Skuteczniejsze badanie chemikaliów pod kątem zaburzania równowagi układu hormonalnego
Substancje chemiczne zaburzające funkcjonowanie układu hormonalnego (ang. endocrine-disrupting chemicals, EDC) to związki budzące wiele obaw z uwagi na wpływ, jaki wywierają na ludzi i zwierzęta poprzez blokowanie szlaków między hormonami a ich receptorami. Kontakt z nimi może prowadzić do nadprodukcji lub niedoboru określonych hormonów. Substancje te mogą również naśladować hormony, zmuszając organizm do niewłaściwej reakcji. Obecnie są one wykrywane w drodze oddzielnie prowadzonych badań, których przedmiotem jest albo zdrowie ludzi, albo zdrowie środowiska. Co więcej, istnieje wiele metodologii badań, które różnią się w zależności od obowiązujących w danym kraju przepisów. Przykładowo środki chemiczne przeznaczone do ochrony roślin, biocydy i chemikalia przemysłowe podlegają kontroli różnych organów, takich jak UE, na podstawie rozporządzenia w sprawie rejestracji, oceny, udzielania zezwoleń i stosowanych ograniczeń w zakresie chemikaliów (REACH). Istnieją jednak przypadki, w których dana substancja chemiczna należy do dwóch kategorii zastosowań, a zatem może być przedmiotem kontroli i analiz przez dwie różne organizacje. Jeśli chodzi o zdrowie ludzi, systemy testowania opierają się głównie na modelach gryzoni, zaś w przypadku wpływu na środowisko powszechnie stosuje się badania na rybach i płazach. „Ze względu na wyraźne podobieństwa między układami hormonalnymi ludzi i innych kręgowców sposobem na zmniejszenie liczby testów na zwierzętach i poprawę skuteczności oceny zagrożeń chemicznych mogłoby być połączenie danych z testów dotyczących wpływu na zdrowie ludzi i testów dotyczących środowiska”, wyjaśnia Henrik Holbech, profesor nadzwyczajny i kierownik grupy badawczej w dziedzinie toksykologii środowiskowej na Wydziale Biologii Uniwersytetu Południowej Danii. Korzystając z unijnego wsparcia, Holbech koordynował projekt ERGO, w ramach którego przeprowadzono „dowód słuszności koncepcji” na przykładzie układu hormonalnego tarczycy, aby wykazać korzyści płynące z łączenia danych. „Chcieliśmy wyeliminować barierę między różnymi obszarami badań, aby móc opracować znormalizowany sposób wykorzystywania danych i ulepszyć istniejący zbiór wytycznych dotyczących testowania – z korzyścią zarówno dla środowiska, jak i ludzkiego zdrowia”, dodaje.
Opracowywanie nowych testów do stosowania w przypadku ryb, płazów i ludzi
W pierwszej kolejności zespół musiał uzyskać szczegółową wiedzę na temat mechanizmów leżących u podstaw zakłócania przez substancje chemiczne układu hormonalnego tarczycy, aby porównać wyniki dotyczące różnych klas kręgowców. Przetestowano zatem substancje chemiczne o znanym wpływie na tarczycę, które nazwano „modelowymi substancjami chemicznymi”. Jak mówi Holbech: „Te modelowe substancje chemiczne zostały zbadane przy użyciu wielu różnych metod i testów, w tym testów komórkowych (in vitro), na zarodkach danio pręgowanego i żaby szponiastej oraz młodych myszy”. Z kolei do opracowania profili ludzkich posłużyły badania na obecność substancji chemicznych w organizmach matek i ich dzieci. Nie był to wcale łatwy proces. Niektóre z testów nie były opracowane z myślą o badaniu substancji zaburzających funkcjonowanie hormonów tarczycy. „Aby sprostać temu wyzwaniu, musieliśmy opracować nowy zestaw testów i markerów dla ryb i płazów, które jednocześnie mogłyby przewidywać skutki dla ludzi”, zaznacza Holbech. Cel został osiągnięty, a najważniejsze ustalenia zostały udostępnione Organizacji Współpracy Gospodarczej i Rozwoju, która obecnie pracuje nad ujednoliceniem światowych wytycznych dla badań mających na celu ocenę zagrożeń związanych z substancjami chemicznymi.
Nowe wytyczne – wynik pracy 15 laboratoriów na 3 kontynentach
W ramach projektu ERGO udało się opracować nowe testy in vitro i zidentyfikować nowe markery chemiczne – sposoby oceny oddziaływania substancji na ludzi, ryby i płazy. Metody te są jednak bezużyteczne bez narzędzi umożliwiających zastosowanie zebranych za ich pomocą danych. Dlatego też w ramach projektu powstały również sieci zwane ścieżkami niepożądanych skutków (ang. Adverse Outcome Pathways, AOP), które umożliwiają wykorzystanie danych na temat ryb i płazów w badaniach dotyczących zdrowia ludzi, i odwrotnie. Jednym z ostatnich zadań zespołu projektu była publikacja wytycznych dotyczących ekstrapolacji danych na temat skutków w odniesieniu do różnych klas kręgowców. Ponadto uczestnicy projektu ERGO przedstawili swoją strategię zainteresowanym stronom odpowiedzialnym za odpowiednie prawodawstwo, wśród których należy wymienić Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności i Europejską Agencję Chemikaliów, co miało na celu maksymalizację wpływu wyników i metodologii opracowanych w ramach projektu ERGO. Holbech z dumą podsumowuje pracę w projekcie: „Współpraca między 15 partnerami była naprawdę owocna, dzięki czemu osiągnęliśmy istotne wyniki, które przyczynią się do lepszej ochrony ludzi i zwierząt przed działaniem EDC”.
Słowa kluczowe
ERGO, badanie zagrożeń chemicznych, substancja chemiczna zaburzająca funkcjonowanie układu hormonalnego, EDC, REACH, nowe testy, ryby, płazy, ludzie
