قدرة الخلايا الجذعية الجنينية البشرية (HESC) على التمايز إلى أنواع مختلفة من الخلايا فتحت عهدا جديدا في المختبر سمية الاختبار ^1، والنمذجة المرض والطب التجديدي ^2. وهبوا الخلايا الجذعية لديها القدرة على تكرار الذات، للحفاظ على دولتهم المحفزة، وعلى التمايز إلى خلايا متخصصة ^3،4. خصائص HESC (القدرة على التفريق لجميع أنواع الخلايا الرئيسية) توجد أيضا في الخلايا المحفزة البشرية الأخرى الجذعية، مثل الخلايا الجذعية المحفزة التي يسببها الإنسان (hiPSC) أو الخلايا المولدة عن طريق التحويل النووي ^5. على سبيل المثال، تم التفريق بين العديد من خطوط HESC مختلفة في الخلايا العصبية ^{6، 7} خلايا الكلى، وخلايا قمة العصبية ^{8، 12/09} العضلية، أو خلايا الكبد مثل الخلايا ^13،14. وعلاوة على ذلك، يمكن HESC التفريق بصورة عفوية إلى خلايا كل الطبقات الجرثومية الثلاث ^15-18 في الهيئات مضغي (EBS) ^19،20. Eوينظم التطور الجنيني آرلي التي كتبها التعبير التفاضلية من الجينات المختلفة المتعلقة الطبقات الجرثومية المختلفة التي تم القاء القبض على مستوى مرنا من قبل transcriptomics باستخدام تكنولوجيا متطورة ^15. وأسفرت هذه الجهود في إنشاء نماذج السمية أعضاء معينة على أساس HESC / hiPSC وتحليل transcriptomics (للمراجعة نرى ^21،22). هذه النماذج لها مزايا أكثر من الاستخدام التقليدي للحيوانات المختبر لإجراء دراسات السمية، والدراسات قبل السريرية باستخدام الحيوانات المختبرية ليست دائما التنبؤية لسلامة الإنسان. والسميات المخدرات التي يسببها التي واجهتها في المرضى غالبا ما ترتبط عمليات الأيض أو الإشارات التي تختلف بين البشر وحيوانات التجارب. الفرق الأنواع قد حال دون الكشف موثوق في وقت مبكر من سمية النمو في البشر، والمخدرات سبيل المثال مثل الثاليدومايد ^23،24 و ^25،26 ثنائي إيثيل ستيلبوستيرول تم سحبها من السوق بسبب المسخية. ثاليلم يظهر domide أي سمية التنموية في الجرذان أو الفئران. أسفرت المواد الكيميائية البيئية مثل ميثيل الزئبق ²⁷ في سمية النمو قبل الولادة مع الاحترام للجهاز العصبي في مختلف الأنواع، ولكن كانت مظاهر الإنسان من الصعب أن نموذج في الحيوانات. لمعالجة هذه المشكلة من القضايا خصوصية الأنواع، والعلماء الذين يعملون في إطار مشاريع مختلفة تعتمد على الخلايا الجذعية مثل ReProTect، ESNATS، DETECTIVE الخ منخرطون في تطوير نماذج مختلفة لسمية الجنينية، العصبية، عضلة القلب، الكبد وسمية كلوية استخدام المواد السامة الإنسان يشتبه في تؤثر على البشر. في إطار مشروع اتحاد الأوروبي 'الجنينية رواية استراتيجيات البديلة اختبار على الخلايا الجذعية (ESNATS)' وقد أنشئت خمسة أنظمة الاختبار. نظام واحد اختبار ما يسمى UKK (U niversitäts ك linikum K أعفرن) نظام اختبار يلتقط جزئيا في وقت مبكر التطور الجنيني الإنسان. في هذا يالييتم التمييز ystem خلايا H9 الجنينية البشرية في ثلاث طبقات جرثومية (أدمة، الأديم والأديم المتوسط) قد تم القبض على ¹⁵ والطبقة الجرثومية التوقيعات محددة transcriptomics ملف باستخدام منصة ميكروأري Affymetrix. وقد تم اختبار المواد السامة التنموية المختلفة مثل الثاليدومايد ^28، حمض فالبرويك، ميثيل الزئبق ^16،17، أو السيتوزين الأرابينوزيد ¹⁵ في هذا النظام، ولقد تم الحصول على مادة سامة محددة التوقيعات الجينات. في نظام الاختبار الثاني، ما يسمى (niversity U من K onsta ن ض) UKN1 نظام اختبار 1، تتمايز خلايا H9 إلى خلايا الأديم الظاهر العصبي السلف (NEP) لمدة 6 أيام. ويتضح ذلك من خلال التعبير عال من علامات الجينات العصبية مثل PAX6 وOTX2. وخلال التمايز لمدة 6 أيام، تعرضوا الخلايا السياسة الاقتصادية الجديدة لالتنموية العصبية المواد السامة مثل VPA، ميثيل الزئبق. كانت ملامح سمية محددة التنظيم دي transcriptomics obtaiنيد وكذلك باستخدام ميكروأري منصة Affymetrix ^16،29.

رؤية جديدة لعلم السموم من القرن ²¹ تتوخى أن نظم اختبار لم تسفر ليس فقط الوصف المظهري مثل أمراض الأنسجة في الجسم الحي، أو التغييرات Transcriptome على في نهاية حضانات سمية على المدى الطويل. وتقترح بدلا من أن توفر فحوصات المعلومات الآلية ^3، وأن هذه المعلومات يمكن تعيينها إلى ما يسمى مسارات النتيجة السلبية (اوب) التي توفر المبرر العلمي لآثار خطرة ^30. لتوفير مثل هذه المعلومات، وأنظمة الاختبار يطبق يجب أن تكون عالية الجودة للرقابة ^31، وعلى سبيل المثال التي وثقتها إجراءات التشغيل القياسية قوية. وعلاوة على ذلك، تحتاج ليتم تعيينها مع ارتفاع القرار التغيرات المعتمدة على الزمن. وهذا يتطلب أنظمة الاختبار مع التغيرات متزامنة ^32. وقد تم تحسين أنظمة الاختبار UKN1 وUKK هو موضح هنا لهذه المتطلبات.