Prediction of sensitization using cell-based test systems
- Reference number
- IB13-0118
- Start and end dates
- 140901-190831
- Amount granted
- 5 897 379 SEK
- Administrative organization
- Lund University
- Research area
- Life Science Technology
Summary
The overall objective is to develop a human cell-based assay to test the propensity of new chemicals, used by the e.g. the cosmetic and chemical industries, to cause sensitization. >20% of the population in EU suffers from allergic contact dermatitis today and regulatory frameworks demands that chemical substances are investigated for their sensitizing capacity. A recent ban on the use of animal tests for cosmetic ingredients has led to an urgent need for alternative animal-free methods. We have during the recent years developed a test system for prediction of skin sensitizing chemicals, called GARD – Genomic Allergen Rapid Detection test. Building on this platform, we will in this project investigate the capacity of GARD to predict potency of sensitizers, necessary for accurate risk assessment, and to predict skin irritants. By studying the signaling pathways involved, we will gain important information about the process of sensitization, which is largely unknown today. Further, we will transfer the assay platform from complete genome arrays to focused, high-throughput RNA assays useful for future routine testing and validate the test using blinded samples. The project is expected to generate a state-of-the-art test strategy for in vitro sensitization testing, with high-throughput and predictive accuracy, which has the potential to replace animal experimentation for sensitization hazard evaluation.
Popular science description
>20% av befolkningen är idag drabbad av hudallergi och de yrkesgrupper som ofta exponeras för allergiframkallande kemikalier löper störst risk, tex metallarbetare, målare och frisörer. Således finns ett stort behov för identifiering av vilka ämnen som leder till sensibilisering. Regelverk för hantering av kemikalier inom EU kräver utvärdering av ämnens risker för människa. Eftersom detta idag sker genom djurförsök finns en uppenbar begränsning i antal kemikalier som kan testas. Samtidigt har EU lagstiftat om förbud mot test av kosmetikaingredienser på djur, vilket gör behovet av alternativa metoder akut. Vi har under de senaste åren utvecklat ett testsystem, kallat Genomic Allergen Rapid Detection (GARD), som baseras på mänskliga laboratorieodlade celler och bygger på en prediktiv biomarkörsignatur som avgör ett ämnes allergiframkallande förmåga. Målsättningen med detta projekt är att vidareutveckla GARD för att samtidigt kunna förutsäga om kemikalierna är irriterande för hud och hur potenta de är som sensitizers, en viktig faktor för korrekt riskbedömning. GARD ger dessutom information om genreglering vid kemikaliestimulering, vilket ökar vår förståelse för de molekylära mekanismer som är involverade vid uppkomst av allergi. I projektet kommer vi också att byta analysteknologi, från arrayer som används för att studera hela det mänskliga genomet till en mer flexibel multiplex plattform som kan användas för analys av våra biomarkörsignaturer. Bytet kommer att innebära att testet blir snabbare, billigare och att vi kan analysera många prover samtidigt, vilket underlättar när testet formellt ska valideras och föras över till externa lab. Sammanfattningsvis, ett test baserat på humana celler för allergi och irritation i hud har potential att bli en mer kostnadseffektiv och prediktiv assay än dagens djurförsök, vilket leder till att fler allergiframkallande kemikalier kan identifieras och undvikas i arbetsmiljön.