Migliorare l’analisi del rischio di alterazione del sistema endocrino associato alle sostanze chimiche
Gli interferenti endocrini (EDC, endocrine-disrupting chemicals) sono sostanze chimiche che destano preoccupazione in quanto generano effetti sugli esseri umani e sugli animali bloccando i percorsi che collegano gli ormoni e i loro recettori, il che può provocare la sovrapproduzione o la sottoproduzione di un ormone specifico. Gli EDC possono inoltre imitare gli ormoni, rendendo inappropriata la reazione messa in atto dall’organismo. Attualmente, gli EDC vengono identificati in modo separato a seconda del fine che si persegue (salute umana o ambientale) e, sulla base delle normative specifiche in vigore, esistono diversi approcci alla loro analisi. Le sostanze chimiche destinate alla protezione delle piante, quelle industriali e i biocidi sono tutti soggetti a controlli da parte di vari organismi, come l’UE e il suo regolamento REACH (Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals, ovvero registrazione, valutazione, autorizzazione e restrizione delle sostanze chimiche). In alcuni casi una sostanza chimica può rientrare in due categorie d’uso, venendo quindi analizzata da due organizzazioni diverse. Per la salute umana i sistemi di analisi dipendono perlopiù da modelli di roditori, mentre per quella dell’ambiente solitamente si utilizzano pesci e anfibi. «Date le evidenti somiglianze tra i sistemi endocrini degli esseri umani e di altri vertebrati, sarebbe possibile ridurre il numero di test sugli animali e migliorare l’efficacia delle valutazioni dei rischi associati alle sostanze chimiche se si potessero combinare i dati provenienti dalla salute umana e dalle analisi ambientali», spiega Henrik Holbech, docente associato e responsabile del gruppo di ricerca di tossicologia ambientale presso il dipartimento di biologia dell’Università della Danimarca meridionale. Avvalendosi del sostegno dell’UE, Holbech ha coordinato il progetto ERGO, che ha utilizzato il sistema degli ormoni tiroidei (THS, thyroid hormone system) come «prova di concetto» per dimostrare i vantaggi offerti dalla combinazione dei dati. «Volevamo abbattere i confini esistenti tra i diversi campi di ricerca al fine di sviluppare un metodo standardizzato di utilizzare i dati e migliorare l’attuale serie di linee guida per l’analisi, a beneficio della salute umana e di quella ambientale», aggiunge.
Sviluppare nuovi test applicabili a pesci, anfibi ed esseri umani
Il primo obiettivo che il team intendeva raggiungere era comprendere in modo dettagliato i meccanismi alla base dell’interferenza delle sostanze chimiche in grado di alterare il THS, così da poter confrontare i risultati tra le varie classi di vertebrati. L’équipe ha pertanto analizzato sostanze chimiche note per influenzare tale sistema, che ha chiamato «sostanze chimiche modello». Come dichiara Holbech: «Queste sostanze chimiche modello sono state testate utilizzando molti metodi e saggi diversi, tra cui saggi basati su cellule (in vitro), embrioni di pesce zebra e di xenopo liscio, nonché topi giovani.» Per ottenere i profili umani, il progetto ha inoltre analizzato la presenza delle sostanze chimiche nelle madri e nei loro figli. Il processo è stato tutt’altro che semplice: alcuni dei test, infatti, non erano stati sviluppati per analizzare gli interferenti del THS. «Per superare questa sfida, abbiamo dovuto sviluppare una nuova serie di test e marcatori per pesci e anfibi che potessero prevedere gli effetti anche negli esseri umani», osserva Holbech. L’obiettivo è stato raggiunto e gli strumenti più importanti sono stati condivisi con l’Organizzazione per la cooperazione e lo sviluppo economico, che sta attualmente producendo una standardizzazione globale delle linee guida per le analisi volte a valutare la pericolosità delle sostanze chimiche.
Nuove linee guida prodotte da 15 laboratori in tre continenti
ERGO ha sviluppato saggi in vitro inediti e ha identificato nuovi risultati chimici, ovvero modalità per valutare l’impatto esercitato da una sostanza su esseri umani, pesci e anfibi. I metodi non servono a nulla, tuttavia, se non esiste un mezzo per applicare i dati raccolti come risultato. Il progetto ha quindi sviluppato anche delle reti, chiamate percorsi di esito negativo (AOP, Adverse Outcome Pathway), allo scopo di consentire l’utilizzo dei dati relativi a pesci e anfibi per la salute umana e viceversa. Tra le attività finali, il team ha pubblicato un documento di orientamento su come estrapolare gli effetti tra le varie classi di vertebrati. L’équipe ha inoltre presentato la strategia implementata da ERGO alle parti interessate che controllano la legislazione pertinente, come l’Autorità europea per la sicurezza alimentare e l’Agenzia europea per le sostanze chimiche, allo scopo di massimizzare l’impatto generato dai risultati e dall’approccio di ERGO. Holbech guarda al progetto con orgoglio: «La collaborazione tra i 15 partner è stata davvero incoraggiante e abbiamo prodotto risultati significativi, che permetteranno di proteggere in maniera più efficace gli esseri umani e gli animali dagli EDC.»
Parole chiave
ERGO, analisi del rischio chimico, sostanze chimiche interferenti endocrine, EDC, REACH, nuovi test, pesci, anfibi, esseri umani
