Predicción exhaustiva de la toxicidad
La exposición de los seres vivos a miles de compuestos químicos animó la adopción de nuevas normas en Europa incluidas en «Registro, evaluación, autorización y restricción de sustancias y preparados químicos» (REACH). La nueva tendencia en toxicología es sustituir los estudios habituales de compuestos químicos con animales por métodos in vitro e informáticos. Se trata de una nueva era para la toxicología. Es por eso que el proyecto financiado por la Unión Europea «Multilevel modelling for predictive toxicology» (COMPTOX) ha definido un nuevo paradigma para la evaluación de la toxicidad. Los investigadores aplicaron la toxicología computacional para comprender mejor los riesgos asociados a muchos compuestos químicos. En COMPTOX se consideró necesario priorizar las pruebas experimentales y aprender sobre el destino del compuesto químico, desde que está presente en el medio ambiente hasta su entrada al organismo. Los científicos se esforzaron en comprender la dinámica de los modelos que simulan la farmacocinética fisiológica (PBPK) ampliamente utilizados en la industria farmacéutica. Aplicaron la teoría de los sistemas dinámicos para comprender la mecánica involucrada y los parámetros que introducen cambios en todas las etapas de los modelos que simulan la farmacocinética fisiológica. La distribución y eliminación de algunos fármacos se representan con una curva de histéresis. Aquí el comportamiento del sistema a largo plazo lo establece el proceso de eliminación y se utilizan los parámetros de la cinética de Michaelis Menten para su caracterización. Los investigadores han destacado la importancia de esto para la controlabilidad y las aplicaciones de ingeniería inversa de los modelos que simulan la farmacocinética fisiológica. COMPTOX también desarrolló una herramienta predecible de PBPK para evaluar la bioacumulación utilizando variables que incluyen datos del metabolismo hepático, excreción mínima y exposición constante. Los resultados indican que la eliminación metabólica, las propiedades de unión a las proteínas plasmáticas y la excreción renal son los principales factores que determinan la bioacumulación en el organismo. Deben encontrarse disponibles los datos sobre la eliminación metabólica con líneas celulares metabólicamente competentes así como los estudios de unión a las proteínas plasmáticas para que los resultados sean estadísticamente significativos. REACH se aplica para proteger a las personas y al medio ambiente de la exposición a compuestos químicos y factores de agresión ambiental en Europa. Las actividades del proyecto COMPTOX proporcionarán una herramienta de gran utilidad para la predicción de la toxicidad que servirá para la investigación, para tomar decisiones en el ámbito de salud pública y para establecer directrices reglamentarias.
Palabras clave
Toxicidad, predicción, regulación, REACH, toxicología computacional, teoría de sistema dinámico, bioacumulación, eliminación metabólica