Développement et application de stratégies de dépistage adaptées à l’objectif souhaité et basées sur les voies d’effets néfastes pour améliorer l’évaluation des dangers et des risques associés aux produits chimiques qui engendrent des dommages génomiques

Période de financement : 2019-2024
Responsable : Francesco Marchetti et Matthew Meier
Investissement global de l'IRDG : 1 190 000 $

Ce programme vise à produire des solutions génomiques pour réduire les coûts et l'utilisation des animaux, et augmenter la vitesse des tests réglementaires de toxicologie portant sur les produits chimiques environnementaux. L'objectif est de développer et de mettre en œuvre des méthodes génomiques sur des cellules humaines en culture pour l'identification des dangers et l'évaluation des risques. Pour ce faire, la recherche s'appuie sur le cadre d'une série de voies d'effets néfastes; ce cadre catalogue et évalue les preuves liant les perturbations au niveau cellulaire / tissulaire à des effets néfastes sur la santé suite à des expositions chimiques. Il est utilisé pour prédire si un agent chimique provoque des mutations, des dommages chromosomiques et d'autres effets génétiques menant à des maladies telles que le cancer et la toxicité pour le développement. Des études de cas appliquant ces stratégies d'essais modernes sont ensuite appliquées en collaboration avec la communauté de réglementation de Santé Canada pour évaluer l'efficacité, la faisabilité et la volonté d'adopter ces stratégies pour la prise de décision dans l'évaluation des risques pour la santé humaine.

