Los científicos han descubierto una forma más sólida de agrupar sustancias químicas y utilizar la extrapolación de datos toxicológicos para cumplir con los requisitos reglamentarios, lo que podría reducir en gran medida las pruebas con animales.

Los reguladores se toman increíblemente en serio la seguridad de los productos químicos y, como tal, la industria debe cumplir ciertos criterios si intenta obtener la aprobación para su uso de un nuevo producto químico; a menudo esto se hace probando los químicos en ratas.

La agrupación y extrapolación es un enfoque aprobado por la UE que permite que los nuevos productos químicos que son estructuralmente similares a otros productos químicos ya aprobados tengan copiada la misma información toxicológica para su aprobación y su comercialización. Pero este proceso no es fiable y la Agencia Europea de Sustancias Químicas (ECHA) rechaza la mayoría de las nuevas agrupaciones químicas y las presentaciones de extrapolaciones.

Pero ahora existe un método que utiliza la metabolómica, publicado en Archives in Toxicology. , podría ser la clave para hacer que el proceso de lectura cruzada de agrupaciones sea más efectivo.

El estudio es del consorcio MATCHING, liderado por la Universidad de Birmingham, en asociación con BASF, BASF Metabolome Solutions, ECHA, Imperial College London, Syngenta, Vrije Universiteit Amsterdam y la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU.

Mark Viant, profesor de Metabolómica de la Universidad de Birmingham, dijo:"Los productos químicos se dividen en tres categorías:medicamentos, pesticidas y productos químicos industriales, y estamos expuestos a algunos de ellos todos los días de nuestras vidas. Los productos químicos industriales no están destinados al uso directo". exposición a los seres humanos o al medio ambiente, pero inevitablemente esto sucederá, por lo que la información toxicológica debe ser precisa en lugar de medir únicamente la similitud estructural de las sustancias químicas para formar grupos, hemos descubierto que al utilizar la metabolómica para medir las respuestas biológicas de las sustancias químicas. , podemos hacer que la agrupación y la lectura sean más confiables."

Para ver si la metabolómica sería más eficaz, seis laboratorios internacionales llevaron a cabo el mismo experimento. A todos los investigadores se les enviaron muestras de plasma comunes de ratas que habían sido analizadas con ocho sustancias químicas. Los equipos no sabían cuáles eran las sustancias químicas y tuvieron que agruparlas correctamente mediante la metabolómica.

Los científicos buscaron biomarcadores metabólicos de diagnóstico, que proporcionen una imagen detallada de la salud de la rata. Utilizando un "enfoque de escopeta" como la metabolómica, los científicos podrían medir miles de marcadores, como aminoácidos y lípidos, mediante espectrometría de masas. Esto ayudó a los laboratorios a agrupar los ocho químicos en dos grupos de tres y uno de dos químicos.

Luego, todos los resultados se enviaron a la Agencia Europea de Productos Químicos, que los recopiló antes de que los hallazgos fueran revelados a todo el consorcio. Los cinco laboratorios cuyos datos pasaron el control de calidad descubrieron el mismo grupo. Esta es la primera vez que se demuestra que el uso de la metabolómica para la agrupación es un método reproducible.

Katherine Santizo de Cefic-LRI explica:"Este es un gran paso adelante para mejorar el enfoque de agrupación y extrapolación existente. El hecho de que cinco laboratorios de diferentes países obtuvieran los mismos resultados correctos usando diferentes métodos e instrumentos, sus propios Los procedimientos y análisis estadísticos demuestran que la metabolómica es un método fiable."

Esta es una buena noticia para la eliminación gradual de las pruebas en ratas, ya que el propósito de agrupar y extrapolar es reducir la cantidad de sustancias químicas que deben probarse en ratas. Pero, debido al alto porcentaje de productos químicos que actualmente se rechazan, no siempre es así.

El profesor Viant explicó:"En primer lugar, las ratas no son un buen modelo para los humanos y la reproducibilidad de las pruebas en ratas no es muy buena. Además, las pruebas de toxicidad para una sola sustancia química pueden requerir más de 1.000 ratas. Con decenas de miles de Los productos químicos que requieren pruebas en Europa, y aunque no todos requieren el mismo nivel de pruebas, muchos de ellos terminarán probándose en ratas. Incluso sin las consideraciones éticas, este es un proceso lento y costoso. El enfoque de agrupación y extrapolación es más sólido mediante el uso de la metabolómica, el número de ratas de laboratorio que se están probando podría reducirse drásticamente".

Tomasz Sobanski, líder del equipo de Métodos Alternativos en la Unidad de Evaluación Computacional y Métodos Alternativos de la ECHA, dijo:"La necesidad de demostrar la confiabilidad de la metabolómica se identificó por primera vez durante uno de nuestros talleres en 2016. Estamos muy impresionados con los resultados de este investigación, y creemos que mejorarán la agrupación y la extrapolación. Esperamos que los aprendizajes de esta investigación se incluyan en una nueva guía para la industria química para permitir que los laboratorios comerciales brinden estos servicios ampliamente.

"Para mí, personalmente, este es un ejemplo modelo de cómo se pueden abordar los desafíos regulatorios a través del conocimiento, la ciencia y la colaboración. Este logro fue posible porque los reguladores pudieron comunicar claramente sus necesidades, la comunidad científica quería abordarlas y la industria estaba Estoy dispuesto a apoyar. Creo que, en última instancia, esta investigación nos ayudará a proteger mejor la salud y el medio ambiente, evitando al mismo tiempo pruebas innecesarias en animales."

Más información: Mark R. Viant et al, Demostración de la confiabilidad de la agrupación química basada en la metabolómica in vivo:hacia las mejores prácticas, Archivos de Toxicología (2024). DOI:10.1007/s00204-024-03680-y

Proporcionado por la Universidad de Birmingham