Impact of sampling time on the detection of mutations in rapidly proliferating tissues using transgenic rodent gene mutation models: A review

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dc.contributor.author

Douglas, George R.

Beevers, Carol

Gollapudi, Bhaskar

Keig-Shevlin, Zena

Kirkland, David

O'Brien, Jason M.

van Benthem, Jan

Yauk, Carole L.

Young, Robert R.

Marchetti, Francesco

dc.date.accessioned

2024-02-22T18:30:43Z

dc.date.available

2024-02-22T18:30:43Z

dc.date.issued

2022-10-22

dc.description - en

The Organization for Economic Cooperation and Development (OECD) develops and publishes Standard Test Guidelines for toxicology testing of chemicals to facilitate the reduction of testing costs across its member countries by eliminating a diversity of separate national testing standards. Health Canada has led the development and establishment of a test using a transgenic mouse model (MutaMouse), which permits the detection on mutations in every mouse tissue, including male germ cells, due to the fact that it contains a bacterial mutation detection gene (transgene) in every cell of the mouse body. The present extensive literature review builds on previous Heath Canada laboratory work to elaborate further an optimum single protocol for the detection of mutations in both somatic (i.e. body) cells and germ cells. This results in the reduction of animal usage by restricting the number of variables requiring testing due the differing cell division timing characteristics of somatic and germ cells, and provides confirmation that the current Test Guideline recommendation is strongly supported by the scientific literature.

dc.description.abstract - en

The OECD Test Guideline 488 (TG 488) for the Transgenic Rodent Gene Mutation Assay has undergone several revisions to update the recommended design for studying mutations in somatic tissues and male germ cells. The recently revised TG recommends a single sampling time of 28 days following 28 days of exposure (i.e., 28 + 28 days) for all tissues, irrespective of proliferation rates. An alternative design (i.e., 28 + 3 days) is appropriate when germ cell data is not required, nor considered. While the 28 + 28 days design is clearly preferable for slowly proliferating somatic tissues and germ cells, there is still uncertainty about the impact of extending the sampling time to 28 days for rapidly somatic tissues. Here, we searched the available literature for evidence supporting the applicability and utility of the 28 + 28 days design for rapidly proliferating tissues. A total of 79 tests were identified. When directly comparing results from both designs in the same study, there was no evidence that the 28 + 28 days regimen resulted in a qualitatively different outcome from the 28 + 3 days design. Studies with a diverse range of agents that employed only a 28 + 28 days protocol provide further evidence that this design is appropriate for rapidly proliferating tissues. Benchmark dose analyses demonstrate high quantitative concordance between the 28 + 3 and 28 + 28 days designs for rapidly proliferating tissues. Accordingly, our review confirms that the 28 + 28 days design is appropriate to assess mutagenicity in both slowly and rapidly proliferating somatic tissues, and germ cells, and provides further support for the recommended design in the recently adopted TG 488.

dc.description.abstract-fosrctranslation - fr

La ligne directrice du test 488 (TG 488) de l'OCDE pour le test de mutation génétique des rongeurs transgéniques a fait l'objet de plusieurs révisions afin de mettre à jour le modèle recommandé pour l'étude des mutations dans les tissus somatiques et les cellules germinales mâles. Les lignes directrices récemment révisées recommandent une durée d'échantillonnage unique de 28 jours après 28 jours d'exposition (c'est-à-dire 28 + 28 jours) pour tous les tissus, quels que soient les taux de prolifération. Une conception alternative (c.-à-d. 28 + 3 jours) est appropriée lorsque les données sur les cellules germinales ne sont pas requises, ni prises en compte. Bien que la conception de 28 + 28 jours soit clairement préférable pour les tissus somatiques et les cellules germinales à prolifération lente, il existe encore une incertitude quant à l’impact de l’extension de la durée d’échantillonnage à 28 jours pour les tissus somatiques rapides. Ici, nous avons recherché dans la littérature disponible des preuves étayant l'applicabilité et l'utilité du modèle de 28 + 28 jours pour les tissus à prolifération rapide. Au total, 79 tests ont été identifiés. Lors de la comparaison directe des résultats des deux modèles dans la même étude, il n'y avait aucune preuve que le schéma thérapeutique de 28 + 28 jours entraînait un résultat qualitativement différent de celui du schéma de 28 + 3 jours. Des études portant sur une gamme diversifiée d'agents utilisant uniquement un protocole de 28   +   28   jours fournissent des preuves supplémentaires que cette conception est appropriée pour les tissus à prolifération rapide. Les analyses de dose de référence démontrent une concordance quantitative élevée entre les conceptions de 28 + 3 et 28 + 28 jours pour les tissus à prolifération rapide. En conséquence, notre revue confirme que la conception de 28 + 28 jours est appropriée pour évaluer la mutagénicité dans les tissus somatiques à prolifération lente et rapide et dans les cellules germinales, et fournit un soutien supplémentaire à la conception recommandée dans la TG 488 récemment adoptée.

dc.description.fosrctranslation - fr

L'Organisation de coopération et de développement économiques (OCDE) élabore et publie des lignes directrices standard pour les tests toxicologiques des produits chimiques afin de faciliter la réduction des coûts des tests dans ses pays membres en éliminant une diversité de normes de test nationales distinctes. Santé Canada a dirigé le développement et la mise en place d'un test utilisant un modèle de souris transgénique (MutaMouse), qui permet la détection de mutations dans tous les tissus de souris, y compris les cellules germinales mâles, du fait qu'il contient un gène de détection de mutation bactérienne (transgène ) dans chaque cellule du corps de la souris. La présente analyse documentaire approfondie s'appuie sur les travaux antérieurs des laboratoires de Santé Canada pour élaborer davantage un protocole unique optimal pour la détection des mutations dans les cellules somatiques (c'est-à-dire le corps) et les cellules germinales. Cela entraîne une réduction de l'utilisation des animaux en limitant le nombre de variables nécessitant des tests en raison des différentes caractéristiques temporelles de division cellulaire des cellules somatiques et germinales, et confirme que la recommandation actuelle des lignes directrices en matière d'essai est fortement soutenue par la littérature scientifique.

dc.identifier.doi

https://doi.org/10.1002/em.22514

dc.identifier.uri

https://open-science.canada.ca/handle/123456789/1964

dc.language.iso

en

dc.publisher

Wiley

dc.subject - en

Health

Health and safety

dc.subject - fr

Santé

Santé et sécurité

dc.subject.en - en

Health

Health and safety

dc.subject.fr - fr

Santé

Santé et sécurité

dc.title - en

Impact of sampling time on the detection of mutations in rapidly proliferating tissues using transgenic rodent gene mutation models: A review

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Article

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