Hälsodiagnostik i miljön

Det toxikologiska forskningsområdet påverkas av den utveckling av nya verktyg inom molekylär genetik, genomik och toxikogenomik som pågår. Dessa nya verktyg är av stor betydelse för utveckling av metoder som kan används för att identifiera toxikologiska mekanismer. Fortfarande är det få miljögifter som har karakteriserats på en mekanistisk nivå och detta hindrar förståelsen av de biologiska svar som miljöexponeringar, inklusive effekter av komplexa exponeringar, har på miljön och dess organismer. Med utvecklingen av genomiskt information från olika organismer blir det mer och mer uppenbart att många signalvägar är konserverade och att detta ger oss möjlighet att jämföra effekterna mellan arter samt förbättra användbarheten av modellarter för att studera människors hälsa. En mer exakt extrapolering av effekter mellan arter i miljön och människorna kommer att leda till förbättrade risk (analys) bedömningar.

Målet med projektet är att utveckla PCR-baserade biologiska analysverktyg för framtida användning i miljöövervakningsprogram. Den senaste tidens framsteg i gensekvensanalys har resulterat i att fullständiga genom har sekvenserats för många arter. Detta möjliggör jämförande analys för att förstå de mekanismer som är inblandade i giftiga ämnens effekter på organismer. Det är nu möjligt att analysera uttrycket av hela transkriptom från en vävnad. Eftersom de totala genomen bestå av ca 20-30,000 gener, beroende på art, förblir analys av kompletta genexpressionsmönster komplicerade, tidskrävande och dyra eftersom det kräver välutbildade experter för tolkning av genuttrycks korrelation till exponeringsscenarier. Det är alltså inte realistiskt att använda analys av hela transkriptom som ett verktyg i miljöövervakningsprogram. Genom att välja gener som är centrala för olika fysiologiska processer och sjukdomstillstånd, utvecklar vi system där utvalda indikatorgener används för att karakterisera de biologiska effekterna av miljöexponeringar.

Projektmål

1. Utveckling av PCR-arrayer för vissa arter.
Förväntade resultat: Fokuserade verktyg för analys av mekanismer för att säkerställa korrelation mellan exponering och hälsa

2. Validering av PCR arrayer med hjälp av dos-respons-exponeringar för utvalda ämnen.
Förväntade resultat: Genprofiler som visar sambandet mellan specifika signalvägar och utvalda exponeringar.

3. Fältprov av PCR-arrayer.
Förväntade resultat: Möjligheten att använda PCR array under fältmässiga förhållanden för att analysera vatten från förorenade områden och utföra preliminär riskbedömning.

Utvalda publikationer

El Marghani A, Pradhan A, Seyoum A, Khalaf H, Ros T, Forsberg LH, Nermark T, Osterman L, Wiklund U, Ivarsson P, Jass J, Olsson PE. 2014. Contribution of pharmaceuticals, fecal bacteria and endotoxin to the inflammatory responses to inland waters. Sci. Total Environ. 488-489:228-35