Modelowanie danych toksyczności żywieniowej dla pestycydów
Przewidywanie aktywności biomolekuł na podstawie baz danych i modelowania staje się coraz bardziej akceptowanym narzędziem. Za ich pomocą można przewidzieć poziomy toksyczności dla grup związków chemicznych, takich jak pestycydy. Zastosowanie modeli ilościowych związku pomiędzy strukturą a aktywnością (ang. QSAR — quantitative structure-activity relationship) oznacza, że zachowanie naszych ekosystemów nie musi być niezgodne z interesem ekonomicznym przemysłu. Modele QSAR oznaczają, że bardziej konwencjonalne testy biotoksyczności, pochłaniające zarówno czas, jak i pieniądze, staną się w dużym stopniu zbędne. Cele finansowanego przez WE projektu DEMETRA obejmowały opracowanie oprogramowania przeznaczonego do przewidywania toksyczności chemicznej w czterech kluczowych organizmach naszych łańcuchów pokarmowych. Grupy obejmowały ekotoksykologów, przedstawicieli przemysłu i ciał rządowych. W ramach opracowania modeli dotyczących przepióra wirginijskiego pod kątem toksyczności żywieniowej partnerzy projektu w instytucie Mario Negri Institute for Pharmacological Research we Włoszech zebrali dane na temat zestawu 98 pestycydów. Dwoma głównymi składnikami związanymi z badaniem były całkowity opis związków wraz z wiarygodnymi i szczegółowymi danymi na temat toksyczności. Organizacja Współpracy i Rozwoju Ekonomicznego (ang. OECD — Organisation for Economic Co-operation and Development) określiła zasady dotyczące walidacji modelu QSAR. Jednym z kryteriów było posiadanie maksymalnej ilości danych przez bazy danych dotyczących toksyczności. Dlatego też grupa wybrała bazę danych Biura Programu Pestycydów (ang. OPP — Office Pesticide Program) Agencji Ochrony Środowiska (ang. EPA — Environmental Protection Agency) do użytku w modelu QSAR. Dodatkowo w celach porównawczych wykorzystano kilka innych źródeł danych o wysokiej jakości jako sposobu potwierdzenia danych w celu uzyskania dokładniejszych informacji. Naukowcy opracowali metody przypisywania pojedynczej wartości dla każdego związku z danych wielokrotnych i narzucili ścisły filtr w celu zapewnienia wiarygodnego wyniku. W przypadku opisu związku zespół zapewnił trzy poziomy informacji: chemiczne, dotyczące opisu cząsteczkowego, matematyczne (deskryptor cząsteczkowy) i zestaw wartości toksyczności dla związków. Potencjalni użytkownicy obejmują właścicieli wykorzystanych baz danych. Jest to wskazówka na temat przewidywanego poziomu współpracy, jako że razem mogą oni połączyć dane jako „audyt zewnętrzny” w celu sprawdzenia prawidłowości. Inni użytkownicy obejmują ciała ustanawiające przepisy, przemysł, badaczy akademickich i ogólnie publikę, jako że dane są ogólnodostępne na stronie programu DEMETRA pod adresem http://www.demetra-tox.net. Przewiduje się, że ta praca będzie stanowić podstawę do opracowania nowego podejścia do modeli QSAR.