Publications

  • Buick JK, Williams A, Meier MJ, Swartz CD, Recio L, Gagné R, Ferguson SS, Engelward BP, Yauk CL. 2021. A modern genotoxicity testing paradigm: Integration of the high-throughput CometChip® and the TGx-DDI transcriptomic biomarker in human HepaRG™ cell cultures. Front Public Health. 2021. 9:694834. https://doi.org/10.3389/fpubh.2021.694834 (en anglais seulement)
  • Buick JK, Rowan-Carroll A, Gagné R, Williams A, Chen R, Li H-H, Fornace AJ, Chao C, Engelward BP, Frötschl R, Ellinger-Ziegelbauer H, Pettit SD, Aubrecht J, Yauk CL. 2022. Integrated Genotoxicity Testing of three anti-infective drugs using the TGx-DDI transcriptomic biomarker and high-throughput CometChip® assay in TK6 cells. Front. Toxicol. 4:991590. https://doi.org/10.3389/ftox.2022.991590 (en anglais seulement)
  • Buick JK, Williams A, Gagné R, Swartz CD, Recio L, Ferguson SS, Yauk CL. 2020. Flow cytometric micronucleus assay and TGx-DDI transcriptomic biomarker analysis of ten genotoxic and non-genotoxic chemicals in human HepaRG™ cells. Genes and Environ. 42(1):5. https://doi.org/10.1186/s41021-019-0139-2 (en anglais seulement)
  • Chauhan V, Wilkins R, Beaton D, Sachana M, Delrue N, Yauk C, O'Brien J, Marchetti F, Halappanavar S, Boyd M, Villeneuve D, Barton-Maclaren TS, Meek B, Anghel C, Heghes C, Barber C, Perkins E, Leblanc J, Burtt J, Laakso H, Laurier D, Lazo T, Whelan M, Thomas R, Cool D. 2021. Bringing Together Scientific Disciplines for Collaborative Undertakings: A Vision for Advancing the Adverse Outcome Pathway Framework. Int J Radiat Biol. 4:1-30. https://doi.org/ 10.1080/09553002.2021.1884314 (en anglais seulement)
  • Cho E, Allemang A, Audebert M, Chauhan V, Dertinger S, Hendriks G, Luijten M, Marchetti F, Minocherhomji S, Pfuhler S, Roberts DJ, Trenz K, Yauk CL. 2019. AOP 296: Oxidative DNA damage leading to chromosomal aberrations and mutations. Submitted to the External Advisory Group for Molecular Screening and Toxicogenomics of the OECD on the AOP-wiki (November 2019). https://aopwiki.org/aops/296 (en anglais seulement)
  • Cho E, Allemang A, Audebert M, Chuahan V, Dertinger S, Hendriks G, Luijten M, Marchetti F, Minocherhomji S, Pfuhler S, Roberts D, Trenz K, Yauk CL. Development of an Adverse Outcome Pathway for oxidative DNA damage leading to mutations and chromosomal aberrations. Environ Mol Mutagen. 63:118-134. https://doi.org/10.1002/em.22479 (en anglais seulement)
  • Cho E, Rowan-Carroll A, Williams A, Corton JC, Li H-H, Fornace AJ Jr, Hobbs CA, Yauk CL. 2021. Development and validation of the TGx-HDACi transcriptomic biomarker to detect histone deacetylase inhibitors in human TK6 cells. Arch. Toxicol. 95(5):1631-1645. https://doi.org/10.1007/s00204-021-03014-2 (en anglais seulement)
  • Cho E, Schwatz CD, William A, Rivas M, Recio L, Witt KL, Schmidt EK, Yaplee F, Smith TH, Van P, Lo FY, Valentine CC, Salk JJ, Marchetti F, Smith-Roe SL, Yauk CL. 2023. Error-corrected duplex sequencing enables direct detection and quantification of mutations in human TK6 cells with strong inter-laboratory consistency. Mutation Research. Epub: May 20, 2023. https://doi.org/10.1016/j.mrgentox.2023.503649 (en anglais seulement)
  • Cho E, Williams A, Yauk CL. 2021. A transcriptomic dataset used to derive biomarkers of chemically induced histone deacetylase inhibition (HDACi) in human TK6 cells. Data Brief. 36:e107097. https://doi.org/10.1016/j.dib.2021.107097 (en anglais seulement)
  • Corton JC, Liu J, Williams A, Cho E, Yauk CL. 2022. A Gene Expression Biomarker Identifies Inhibitors of Two Classes of Epigenome Effectors in a Human Microarray Compendium. Chemico--Biological Interactions. 635:110032. https://doi.org/10.1016/j.cbi.2022.110032 (en anglais seulement)
  • Corton JC, Witt KL, Yauk CL. 2019. Identification of p53 activators in a human microarray compendium. Chem. Res. Toxicol. 32(9):1748-1759. https://doi.org/10.1021/acs.chemrestox.9b00052 (en anglais seulement)
  • Fortin AV, Long AS, Williams A, Meier MJ, Cox J, Pinsonnault C, Yauk CL, White PA. Application of a new approach methodology (NAM)-based strategy for genotoxicity assessment of data-poor compounds. Front Toxicol. 2023. 5:1098432. https://doi.org/10.3389/ftox.2023.1098432 (en anglais seulement)
  • Gannon AM, Moreau M, Farmahin R, Thomas RS, Barton-Maclaren T, Nong A, Curran I, Yauk CL. 2019. Hexabromocyclododecane (HBCD): a case study applying tiered testing for human health risk assessment. Food Chem. Toxicol. 131:e110581. https://doi.org/10.1016/j.fct.2019.110581 (en anglais seulement)
