In dieser Studie sollte im EU-Forschungsprogramm REFLEX beschriebenen Hinweisen auf mögliche gentoxische Effekte hochfrequenter elektromagnetischer Felder in humanen dermalen Fibroblasten nachgegangen werden. Entsprechend wurden die Parameter der Studie an diejenigen der REFLEX-Studie angelehnt. Es wurden humane dermale Fibroblasten von 10 juvenilen (Alter 18-19) und 10 adulten (Alter 50-59) Spendern verwendet und mit hochfrequenten, elektromagnetischen Feldern von 1800 MHz (GSM-1800, intermittierend 5 min an, 10 min aus) mit SAR-Werten von 0 (Sham-Kontrolle), 0.2, 2 und 10 W/kg befeldet. Parallel wurden Positivkontrollen mit entsprechenden chemischen Toxien mitgeführt. Als analytische Endpunkte wurden Comet-Assays, Mikrokerntests mit CREST-Markierung, numerische Chromosomen-Aberrationen, Zellzyklusanalysen und TUNEL-Assays durchgeführt. Die gesamte Studie wurde verblindet durchgeführt; ohne Zugang zu den Befeldungsdaten vor Abschluss der Auswertungen und der statistischen Analyse. Die statistischen Analysen zeigten für keinen der analysierten Endpunkte Hinweise auf statistisch signifikante gentoxische oder dosis-abhängige Effekte, induziert durch hochfrequente EMF-Exposition in primären humanen dermalen Fibroblasten in vitro. //ABSTRACT// The purpose of this study was to clarify possible genotoxic effects of EMF in human dermal fibroblasts as fund in a previous REFLEX-study. Therefore we applied conditions mainly based upon the above described REFLEX-study: we used primary human dermal fibroblasts from 10 juvenile (age 18-19) and 10 adult (age 50-59) donors and exposed them to 1800 MHz high frequency EMF-fields (GSM-1800, intermittent) with SAR-values of 0 (sham control), 0.2, 2 and 10 W/kg. In parallel, we performed corresponding positive controls with assay-based chemical toxins. As analytical endpoints, we analyzed Comet assays, micronuclei formation with CREST analysis, numerical chromosomal aberrations, cell cycle distributions and TUNEL assays. The whole study was performed as a double blind study with no access to exposure values until after completing all analyses as well as statistical pre-analysis of the blind data. Statistical Analysis showed no statistically significant evidences for genotoxic or dose-dependent effects induced by high frequency EMF-exposure in primary human dermal fibroblasts in vitro for any of the analyzed endpoints.
Ionisierende Strahlung ist ein akzeptierter Risikofaktor für die Leukämie-Entstehung im Kindesalter. Allerdings ist die Bedeutung schwacher ionisierender Strahlung im Niedrigdosisbereich noch unklar. Ziel des Forschungsvorhabens war es, experimentell im Sca1-ETV6-RUNX1-Mausmodell, dass die häufigste bei Kinder anzutreffende präleukämische Gentranslokation t(12;21), die für den chimären Transkriptionsfaktor ETV6-RUNX1 codiert, trägt, zu prüfen, ob die Exposition mit Niedrigdosisstrahlung onkogene Mutationen (als sogenannten zweiten "Hit") verursachen kann. Vorläufer-B-Zell akute lymphatische Leukämien (pB-ALL) entstanden bei Sca1-ETV6-RUNX1-Mäusen, die im Alter von vier Wochen einmalig mit einer exakten Dosis von mindestens 0,5 Gy aus einer Gammastrahlenquelle (Cs-137) bestrahlt wurden (0,5 Gy, n=3/30; 2 Gy, n=4/30). Expositionsbedingte somatische Mutationen in diesen pB-ALL betrafen (1) Hot-Spot-Regionen in bekannten Krebsgenen (Jak1, Jak3, Ptpn11, Kras), (2) Gene, die auch in humaner ETV6-RUNX1-positiver pB-ALL mutiert waren (Atm, Sh2b3, Ptpn11, Kras), (3) ALL-Prädispositionsgene (Sh2B3, Ptpn11), und (4) andere bekannte Krebsgene. Aufgrund der geringen Zahl an Tumoren und somatischen SNV konnte keine spezifische strahleninduzierte Mutationssignatur identifiziert werden. Größere Kohorten oder Mausmodelle mit einer höheren Tumorentstehung könnten zukünftig zusammen mit Ganz-Genom-Sequenzierung und ergänzenden Omics-Analysen größere Datensätze generieren und ein umfassendes Bild von spezifischen t(12;21)-assoziierten sekundären, genomischen Veränderungen als Folge von Bestrahlung liefern.
