環境健康研究のためのコメッティップの応用

環境への露出は、公衆衛生と安全に影響を与えることが長い間知られています。たとえば、空中微粒子、水中の重金属、または特定の工業化学物質への曝露は、老化や癌やその他の疾患の発症リスクに寄与する可能性があります。環境要因はさまざまな方法で健康に影響を与える可能性がありますが、重要な懸念はDNA損傷であり、がんを引き起こす突然変異につながる可能性があります。がんは、化学物質への曝露後の発達に何年もかかる可能性があります。ただし、より実用的な時間枠で発がん性を予測する1つの方法は、DNA損傷を誘発する化学物質の能力を研究することです。コメットアッセイ（または単一細胞ゲル電気泳動アッセイ）は、遺伝毒性試験に正常に使用されています。彗星アッセイにより、電気泳動中のDNA移動の分析を介してDNA鎖切断を検出できます。以前は、Bhatia Laboratoryと協力して、Engelward LaboratoryがDNAの損傷と修復の測定のためにCometchipを開発しました。Cometchipは、ユーザーの再現性を改善し、総アッセイ時間を大幅に短縮するハイスループットコメットアッセイです。ここでは、ハイスループットのコメッチッププラットフォームを使用して、確立された細胞株、動物モデル、およびヒトサンプルのDNA損傷を測定する方法について説明します。また、これらの研究に関連する技術的課題について説明し、このアッセイの採用に関心のある研究者に最適な結果を達成する方法に関する推奨事項を提供します。

Environmental exposures have long been known to impact public health and safety. For example, exposures to airborne particulates, heavy metals in water, or certain industrial chemicals can contribute to aging and to risk of developing cancer and other diseases. Environmental factors can impact health in a variety of ways, but a key concern is DNA damage, which can lead to mutations that cause cancer. Cancer can take years to develop following chemical exposure; however, one way to predict carcinogenicity in a more practical time frame is by studying the chemical's ability to induce DNA damage. The comet assay (or single-cell gel electrophoresis assay) has been used successfully for genotoxicity testing. The comet assay allows for the detection of DNA strand breaks via analysis of DNA migration during electrophoresis. Previously, the Engelward laboratory, in collaboration with the Bhatia laboratory, developed the CometChip for measurements of DNA damage and repair. The CometChip is a high-throughput comet assay that improves user reproducibility and significantly shortens total assay time. Here, we describe how the high-throughput CometChip platform can be used to measure DNA damage in established cell lines, animal models, and human samples. We also discuss technical challenges associated with these studies and provide recommendations on how to achieve optimal results for researchers interested in adopting this assay.