  • Harrill JA, Viant MR, Yauk CL, Sachana M, Gant TW, Auerbach SS, Beger RD, Bouhifd M, O'Brien J, Burgoon L, Caiment F, Carpi D, Chen T, Chorley BN, Colbourne J, Corvi R, Debrauwer L, O'Donovan C, Ebbels TMD, et al.2021. Progress towards an OECD reporting framework for transcriptomics and metabolomics in regulatory toxicology. Regulatory Toxicology and Pharmacology125, [105020]. https://doi.org/10.1016/j.yrtph.2021.105020 (en anglais seulement)
  • Huliganga E, Marchetti F, O'Brien JM, Chauhan V, Carole LY. 2022. A case study on integrating a new key event into an existing Adverse Outcome Pathway on oxidative damage: challenges and approaches in a data rich area. Frontiers in Toxicology, 4:827328. https://doi.org/10.3389/ftox.2022.827328 (en anglais seulement)
  • Krewski D, Andersen ME, Tyshenko MG, Krishnan K, Hartung T, Boekelheide K, Wambaugh JF, Jones D, Whelan M, Thomas R, Yauk C, Barton-Maclaren T, Cote I. 2019. Toxicity testing in the 21st century: progress in the past decade and future perspectives. Arch. Toxicol. 94:1-58. https://doi.org/10.1007/s00204-019-02613-4 (en anglais seulement)
  • Kuo B, Beal MA, Wills J, White P, Marchetti F, Nong A, Barton-Maclaren, Houck K, Yauk CL. 2022. Comprehensive interpretation of in vitro micronucleus test results for 292 chemicals: from hazard identification to risk assessment application. Arch Toxicol. 96(7):2067-2085. https://doi.org/10.1021/es501955g (en anglais seulement)
  • Lawson TN, Leite SB, Leonards PEG, Luijten M, Martin A, Moussa L, Rudaz S, Schmitz O, Sobanski T, Strauss V, Vaccari M, Vijay V, Weber RJM, Williams AJ, Williams A, Thomas RS, Whelan M. 2021. Progress towards an OECD reporting framework for transcriptomics and metabolomics in regulatory toxicology. Regul Toxicol Pharmacol. 125:105020. https://doi.org/10.1016/j.yrtph.2021.105020 (en anglais seulement)
  • Li H-H, Yauk CL, Chen R, Hyduke DR, Williams A, Frötschl R, Ellinger-Ziegelbauer H, Pettit S, Aubrecht J, Fornace AJ Jr. 2019. TGx-DDI, a transcriptomic biomarker for genotoxicity hazard assessment of pharmaceuticals and environmental chemicals. Front. Big Data. 2:e36. https://doi.org/10.3389/fdata.2019.00036 (en anglais seulement)
  • Martus HJ, Fröetschl R, Gollapudi B, Honma M, Marchetti F, Pfuhler S, Schoeny R, Uno Y, Yauk C, Kirkland DJ. 2020. Summary of major conclusions from the 7th international workshop on genotoxicity testing (IWGT), Tokyo, Japan. Mutat. Res./Genet. Toxicol. Environ. Mutagen. 852:e503134. https://doi.org/10.1016/j.mrgentox.2020.503134 (en anglais seulement)
  • Peshdary V, Hobbs CA, Maynor T, Shepard K, Gagné R, Williams A, Kuo B, Chepelev B, Recio L, Yauk C, Atlas E. 2021. Transcriptomics and Relative Potency Assessments using Bench Mark Dose of Bisphenol A, Bisphenol S, Bisphenol F, and 3,3',5,5'-Tetrabromobisphenol A in H9 human embryonic stem cells. Toxicol In Vitro. 72:105097. https://doi.org/ 10.1016/j.tiv.2021.105097 (en anglais seulement)
  • Rowan-Carroll A, Reardon A, Leingartner K, Gagné R, Williams A, Meier MJ, ... & Yauk C. 2021. High-throughput transcriptomic analysis of human primary hepatocyte spheroids exposed to per-and polyfluoroalkyl substances as a platform for relative potency characterization. Toxicological Sciences, 181(2): 199-214. https://doi.org/10.1093/toxsci/kfab039 (en anglais seulement)
  • Sasaki JC, Allemang A, Bryce SM, Custer L, Dearfield KL, Dietz Y, Elhajouji A, Escobar PA, Fornace AJ Jr, Fröetschl R, Galloway S, Hemmann U, Hendriks G, Li H-H, Luijten M, Ouedraogo G, Peel L, Pfuhler S, Roberts DJ, Thybaud V, van Benthem J, Yauk CL, Schuler M. 2020. Application of the adverse outcome pathway (AOP) framework to genotoxic modes of action (MOA). Environ. Mol. Mutagen. 61(1):114-134. https://doi.org/10.1002/em.22339 (en anglais seulement)
  • Verheijen MC, Meier MJ, Asensio JO, Gant TW, Tong W, Yauk CL, Caiment F. 2022. R-ODAF: Omics data analysis framework for regulatory application. Regulatory Toxicology and Pharmacolog. 131:105143. https://doi.org/10.1016/j.yrtph.2022.105143 (en anglais seulement)
  • Yauk CL, Harrill AH, Ellinger-Ziegelbauer H, van der Laan JW, Moggs J, Fröetschl R, Sistare F, Pettit S. 2020. A cross-sector call to improve carcinogenicity risk assessment through use of genomic methodologies. Regul. Toxicol. Pharmacol. 110:e104526. https://doi.org/10.1016/j.yrtph.2019.104526 (en anglais seulement)
  • Yauk CL, Heflich RH, DeMarini DM. 2020. Celebrating 50 years of EMGS: a visionary idea continues. Environ. Mol. Mutagen. 61(1):5-6. https://doi.org/10.1002/em.22350 (en anglais seulement)

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