細胞の様々なタイプに分化するヒト胚性幹細胞（hESCの）の能力は、in vitro毒性試験^1、疾患のモデリングおよび再生医療²の新時代を開きました。幹細胞はそれらの多能性状態を維持するために、および特殊化した細胞^3,4に分化するように、自己複製する能力に恵まれています。ヒトES細胞（全ての主要な細胞型に分化する能力）の特性はまた、核移植⁵によって生成されたヒト誘導多能性幹細胞（hiPSC）または細胞などの他のヒト多能性幹細胞に見出されます。例えば、多くの異なるhESC株は、ニューロン^6、腎細胞^7、神経堤細胞^8、心筋^9-12、またはセル^13,14のような肝細胞に分化されています。また、ヒトES細胞は自発的に胚様体^{（EB）19,20}内のすべての3つの胚葉^15-18の細胞に分化することができます。 Eアーリー胚発生は、マイクロアレイ技術^15を用いてトランスクリプトによってmRNAレベルで捕捉された異なる胚葉に関連する種々の遺伝子の差次的発現により調節されます。これらの努力は、ヒトES細胞/ hiPSCとトランスクリプトーム解析（レビューのために^21,22を参照）に基づいて、器官特異的毒性学的モデルの確立をもたらしました。実験動物を用いた前臨床研究は、常に人間の安全性の予測ではないように、これらのモデルは、毒性学的研究のための実験動物の伝統的な使用上の利点を有しています。患者に遭遇する薬剤誘発される毒性は、多くの場合、ヒトと実験動物の間で異なる代謝またはシグナル伝達プロセスに関連しています。種の違いは、ヒトにおける発生毒性の信頼性の早期検出を防止していて、例えば、そのようなサリドマイド^23,24およびジエチル^25,26のような薬剤は、催奇形性のために市場から撤退しました。ターリーdomideは、ラットまたはマウスのいずれかの発生毒性を示されていません。例えば、メチル水銀²⁷などの環境化学物質は、種々の種における神経系に対する出生前発生毒性をもたらしたが、人間の症状は動物でモデル化することは困難でした。種特異性の問題の問題に対処するために、別のプロジェクトの下で働く科学者などに疑われる人の毒物を使用して、胚毒性、神経毒性、心毒性、肝毒性および腎毒性のために、異なるモデルの開発に従事している再保護、ESNATS、探偵のような幹細胞に基づきます人間に影響を与えます。欧州コンソーシアムプロジェクト「胚性幹細胞ベースの新しい代替試験戦略（ESNATS）」の下では5個の試験システムが確立されています。一つの試験システム、いわゆるUKK（UniversitätsK linikum K OLN）テストシステムは、部分的に初期ヒト胚発生をキャプチャします。このS INystemヒト胚性H9細胞は^、15および胚葉特定の署名がアフィメトリクスマイクロアレイプラットフォームを使用して、トランスクリプトミクスプロファイルによって撮影された三胚葉（外胚葉、内胚葉および中胚葉）に区別されます。サリドマイド^28、バルプロ酸、メチル水銀^16,17、またはシトシンアラビノシド¹⁵のような種々の発生毒性物質は、このシステムで試験されている、及び毒物特定の遺伝子シグネチャーが得られました。第二の試験システムでは、そのように検査システム1 UKN1（K onsta N Z のU niversity）と呼ばれる、H9細胞を6日間神経外胚葉前駆細胞（NEP）に区別されます。これは、PAX6とOTX2などの神経遺伝子マーカーの高発現によって証明されている。6日間分化の間に、NEP細胞は、VPA、メチル水銀などの発達神経毒性物質にさらされています。毒物固有の脱規制トランスクリプトミクスプロファイルはobtaiされていますアフィメトリクスマイクロアレイプラットフォーム^16,29を用いて、同様に定義さ。

21 ^世紀の毒物学のための新しいビジョンは、テスト·システムにのみ、長期的な毒物のインキュベーションの最後に、in vivoで組織病 ​​理学、またはトランスクリプトームの変化のような表現型の説明が得られていないことを想定しています。むしろアッセイは機構的情報^3、およびこの情報は危険な影響³⁰のための科学的根拠を提供し、いわゆる有害転帰の経路（AOP）にマッピングすることができることを提供することを示唆しています。このような情報を提供するために、適用されるテストシステムは非常に質が強固な標準操作手順によって文書として例えば^、31を制御する必要があります。また、時間依存性の変化は、高分解能でマッピングされる必要があります。これは、同期の変化³²とテストシステムを必要とします。ここで説明UKN1とUKKテストシステムは、これらの要件のために最適化されています。