Narzędzie NIKE przewiduje toksyczność
Toksyczność zanieczyszczeń środowiskowych w łańcuchu pokarmowym staje się coraz większym problemem. Niewątpliwie występuje rozległe zaangażowanie w ograniczenie użycia niebezpiecznych związków chemicznych. Jednak oszacowanie stopnia toksyczności mnóstwa związków uwalnianych do środowiska nadal pozostaje prawdziwym wyzwaniem. Tradycyjnie do uzyskania danych dotyczących toksyczności modeli, a szczególnie do określenia poziomów toksyczności dla człowieka, wykorzystywano badania na zwierzętach. Zwiększa się jednak sprzeciw przeciwko takiemu postępowaniu na podstawie okrucieństwa względem zwierząt, kosztów i czasu wymaganego do osiągnięcia tego celu. Aktualne postępy w biochemii i technologii komputerowej mogą jednak uczynić ten rodzaj badania zbędnym. QSAR (ang. quantitative structure-activity relationships), czy też ilościowe związki pomiędzy strukturą a aktywnością, stanowią sposób na ilościowe powiązanie struktury chemicznej z aktywnością biologiczną, taką jak toksyczność. Prowadzi to oczywiście do powstania ogromnej ilości danych i oczywistym kandydatem do uporania się z tym problemem było opracowanie specjalnie zaprojektowanego oprogramowania. W związku z tym celem projektu DEMETRA było zaprojektowanie oprogramowania umożliwiającego wiarygodne przewidzenie ekotoksyczności dla ogromnej ilości pestycydów przedstawianych do rejestracji. NIKE, opracowane oprogramowanie, połączyło wszystkie dane zebrane w projekcie DEMETRA łącznie z wprowadzeniem struktury chemicznej w postaci liczbowych deskryptorów chemicznych. Przy wykorzystaniu najbardziej odpowiednich algorytmów oprogramowanie pozwala na przewidzenie toksyczności dla czterech organizmów kluczowych — pstrąga tęczowego, rozwielitki, przepióra wirginijskiego i pszczoły miodnej. Uzyskano dawki LD50 (ang. lethal dose), lub śmiertelne dawki dla 50% osobników po wstępnie określonym okresie czasu, dla realistycznych czasów wystawienia na działanie czynnika. Narzędzie programowe może zostać użyte na każdym komputerze obsługującym środowisko Java, co czyni je łatwo dostępnym dla użytkownika. Sam pakiet można pobrać z oficjalnej strony projektu DEMETRA pod adresem http://www.demetra-tox.net. Narzędzie programowe można uruchamiać ze strony początkowej lub w postaci samodzielnego programu na swoim komputerze. Oprócz gotowego do pobrania narzędzia dostępny jest także podręcznik użytkownika i samouczek w trybie online. Elastyczność i łatwość w zastosowaniu tego narzędzia doprowadzą do szerokiej gamy potencjalnych użytkowników — zarówno w środowiskach akademickim, jak i przemysłowym. Grupy zajmujące się ochroną, przemysł farmaceutyczny, kosmetyczny i agrochemiczny mogą wyciągnąć korzyści, a zwiększyć może się również bezpieczeństwo naszych łańcuchów pokarmowych. Udoskonalenie oprogramowania w przyszłości może pozwolić na przewidywanie toksyczności nowoopracowywanych cząsteczek o potencjalnej aktywności biologicznej.