Die akute lymphoblastische Leukämie (ALL) ist eine bösartige Erkrankung des Knochenmarks, bei der lymphoide Vorläuferzellen aus weitestgehend unbekannter Ursache in einem frühen Differenzierungsstadium in ihrer Ausreifung blockiert sind. In diesem Vorhaben wurden mittels neuer Sequenziertechnologien in zehn ausgewählten ALLs - fünf Proben mit einer chromosomalen Translokation t(17;19) mit einer Fusion des Hepatic leukemia factor (HLF)-Gens mit dem TCF3-Gen sowie fünf mit einer chromosomalen Translokation t(1;19), die zu einer Fusion des Pre-B cell leukemic homeobox1 (PBX1)-Gens mit dem TCF3-Gen führt - Veränderungen des Genoms, Exoms, Transkriptoms, Methyloms und miRNoms umfassend systematisch analysiert. Rekurrente detektierte Veränderungen sind in weiteren ALL-Patientenproben validiert worden. TCF3-HLF-positive ALLs zeichneten sich in diesen Analysen durch eine Häufung an strukturellen Aberrationen in Genen mit Bedeutung für die lymphoide Differenzierung und aktivierende RAS-Signalweg-Mutationen aus, die in TCF3-PBX1-positiven ALLs nahezu abwesend waren. Weiterhin zeichnete sich die TCF3-HLF-positive ALL durch eine stammzellnahe Transkriptsignatur gegenüber der TCF3-PBX1-positiven ALL aus. In beiden Gruppen konnten Aberrationen des nicht-translozierten TCF3-Allels als neues rekurrentes Merkmal der ALL im Kindesalter beschrieben werden. Insgesamt zeigen die Ergebnisse, dass neue Sequenziertechnologien detaillierte Einblicke in das Zusammenspiel molekularer Aberration bei der ALL im Kindesalters erlauben und damit eine Grundlage für ein besseres Verständnis ihrer Pathobiologie schaffen //ABSTRACT// Acute lymphoblastic leukaemia (ALL) is a malignant disease of the bone marrow, characterised by a poorly understood early-stage differentiation block of lymphoid progenitor cells. In this project employing new sequencing technologies, ten selected ALLs - five ALLs with a chromosomal translocation t(17;19), leading to a gene fusion of hepatic leukaemia factor (HLF) with TCF3, and five with a chromosomal translocation t(1;19), leading to a gene fusion of the pre-B homeobox 1 (PBX1) gene with TCF3 gene - were analysed for changes in the genome, exome, transcriptome, methylome, and miRNom. Recurrent changes were validated in additional ALL patient samples. TCF3-HLF-positive ALLs were characterised by an accumulation of structural aberrations affecting genes with importance for lymphoid differentiation and activating RAS pathway mutations - both of which were almost absent in TCF3-PBX1-positive ALLs. Furthermore, TCF3-HLF-positive ALL was characterised by a stem cell-like transcript signature when compared to TCF3-PBX1-positive ALL. In both subgroups aberrations of the non-translocated TCF3 allele were detected as a new recurrent lesion in pediatric ALL. Overall, the results indicate that new sequencing technologies allow detailed insight into the interplay of molecular aberrations in childhood ALL and, thus, provide a basis for a better understanding of their pathobiology.
