Gli scienziati hanno scoperto un modo più efficace per raggruppare le sostanze chimiche e utilizzare il read-across per i dati tossicologici per soddisfare i requisiti normativi, il che potrebbe ridurre notevolmente la sperimentazione sugli animali.
La sicurezza delle sostanze chimiche è presa incredibilmente sul serio dagli enti regolatori e, come tale, l’industria deve soddisfare determinati criteri se sta cercando di ottenere l’approvazione per l’uso di una nuova sostanza chimica; spesso questo viene fatto testando le sostanze chimiche sui ratti.
Il raggruppamento e il read-across è un approccio approvato dall'UE che consente alle nuove sostanze chimiche che sono strutturalmente simili ad altre sostanze chimiche già approvate di copiare le stesse informazioni tossicologiche per l'approvazione da immettere sul mercato. Ma questo processo è inaffidabile e la maggior parte delle nuove proposte di raggruppamento di sostanze chimiche e di read-across vengono respinte dall'Agenzia europea per le sostanze chimiche (ECHA).
Ma ora un metodo che utilizza la metabolomica, pubblicato in Archives in Toxicology , potrebbe essere la chiave per rendere più efficace il processo di raggruppamento read-across.
Lo studio è condotto dal consorzio MATCHING, guidato dall'Università di Birmingham, in collaborazione con BASF, BASF Metabolome Solutions, ECHA, Imperial College London, Syngenta, Vrije Universiteit Amsterdam e la US Environmental Protection Agency.
Mark Viant, professore di metabolomica presso l'Università di Birmingham, ha affermato:"Le sostanze chimiche rientrano in tre categorie:farmaci, pesticidi e prodotti chimici industriali, e siamo esposti ad alcuni di questi ogni singolo giorno della nostra vita. I prodotti chimici industriali non sono destinati all'uso diretto esposizione agli esseri umani o all'ambiente, ma inevitabilmente ciò accadrà, quindi le informazioni tossicologiche devono essere accurate Invece di misurare solo la somiglianza strutturale delle sostanze chimiche per formare gruppi, abbiamo scoperto che utilizzando la metabolomica per misurare le risposte biologiche delle sostanze chimiche. , possiamo rendere il raggruppamento e il read-through più affidabili."
Per vedere se la metabolomica sarebbe stata più efficace, sei laboratori internazionali hanno condotto lo stesso esperimento. A tutti i ricercatori sono stati inviati campioni di plasma comuni di ratti che erano stati testati con otto sostanze chimiche. I team non sapevano quali fossero le sostanze chimiche e hanno dovuto raggrupparle correttamente utilizzando la metabolomica.
Gli scienziati hanno cercato biomarcatori metabolici diagnostici che fornissero un quadro dettagliato della salute del ratto. Utilizzando un "approccio fucile" come la metabolomica, gli scienziati potrebbero misurare migliaia di marcatori, come amminoacidi e lipidi, utilizzando la spettrometria di massa. Ciò ha aiutato i laboratori a raggruppare le otto sostanze chimiche in due gruppi da tre e uno da due.
Tutti i risultati sono stati poi inviati all'Agenzia europea per le sostanze chimiche, che li ha compilati prima che i risultati fossero rivelati all'intero consorzio. I cinque laboratori i cui dati hanno superato il controllo di qualità hanno scoperto tutti lo stesso raggruppamento. Questa è la prima volta che l'uso della metabolomica per il raggruppamento si è dimostrato un metodo riproducibile.
Katherine Santizo del Cefic-LRI spiega:"Si tratta di un enorme passo avanti per migliorare l'attuale approccio di raggruppamento e read-across. Il fatto che cinque laboratori di paesi diversi abbiano ottenuto tutti gli stessi risultati corretti utilizzando metodi e strumenti diversi, i propri procedure e analisi statistiche dimostrano che la metabolomica è un metodo affidabile."
Questa è una buona notizia per l’eliminazione graduale dei test sui ratti, poiché lo scopo del raggruppamento e del read-across è quello di ridurre il numero di sostanze chimiche che devono essere testate sui ratti. Tuttavia, a causa dell'elevata percentuale di sostanze chimiche attualmente rifiutate, non è sempre così.
Il professor Viant ha spiegato:"I ratti non sono un buon modello per gli esseri umani in primo luogo e la riproducibilità dei test sui ratti non è eccezionale. Inoltre, i test di tossicità per una sola sostanza chimica possono richiedere più di 1.000 ratti. Con decine di migliaia di sostanze chimiche che richiedono test in Europa, e sebbene non tutte richiedano lo stesso livello di test, molte di esse finiranno per essere testate sui ratti. Anche senza considerazioni etiche, questo è un processo costoso e lento Un approccio di raggruppamento e read-across più robusto utilizzando la metabolomica, il numero di ratti da laboratorio testati potrebbe essere ridotto drasticamente."
Tomasz Sobanski, responsabile del gruppo per i metodi alternativi presso l'Unità di valutazione computazionale e metodi alternativi dell'ECHA, ha dichiarato:"La necessità di dimostrare l'affidabilità della metabolomica è stata identificata per la prima volta durante uno dei nostri workshop nel 2016. Siamo molto colpiti dai risultati di questo ricerca e crediamo che miglioreranno il raggruppamento e il read-across. Ci auguriamo che gli insegnamenti tratti da questa ricerca vengano inclusi in nuove linee guida per l'industria chimica per consentire ai laboratori commerciali di fornire questi servizi su larga scala.
"Per me personalmente, questo è un esempio modello di come le sfide normative possano essere affrontate attraverso la conoscenza, la scienza e la collaborazione. Questo risultato è stato possibile perché i regolatori sono stati in grado di comunicare chiaramente le loro esigenze, la comunità scientifica ha voluto affrontarle e l'industria è stata in grado di disposti a sostenere. Credo che, in ultima analisi, questa ricerca ci aiuterà a proteggere meglio la salute e l'ambiente evitando inutili sperimentazioni sugli animali."
Ulteriori informazioni: Mark R. Viant et al, Dimostrare l'affidabilità del raggruppamento chimico basato sulla metabolomica in vivo:verso le migliori pratiche, Archivi di tossicologia (2024). DOI:10.1007/s00204-024-03680-y
Fornito dall'Università di Birmingham
