Raporty IChTJ. Seria B nr 5/2014




OPRACOWANIE WIELOPARAMETROWEGO TESTU "TRIAGE" DO OCENY NARAŻENIA LUDNOŚCI NA PROMIENIOWANIE JONIZUJĄCE. Cz.3. WALIDACJA TESTU GAMMA-H2AX DLA DOZYMETRII BIOLOGICZNEJ

(Multiparametric “triage” assay for biological dosimetry. Part 3. Validation of the gamma-H2AX assay for biological dosimetry)

Maria Wojewódzka, Teresa Bartłomiejczyk, Kamil Brzóska, Iwona Buraczewska, Teresa Iwaneńko, Anna Lankoff, Sylwia Męczyńska-Wielgosz, Elżbieta Przygoda, Barbara Sochanowicz, Sylwester Sommer, Tomasz Stępkowski, Irena Szumiel, Iwona Wasyk, Karolina Wójciuk, Grzegorz Wójciuk, Marcin Kruszewski

Gamma-H2AX jest jednym z najbardziej obiecujących białkowych biomarkerów narażenia ludzi na promieniowanie jonizujące, ponieważ pozwala na wykrycie najwcześniejszych etapów komórkowej odpowiedzi na podwójnoniciowe pęknięcia DNA (DSBs) w ludzkich komórkach. Pierwszą komórkową odpowiedzią na DSBs jest szybka fosforylacja histonu H2AX. Ufosforylowana forma H2AX (gamma-H2AX) może być zwizualizowana jako wyraźne ogniska jądrowe. Liczba ognisk gamma-H2AX zwiększa się liniowo wraz z dawką promieniowania jonizującego, a następnie obniża się szybko z kinetyką podobną do kinetyki naprawy DNA. Chociaż test gamma-H2AX posiada wiele cech idealnego testu biodozymetrycznego, wciąż ma pewne wady, które muszą zostać usunięte przed zastosowaniem go do szybkiego kwalifikowania osób narażonych na promieniowanie jonizującego („triage”). Raport zawiera opis testu gamma-H2AX, szczegółowy protokół wykonania testu, opis walidacji i optymalizacji testu do automatycznego liczenia ognisk, krzywe kalibracyjne oraz algorytm opracowania statystycznego wyników testu.


The gamma-H2AX is one of the most promising protein biomarkers of human radiation ex-posure because it allows to detect one of the earliest stages in the cellular response to DNA double-strand breaks (DSBs) in a human cell. The first cellular response to DSBs is the rapid phosphorylation of histone H2AX. The phosphorylated form of H2AX (gamma-H2AX) can be visualized as discrete nuclear foci. The number of gamma-H2AX foci after radiation increases linearly with dose and then decreases quickly over time with kinetics similar to those measured for DSB repair. Although the gamma-H2AX assay encompasses a lot of fea-tures of ideal biological dosimeter, it still has a number of limitations that need to be overcome before it can be employed for rapid triage of radiation casualties. This report includes description of the gamma-H2AX assay, detailed protocol for this assay, validation and optimization of the gamma-H2AX assay for fully automated scoring of foci, calibration curves as well as an algorithm for the statistically appropriate analysis of the gamma-H2AX assay data.