Im Forschungsvorhaben wurde die Wirkung von Röntgenstrahlung und von beschleunigten Kohlenstoffionen auf drei Gliom-/Glioblastomstammzelllinien (GSZ) untersucht, umStrahlenresistenzmechanismen zu identifizieren. Die GSZ zeigten zahlreiche strukturelle und numerische Chromosomenaberrationen, innerhalb jeder Zelllinie wurden mehrereSubpopulationen identifiziert. Im Tumorsphärenassay ließ ein abflachender Verlauf der DosisWirkungs-Kurve bei hohen Dosen auf eine strahlenresistente Subpopulation schließen. Die Analyse der Reparatur von DNA-Doppelstrangbrüchen mittels eines gamma-H2AX-FociAssays zeigte einen typischen biphasischen Verlauf, die Zellzyklusanalysen einen lang anhaltenden Arrest nach Bestrahlung. Insgesamt unterschieden sich die analysierten Endpunkte nur wenig zwischen Kohlenstoff- und Röntgenbestrahlung. Auf Grundlage vonTranskriptomanalysen wurden die Gene FoxM1, Parp3 oder AurkB für Knockdown-Experimente ausgewählt. Durch Knockdown jeweils eines Gens erhöhte sich dieStrahlenempfindlichkeit mindestens einer der GSZ signifikant.
Many construction products release Volatile Organic Compounds (VOCs) to the indoor air, which are hazardous to human health. Among others, VOCs may have effects ranging from odour perception and irritation of the mucous membranes of the eyes, nose and throat to acute or systemic effects and long-term effects. This includes effects on the nervous system, allergies or allergy promotion and, in particular, cancer, gene mutations and impaired fertility. The use of low-emission products is an important contribution to a high indoor air quality and hence the human well-being, in particular in new buildings (less ventilation due to higher energy efficiency standards) and in larger scale renovation (introduction of large amounts of construction products into a building). Quelle: https://www.umweltbundesamt.de
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsinstitut für Wasser- und Abfallwirtschaft e.V. an der RWTH Aachen University durchgeführt. Die EU-Kommission hat die dringende Empfehlung C(2021) 1925 zur systematischen Überwachung von SARS-CoV-2 im Abwasser in allen Mitgliedsländern erlassen. Darin wird auch Deutschland dringend empfohlen, so bald wie möglich und nicht später als 01.10.2021 ein nationales Überwachungssystem für SARS-CoV-2 und seine Varianten in allen Städten größer 150.000 Einwohner mit einer Probenahmefrequenz von mindestens zwei Abwasserproben pro Woche aufzubauen und die Analysendaten innerhalb von 48 Stunden den zuständigen Gesundheitsämtern zu melden. Das betrifft in Deutschland 56 Städte, mehr als 200 Kläranlagen der Größenklasse GK5 haben eine Ausbaugröße größer 100.000 EW. Für die Umsetzung in der dezentral organisierten deutschen Abwasserwirtschaft fehlen virologische Laborkapazitäten. Die Zielsetzung des Vorhabens COVIDready ist es deswegen, praxistaugliche Methoden zu optimieren und zu validieren, die in 'normalen' abwassertechnischen Laboren mit vorgefertigten Testkits sowohl die Virenlast quantifizieren wie auch als Frühwarnsystem für ausgewählte Mutanten genutzt werden kann. Dazu soll im Konsortium der Aachener Wasserforschung ISA und FiW e.V., dem Universitätsklinikum Frankfurt, dem Lippeverband und den assoziierten Industriepartnern QIAGEN und Endress+Hauser ein teilautomatisierter Workflow etabliert und mit Proben von repräsentativen Kläranlagen im Lippe- und Emscherverbandsgebiet getestet werden, der den Ablauf von der Probennahme bis zur Ergebnisübermittlung an die Gesundheitsämter definiert. Auffällige Positivproben werden im Labor mittels digital dPCR eingehend analysiert. Dieser Workflow soll mit Akteuren auf Landes- und Bundesebene abgestimmt werden, um übertragbare Methoden für den Aufbau einer abwasserbasierten Epidemiologie etablieren zu können.
Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Emscher Genossenschaft / Lippeverband durchgeführt. Die EU-Kommission hat die dringende Empfehlung C(2021) 1925 zur systematischen Überwachung von SARS-CoV-2 im Abwasser in allen Mitgliedsländern erlassen. Darin wird auch Deutschland dringend empfohlen, so bald wie möglich und nicht später als 01.10.2021 ein nationales Überwachungssystem für SARS-CoV-2 und seine Varianten in allen Städten größer 150.000 Einwohner mit einer Probenahmefrequenz von mindestens zwei Abwasserproben pro Woche aufzubauen und die Analysendaten innerhalb von 48 Stunden den zuständigen Gesundheitsämtern zu melden. Das betrifft in Deutschland 56 Städte, mehr als 200 Kläranlagen der Größenklasse GK5 haben eine Ausbaugröße größer 100.000 EW. Für die Umsetzung in der dezentral organisierten deutschen Abwasserwirtschaft fehlen virologische Laborkapazitäten. Die Zielsetzung des Vorhabens COVIDready ist es deswegen, praxistaugliche Methoden zu optimieren und zu validieren, die in 'normalen' abwassertechnischen Laboren mit vorgefertigten Testkits sowohl die Virenlast quantifizieren wie auch als Frühwarnsystem für ausgewählte Mutanten genutzt werden können. Dazu soll im Konsortium der Aachener Wasserforschung ISA und FiW e.V., dem Universitätsklinikum Frankfurt, dem Lippeverband und den assoziierten Industriepartnern QIAGEN und Endress+Hauser ein teilautomatisierter Workflow etabliert und mit Proben von repräsentativen Kläranlagen im Lippe- und Emscherverbandsgebiet getestet werden, der den Ablauf von der Probennahme bis zur Ergebnisübermittlung an die Gesundheitsämter definiert. Auffällige Positivproben werden im Labor mittels digital dPCR eingehend analysiert. Dieser Workflow soll mit Akteuren auf Landes- und Bundesebene abgestimmt werden, um übertragbare Methoden für den Aufbau einer abwasserbasierten Epidemiologie etablieren zu können.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Siedlungswasserwirtschaft durchgeführt. Die EU-Kommission hat die dringende Empfehlung C(2021) 1925 zur systematischen Überwachung von SARS-CoV-2 im Abwasser in allen Mitgliedsländern erlassen. Darin wird auch Deutschland dringend empfohlen, so bald wie möglich und nicht später als 01.10.2021 ein nationales Überwachungssystem für SARS-CoV-2 und seine Varianten in allen Städten größer 150.000 Einwohner mit einer Probenahmefrequenz von mindestens zwei Abwasserproben pro Woche aufzubauen und die Analysendaten innerhalb von 48 Stunden den zuständigen Gesundheitsämtern zu melden. Das betrifft in Deutschland 56 Städte, mehr als 200 Kläranlagen der Größenklasse GK5 haben eine Ausbaugröße größer 100.000 EW. Für die Umsetzung in der dezentral organisierten deutschen Abwasserwirtschaft fehlen virologische Laborkapazitäten. Die Zielsetzung des Vorhabens COVIDready ist es deswegen, praxistaugliche Methoden zu optimieren und zu validieren, die in 'normalen' abwassertechnischen Laboren mit vorgefertigten Testkits sowohl die Virenlast quantifizieren wie auch als Frühwarnsystem für ausgewählte Mutanten genutzt werden kann. Dazu soll im Konsortium der Aachener Wasserforschung ISA und FiW e.V., dem Universitätsklinikum Frankfurt, dem Lippeverband und den assoziierten Industriepartnern QIAGEN und Endress+Hauser ein teilautomatisierter Workflow etabliert und mit Proben von repräsentativen Kläranlagen im Lippe- und Emscherverbandsgebiet getestet werden, der den Ablauf von der Probennahme bis zur Ergebnisübermittlung an die Gesundheitsämter definiert. Auffällige Positivproben werden im Labor mittels digital dPCR eingehend analysiert. Dieser Workflow soll mit Akteuren auf Landes- und Bundesebene abgestimmt werden, um übertragbare Methoden für den Aufbau einer abwasserbasierten Epidemiologie etablieren zu können.
Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Frankfurt am Main, Institut für Medizinische Virologie, Forschungsgruppe Widera durchgeführt. Die EU-Kommission hat die dringende Empfehlung C(2021) 1925 zur systematischen Überwachung von SARS-CoV-2 im Abwasser in allen Mitgliedsländern erlassen. Darin wird auch Deutschland dringend empfohlen, so bald wie möglich und nicht später als 01.10.2021 ein nationales Überwachungssystem für SARS-CoV-2 und seine Varianten in allen Städten größer 150.000 Einwohner mit einer Probenahmefrequenz von mindestens zwei Abwasserproben pro Woche aufzubauen und die Analysendaten innerhalb von 48 Stunden den zuständigen Gesundheitsämtern zu melden. Das betrifft in Deutschland 56 Städte, mehr als 200 Kläranlagen der Größenklasse GK5 haben eine Ausbaugröße größer 100.000 EW. Für die Umsetzung in der dezentral organisierten deutschen Abwasserwirtschaft fehlen virologische Laborkapazitäten. Die Zielsetzung des Vorhabens COVIDready ist es deswegen, praxistaugliche Methoden zu optimieren und zu validieren, die in 'normalen' abwassertechnischen Laboren mit vorgefertigten Testkits sowohl die Virenlast quantifizieren wie auch als Frühwarnsystem für ausgewählte Mutanten genutzt werden kann. Dazu soll im Konsortium der Aachener Wasserforschung ISA und FiW e.V., dem Universitätsklinikum Frankfurt, dem Lippeverband und den assoziierten Industriepartnern QIAGEN und Endress+Hauser ein teilautomatisierter Workflow etabliert und mit Proben von repräsentativen Kläranlagen im Lippe- und Emscherverbandsgebiet getestet werden, der den Ablauf von der Probennahme bis zur Ergebnisübermittlung an die Gesundheitsämter definiert. Auffällige Positivproben werden im Labor mittels digital dPCR eingehend analysiert. Dieser Workflow soll mit Akteuren auf Landes- und Bundesebene abgestimmt werden, um übertragbare Methoden für den Aufbau einer abwasserbasierten Epidemiologie etablieren zu können.
Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universitätsklinikum Essen (AöR), Institut für Medizinische Strahlenbiologie durchgeführt. Das Gesamtziel des vorliegenden Vorhabens, das in drei Arbeitspaketen (WP) aufgegliedert ist, ist es, den Beitrag der Komplexität eines durch ionisierende Strahlung induzierten DNA Doppelstrangbruches (DSBs) auf die Auswahl des Reparaturweges, die Erzeugung von Verarbeitungsfehlern, wie auch auf die Aktivierung von Checkpoints im Zellzyklus zu untersuchen. Speziell, wird die Hypothese geprüft, dass DSB-Cluster eine höchst gefährliche Form der DNA-Schädigung darstellen, mit einem besonders hohen Risiko für misrepair, die schließlich zum Zelltod oder genomische Instabilität führt. Weitere Stufen der DSB-Komplexität werden durch kombinierte Behandlung mit ionisierender Strahlung und Cisplatin erreicht. Cisplatin ist eines der erfolgreichsten Chemotherapeutika in der Krebstherapie, das oft mit Bestrahlung kombiniert wird. Cisplatinresistenz stellt ein zentrales Problem in der klinischen Anwendung dar und wird von Faktoren beeinflusst, die hier untersucht werden. WP3: Prof. Iliakis 1. Konstrukt Aufbau zur Untersuchung der Auswirkungen der DSB-Cluster-Komplexität in Bezug auf DSB-Zahl und Entfernung, wie auch auf die Wahrscheinlichkeit für misrepair. 2. Chromosomenaberration und Zellüberleben werden untersucht, und Genomveränderungen durch Next Generation Sequencing (NGS) analysiert. WP4: Prof. Iliakis 1. Zelllinien mit regulierbaren I-SceI Expression werden erzeugt um Zellüberleben und Chromosomenaberrationen zu messen. 2. NGS wird eingesetzt um fehlerhafte Verarbeitung von DSB und DSB-Cluster genauer zu analysieren, und Genexpressionsmuster untersucht. WP5: Prof. Stuschke 1. Wechselwirkungen von Cisplatin und IR in der G1-, S- und G2-Phase des Zellzyklus, wie auch der Einsatz von NHEJ und HRR werden untersucht. Letzteres auch durch den Einsatz I-SceI-induzierten DSB in speziell integrierten Konstrukten 2. Die Wirkung von Cisplatin und IR auf DSB-Resektion, Checkpoint Aktivierung und Chromatinstruktur werden nach einzeln und fraktionierter Bestrahlung untersucht.