电感-seq:下一代风险评估新工具

我们为什么要资助这个项目?

该奖项旨在通过优化一种使用下一代测序检测双链断裂(dsb)的方法，取代在遗传毒性风险评估研究中使用啮齿类动物。

通过分析治疗后的DNA损伤和细胞反应，测试候选药物的遗传毒性风险。主要的调节试验包括给啮齿类动物(通常是小鼠)注射待分析的化学物质。然后，动物被献祭以去除骨髓，以便对血细胞进行DNA损伤的标记分析，如微核的存在。西蒙·里德教授开发了一种利用下一代DNA测序技术检测人类细胞中dsb的方法。该技术还可以检测由内源性过程(如DNA复制)引起的罕见dsb。

该学生现在将进一步发展下一代测序技术，以测量化学诱导的dsb。学生将发展文库准备、适配器设计和下一代测序技术的技能。

该奖项由联合利华共同资助。

基因毒性检测依赖于对不良影响的定量测量，如染色体畸变、微核和突变，这些都是由初级DNA损伤，特别是DNA双链断裂(DSB)引起的。理想情况下，分析将以高灵敏度、高可靠性和高通量检测DNA损伤和细胞反应。目前的检测包括基于体内细胞的断裂替代标记分析，如伽马H2AX聚焦检测，或彗星检测的DNA尾时刻。用于检测破屑原和无生源引起的DNA损伤的主要调控试验是基于动物的啮齿动物体内微核试验。

现在，新一代DNA测序技术使我们有可能彻底改变检测影响基因组稳定性因素的方法，这也可能包括检测人类产生的化学物质和化合物，以及在自然环境中发现的那些物质。此外，新的基因组编辑技术提供了新的治疗方式的可能性，但由于“脱靶”编辑的既定问题，也需要对其潜在的基因毒性效应进行安全测试。在这方面，我们最近开发了一种新的方法来捕获由CRISPR-Cas9基因组编辑诱导的dsb，以期测量这种脱靶编辑。值得注意的是，我们已经确定了我们称为INDUCE-Seq的方法，它对在非常广泛的动态范围内检测基因组中的dsb非常敏感。目前检测遗传损伤的分析方法(如伽马H2AX和彗星分析)的灵敏度要低得多。dsb既可以由内源性过程引起，如DNA复制和基因转录，也可以由诱导事件引起，如限制性内切酶消化或核酸酶依赖性基因组编辑。新利体育网页版我们已经表明，INDUCE-seq能够同时检测基因组中罕见的内源性断裂，以及在广阔的动态范围内高度丰富的靶向断裂。

我们寻求在3Rs研究原理方面培训一名学生，以训练他们帮助建立未来的工具，以取代目前在新型化学品和化合物的遗传毒性测试中使用动物。这将使未来新材料的安全开发成为可能。我们计划进一步开发INDUCE-seq来测试化学诱导dsb的测量，以提供额外的基因组DNA损伤数据，以增加目前正在开发的基因组和蛋白质组学分析的电池，以建立下一代风险评估(NGRA)的必要工具。这些举措包括EPAs Toxcast项目和相关的Tox21联盟，目的是成功引入NGRA，以期最终消除对化学品的动物试验。