Des chercheurs de l'Université d'État de Caroline du Nord ont développé une technique à haut débit qui peut déterminer si un produit chimique a le potentiel d'activer des gènes clés en quelques secondes plutôt qu'en 24 heures ou plus. La technique peut être utilisée pour hiérarchiser les produits chimiques pour des tests approfondis afin de déterminer leur toxicité.

Il existe un important arriéré de produits chimiques en attente de tests de toxicité, ce qui est à la fois chronophage et coûteux, " dit Gérald LeBlanc, chef du département des sciences biologiques de l'État de Caroline du Nord et auteur correspondant de deux articles sur le travail. "Cette nouvelle approche peut nous aider à identifier les produits chimiques les plus susceptibles de présenter un danger pour l'environnement et, donc, doivent être prioritaires pour les tests. Et cette technique pourrait également être utilisée pour évaluer et hiérarchiser les produits chimiques pour les tests de toxicité humaine. »

Actuellement, les techniques à haut débit reposent sur des « gènes rapporteurs ». Cela signifie que des produits chimiques sont introduits dans une cellule et, s'ils activent le gène rapporteur, une réponse mesurable peut être observée en un jour ou deux.

Mais la nouvelle approche fonctionne beaucoup plus rapidement en utilisant le fait que la première étape du déclenchement d'une réponse cellulaire consiste pour le produit chimique à se lier aux protéines cibles, qui amènent les protéines cibles à recruter d'autres protéines.

Spécifiquement, les chercheurs de NC State ont modifié deux protéines :Met, qui est une protéine cible, et SRC, qui est la protéine que Met recrute lorsqu'elle est liée par le produit chimique.

Le Met modifié émet de la lumière à une longueur d'onde de 535 nanomètres lorsqu'il recrute le SRC modifié. Et cette lumière est un signal qui peut être facilement surveillé et mesuré.

"Si nous introduisons un produit chimique dans le système, nous pouvons dire presque instantanément si le produit chimique a stimulé le recrutement de SRC à Met, " dit LeBlanc. " Et en mesurant l'intensité de la lumière, nous pouvons également évaluer la puissance du produit chimique pour activer cette voie.

« Parce que le complexe Met-SRC régule un gène qui contrôle le développement de la reproduction chez les crustacés, nous savons qu'une telle activité signifie qu'il existe une probabilité importante de toxicité environnementale - suffisamment pour en faire une priorité pour des tests de toxicité approfondis, " dit LeBlanc. " Il s'agit d'une approche qui pourrait être appliquée à une grande variété de protéines cibles potentielles pour pratiquement toutes les espèces, et pourrait accélérer considérablement la sélection des produits chimiques pour la priorisation. »

Le papier le plus récent, « Assemblage de récepteurs médiés par un ligand comme point final pour le dépistage de la toxicité chimique à haut débit, " est publié dans la revue Sciences et technologies de l'environnement . L'auteur principal de l'article est Elizabeth Medlock Kakaley, un ancien Ph.D. étudiant à NC State. L'article a été co-écrit par Stephanie Eytcheson, un doctorat étudiant à NC State.

Le papier précédent, "Assemblage médié par un agoniste du récepteur du farnésoate de méthyle des crustacés, " a été publié dans la revue en libre accès Rapports scientifiques . Medlock Kakaley était l'auteur principal. L'article a été co-écrit par Helen Y. Wang, un ancien associé de recherche à NC State.