Propagowanie wiedzy na temat toksykologii in silico
Zgodnie z zapisami unijnej dyrektywy REACH (dotyczącej rejestracji, oceny, zatwierdzania i ograniczania stosowania substancji chemicznych) wymagane jest przeprowadzanie oceny toksyczności nowych substancji chemicznych oraz setek tysięcy istniejących substancji chemicznych, które są używane, ale nigdy nie zostały poddane badaniom zgodnie z przepisami. Panuje przekonanie, że osiągnięcie tego tradycyjnymi metodami testowania zajmie dekady, będzie kosztować miliardy i pochłonie wiele milionów kręgowców. Dyrektywa REACH zachęca zatem do innowacji, wymaga zastosowania istniejących danych, jeżeli jest to możliwe, i stwierdza, że dalsze badania na zwierzętach mogą być prowadzone tylko "w ostateczności". Naukowcy z Milanu uruchomili w związku z tym finansowany ze środków UE projekt ORCHESTRA (Organising dissemination on results of projects on chemical evaluation, spreading techniques for risk assessment). Z innymi partnerami pracują nad lepszym zrozumieniem najnowszych komputerowych (in silico) metod QSAR wykorzystywanych do oceny toksyczności. Dążą również do wymiany wiedzy pomiędzy różnymi sektorami. Modele powiązań typu budowa-działanie umożliwiają korelację cech strukturalnych cząsteczki z jej działaniem toksycznym (punkty końcowe). Klasyczne modele powiązań typu budowa-działanie opierają się na dowodach toksyczności i obecnej wiedzy na temat działania toksycznego, natomiast ilościowe modele powiązań typu budowa-działanie (QSAR) radykalnie zmieniają to podejście poprzez wykorzystanie komputerów do badania i matematycznego modelowania powiązań typu budowa-działanie. Modele QSAR mogą wykorzystywać wszystkie dostępne dane eksperymentalne dotyczące toksyczności dla szeregu pokrewnych substancji chemicznych, w celu określenia właściwości strukturalnych cząsteczek, które są statystycznie korelowane z określonymi punktami końcowymi toksyczności. Mogą one korzystać z setek potencjalnie istniejących wyników badań eksperymentalnych w celu zapewnienia niezawodności, określenia nowych korelacji toksyczności poza tymi obecnie rozumianymi oraz do oceny potencjalnie tysięcy środków chemicznych na dzień. Według Europejskiej Agencji Chemikaliów (ECHA) jeżeli istniejące dane są wystarczające, modele QSAR mogą uzupełniać, a także zastąpić, przyszłe kosztowne badania na zwierzętach. W ramach projektu ORCHESTRA opracowano czteroczęściowy materiał wideo pod tytułem "QSAR in REACH: Uses, issues and priorities" ("QSAR a przepisy REACH: zastosowania, problematyka i priorytety"), utworzony na podstawie rozmów z ustawodawcami, przedstawicielami przemysłu i specjalistami w dziedzinie oprogramowania QSAR. Opracowano też materiały szkoleniowe do 15-sesyjnego kursu dla słuchaczy studiów dyplomowych i podyplomowych, które udostępniono na stronie internetowej projektu ORCHESTRA. Zespół zorganizował międzynarodowy warsztat mający na celu ożywienie interakcji między przemysłem, instytucjami regulacyjnymi i twórcami oprogramowania w zakresie używania metod QSAR do celów zapewnienia zgodności z przepisami. Przedstawiciele projektu ORCHESTRA uczestniczyli również w kilku międzynarodowych konferencjach toksykologicznych i zorganizowali instalację wideo, terminale komputerowe oraz wsparcie ekspertów w kabinie w ośrodku, w którym odbyła się europejska konferencja SETAC 2011. Wyniki projektu przedstawiono w e-booku pt.: "Theory, guidance and applications in QSAR and REACH" (Modele QSAR i dyrektywa REACH — teoria, wytyczne i zastosowania), a także w broszurach, biuletynach, filmach, sprawozdaniach, artykułach i informacjach w internecie, w celu rozprzestrzeniania wiedzy i inspirowania zmian w sektorach. Wszystkie publikacje są dostępne na stronie internetowej projektu oraz z innych źródeł. Projekt ORCHESTRA usprawnił ocenę toksykologiczną zgodnie z polityką UE poprzez poszerzenie wiedzy zainteresowanych stron z różnych sektorów na temat zastosowania modeli QSAR jako metod alternatywnych oraz sposobów ich wykorzystania.
Słowa kluczowe
Toksykologia, metody alternatywne, QSAR, chemikalia, oceny toksyczności, ocena chemiczna, powiązania typu budowa-działanie, model komputerowy, REACH
