3R-Project 35-92

Nouvelle méthode de quantification de toxicité in vitro basée sur la modification de stress cellulaire

Kolakofski D.
Institut de Génétique et Microbiologie CMU, Centre Médical Universitaire, Genève

Duration: 2 years End of the Project: 1994

Background and Aim
Ce nouveau système de test permet de réduire et de remplacer l’expérimentation animale en toxicologie et en tératogénicité. Il se base sur l’exploitation de la réaction du stress cellulaire et couvre un champ d’application plus général que la plupart des autres systèmes de culture qui sont plus limités, car plus spécifiques. Le stress engendré sur les animaux, les embryons et les cultures cellulaires par un produit toxique conduit à l’expression d’un ensemble de gènes spécifiques. Ces protéines du stress restent intracellulaires et sont difficilement quantifiables.
Par le génie génétique, on remplace les gènes du choc thermique par d’autres produisant des enzymes et/ou autres protéines (comme, par example, l’hormone de croissance, le lysozyme ou le luciférase) qui sont sécrétées et sont plus facilement quantifiables. L’utilisation des promoteurs hsp23 ou hsp70 permet de différencier les produits tératogènes et ceux toxiques pour l’animal.

Method and Results
An in vitro test method for general metal toxicity screening was designed, based on the cellular response to stress. The expression of a transfected human growth hormone gene sequence driven by the human heat-shock protein 70 promoter in NIH/3T3 cells was used as marker of noxious contact with metal compounds. Out of a series of 31 metals, 17 were competent for inducing this stress response system. According to the effective concentration and to the intensity of the response, three different clusters of positive compounds emerged and were ranked as strong, intermediate strength and weak inducers.
These results correlated well with data from other in vivo and in vitro metal toxicity studies, including LD50 in mice. Apparently the positive/negative compounds also fitted well with data from genotoxicity and carcinogenesis studies on metal salts.
(abstract from Cell Biology and Toxicology, 9, 2, 1993, p177)

References
Cell Biology and Toxicology, 9, 2, 177 - 188, 1993