Het nut van blootstellingsanalyses bij dierproefvrije toxiciteitsstudies

Ik zou een van de vele sprekers zijn op de tweedaagse workshop over hoe blootstellingsanalyses de acceptatie van dierproefvrije toxiciteitsstudies zouden kunnen vergroten. De uitnodiging was zowel een eer als een wake-up-call dat blootstellingsanalyses (nagaan in hoeverre cellen, organismes en ecosystemen worden blootgesteld aan gifstoffen), tot dusver weinig aandacht hebben genoten in het onderzoek naar dierproefvrije methodes om de toxiciteit van stoffen te bepalen.

Stimulerende omgeving

Op 15 februari nam ik een hele vroeg vlucht naar Londen en wurmde me door de mensenmassa door naar het Royal College of Obstetricians and Gynaecologists, een prachtig oud gebouw aan de rand van Regent Park. Ik stelde me op in een rij van – wat later bleek – wetenschappers met een indrukwekkende staat van dienst. Wat me het meeste opviel was de variatie aan professionals. Er waren farmaceuten, milieukundigen, wiskundigen en  toxicologen, van universiteiten, industrie en overheid. Mensen die elkaar niet snel tegenkomen. Het samenbrengen van deze groep is dus al een eerste, essentiële stap naar het opnemen van blootstellingsanalyses in de ontwikkeling van dierproefvrije testmethodes.

De presentaties

Prof. Alan Boobis van Imperial College London zat de workshop ‘Applying exposure science to increase the safety of non-animal data in efficacy and safety testing’ voor en stimuleerde de discussie door scherpe vragen te stellen.

Middels handige animaties legden prof. George Loizou (UK Health and Safety Laboratory) en dr. Iain Gardner (Certara) uit hoe PBPK-modellen (physiologically based pharmacokinetics) gebruikt kunnen worden om concentraties die een effect geven in een in vitro celsysteem te vertalen naar een dosis die mensen moeten innemen om toxische effecten te geven.

Dr. Barbara Wetmore van de U.S. Environmental Protection Agency (EPA) liet via duidelijke voorbeelden zien hoe deze PBPK-modellen in combinatie met in vitro effectconcentraties de EPA helpen om de gezondheidsrisico’s van industriële stoffen in te schatten. PBPK-modellen zijn traditioneel speeltjes van farmacologen. Milieutoxicologen daarentegen gebruiken veelal TK/TD-modellen (toxicokinetics/toxicodynamics).

PBPK-modellen zijn vanouds speeltjes voor farmacologen. Dr. Roman Ashauer uit York liet zien dat ook deze blootstellingsmodellen gebruikt kunnen worden om verschillen in effectconcentraties tussen in vitro celsystemen te verklaren, en zo nauwkeurig de meest gevoelige systemen te kunnen selecteren.

Prof. Gareth Jenkins van Swansea University en Philipp Mayer van de Technische Universiteit van Denemarken lieten vervolgens zien hoe je, in die kleine in vitro celsystemen, de concentratie van gifstoffen gelijk kunt houden in tijd – zodat verlies van de stof door verdamping of binding aan labmaterialen de uitleesparameters van de systemen niet kan beïnvloeden. Als laatste legden dr. Alicia Paini van de Joint Research Council van de Europese Commissie en dr. Nicole Kleinstreuer van NICEATM uit de VS uit wat er nog nodig is dierproefvrije toxiciteitstesten geaccepteerd te krijgen door overheidsinstanties.

Belemmeringen en kansen

Wetenschappelijke presentaties waren niet het enige wat deze workshop te bieden had. Gedurende twee middagen werden de deelnemers onderverdeeld in drie groepen. In deze groepen werd besproken wat de belangrijkste oorzaken van de beperkte aandacht voor blootstellingsanalyses in dierproefvrije toxiciteitsstudies – en wat wij, de wetenschappelijke gemeenschap, kunnen doen om het nut van blootstellingsanalyses beter duidelijke te maken bij testontwikkelaars.

Het was spannend om te zien dat er veel overeenkomsten waren tussen de belemmeringen en kansen voor blootstellingsonderzoek die uit de groepsbesprekingen kwamen. Iedereen was het erover eens dat onderzoeksteams op het gebied van alternatieven voor dierproeven moeten bestaan uit regelgevers, modelleurs, biologen en chemici. Een online platform waar wetenschappers partners kunnen vinden uit verschillende wetenschappelijke disciplines zou hierbij handig zijn.

Ook zou het handig zijn als uitgevers van wetenschappelijke tijdschriften auteurs erop attenderen dat ze, bij het insturen van wetenschappelijke artikelen over dierproefvrije testmethodes, aandacht moeten schenken aan de blootstellingsomstandigheden van gifstoffen in deze methodes.

Als laatste is het belangrijk dat blootstellingsmodellen en data transparant en consistent worden weergegeven in wetenschappelijke publicaties, zodat in vitro wetenschappers en regelgevers deze modellen en data goed kunnen begrijpen en gemakkelijk kunnen gebruiken.

Nynke I. Kramer