型生物来识别化合物引起的异常已经建立，并且描述了中至高通量筛选平台来分析个体参数，如在秀丽隐杆线虫或趋化性盘基网柄菌(哈洛et al。, 2016;廖et al。, 2016)。对这两种生物的许多研究都利用了系统的遗传可驯服性，以提供单个或少量化合物作用机制的信息，例如，通过识别基因的突变或丢失导致耐药性(Dentet al。, 2000;Roberyet al。, 2013)。然而，这些使用单一生物的现有模型可能导致假阴性/阳性结果或特定生物效应。
CombiDART快速评估了两种真核模型生物(线虫)的DART潜能秀丽隐杆线虫还有社会变形虫盘基网柄菌discoideum)，因为组合幂增加了哺乳动物DART的预测值。这两个秀丽隐杆线虫而且盘基网柄菌是特征良好、遗传上易于驾驭的模式生物，它们具有许多对DART测试有吸引力的特征，包括易于操作和储存、生命周期短和饲养成本低。在哺乳动物中，这两种模型的分子通路都很保守，而且在研究化合物对分子过程的机制影响，特别是发育和繁殖时，这两种模型都有成功的历史(deng和van Meel, 2004;伯恩斯et al。, 2006;O ' reillyet al。, 2014;Tillneret al。, 1998;李et al。, 2000;Dannatet al。, 2003;哈洛等, 2016)。
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CombiDART在产品开发早期，在脊椎动物试验之前识别出高危化合物，同时还提供有关作用机制的信息。基于48孔板的低成本、快速分析方法已被优化以评估两种生物的整个发育和繁殖周期，而不是分析单个参数。图书馆的秀丽隐杆线虫而且盘基网柄菌已建立表达易得分荧光蛋白的菌株，可作为发育阶段、组织和分子通路的替代标记。这提供了化合物的分子和/或途径靶标的机制信息，并将促进剂量反应的快速量化。通过荧光显微镜快速评估DART效应，并容易可视化受影响组织的异常，提供有关DART机制的信息，为产品开发提供信息。从两种生物体中评估结果，因此在一种生物体中缺失的途径通常可以在另一种生物体中检测到。因此，假设组合方法将减少假阴性结果以及识别特定生物体的影响，减少假阳性的风险。该检测方法也被应用于疏水化合物的评估，并优化了测试生物，使其对广泛化合物的敏感性最大化(Xiong等, 2017)。
CombiDART可以通过多种方式开发为商业解决方案。这些包括但不限于:
- 增加吞吐量和减少规模，以实现快速和经济有效的筛选大型化学文库。这可能包括荧光标记表达的自动化电镀和评估(定量和/或定位)。
- 利用遗传方法对感兴趣的化合物进行作用模式研究。这可能包括通过标准筛选程序识别和表征这两种生物体中的耐药性机制。在这两种生物中引起耐药性的基因变化很可能引起哺乳动物的耐药性。对不同化合物的共同抗性预示着一个共同的通路靶点。
- 在两个生物体中为特定途径或复合兴趣开发一套新的标记。这将能够对相关化合物进行快速分析，以确定那些缺乏DART效应的化合物，或反过来提供有关相关化合物作用机制的信息。
引用:
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CombiDART将从工业合作伙伴的投入中获益良多，为开发解决方案提供最商业有用的方法的建议，包括最终用户喜欢如何采用屏幕(作为内部屏幕、外包等)的细节。其他投入将视解决办法的使用而定，但可包括:
- 提供在哺乳动物和/或分子或通路靶点(和阴性对照)中具有已知DART效应的化合物集合，以改进组合检测系统。
- 强调感兴趣的途径(对伴侣)，可以用来通知特定的生物标记或基因修饰的产生秀丽隐杆线虫而且盘基网柄菌促进通路分析。例如，评估由已定义的MIEs或AOPs的遗传破坏或产生对AOP破坏耐/敏感的菌株所引起的两种生物体的表型，以促进目标筛选。
- 具有筛选自动化和使用必要设备的专业知识，如机器人电镀系统或标记物表达的自动化评估(或量化)，用于检测优化。
作为回报，这种合作可以:
- 验证工业合作者可以应用于新化合物的测试策略，从而在对脊椎动物进行测试之前确定高风险化合物。
- 对选定化合物的作用模式产生新的见解。
- 使溶液适用于特定的化学类别或检测感兴趣的途径/表型。
2010年，超过20,000只动物被用于DART测试(Hartung和Rovida, 2009;负担et al。, 2015)。一项用于产前发育的OECD414试验需要大约800只大鼠(第二种为900只兔子)，扩展试验(OECD443)需要每种化学物质至少1400只大鼠。毒性可以延迟，因此对下一代的影响可以进行研究。发展的后果可能是严重的和侵入性的，导致动物的痛苦。CombiDART提供了一种主要的筛选方法，以识别具有哺乳动物DART高潜力的化学物质，促进在脊椎动物测试之前去除化合物。在经合组织测试前去除的每一种化合物将使DART评估中使用的动物数量减少约2000只。目前还无法预测在CombiDART屏幕上显示DART的化合物的百分比，但有可能减少数千只动物的数量。
目前的监管立法意味着，在CombiDART中具有低DART潜力的化学品必须在批准之前在哺乳动物中进行测试。然而，从长远来看，CombiDART的广泛应用将增加完全取代动物进行试验的证据的分量。这就需要证明这种组合方法对各种化学品的预测能力。增加对DART背后路径扰动的理解将加强这一方法。
引用:
- 李晓燕，李晓燕。(2015)。检测化学品安全:需要什么来确保非动物方法的广泛应用?公共科学图书馆杂志13 (5): e1002156。doi: 10.1371 / journal.pbio.1002156。
- 哈东泰和罗维达C(2009)。化学品监管机构做得过头了。自然460(7259): 1080 - 1。doi: 10.1038 / 4601080 a。
概述
通过CRACK IT解决方案，寻求工业合作伙伴进一步验证CombiDART。牛津大学的研究人员与先正达合作，并获得了该计划的资金支持，目的是证明CombiDART模型可以在产品开发管道的早期为新化合物提供DART警报。先正达将提供已知对大鼠、兔子和斑马鱼有致畸潜力的化合物，用于CombiDART试验;评估CombiDART模型在工业环境中的有效性。
如果成功，CombiDART将提供一个初步筛选，以确定对哺乳动物DART具有高潜力的化学品，促进在脊椎动物测试之前去除化合物。在经合组织测试前去除的每一种化合物将使DART评估中使用的动物数量减少约4500只。目前还无法预测在CombiDART屏幕上显示DART的化合物的百分比，但有可能减少数千只动物的数量。
