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L’utilizzo di un approccio
integrato in silico/in vitro
per valutare potenziali
sostituti di sostanze chi-
miche di rilevanza indu-
striale, ma caratterizzati
da proprietà di interferen-
za endocrina, è il tema
centrale del progetto LIFE
-EDESIA.
Per questo motivo il 1°
workshop organizzato da
LIFE-EDESIA, dal titolo
“The role of in silico tools
in supporting the applica-
tion of the substitution
principle”, si è focalizzato
sull’analisi dei metodi e
approcci in silico utilizzati
per indagare gli interfe-
renti endocrini.
L’evento si è svolto nella
sede dell’Istituto di Ricer-
che Farmacologiche
“Mario Negri” (IRFMN) di
Milano, il 10-11 Dicembre
2014. Co-organizzato dal-
lo stesso IRFMN e dal
coordinatore del progetto
(Istituto Superiore di Sani-
tà, ISS), il workshop ha
avuto come relatori perso-
ne provenienti dall’ambito
accademico, industriale e
regolatorio.
Circa 50 partecipanti, pro-
venienti da diverse realtà
(associazione di consuma-
tori, accademici, regolatori
e persone dell’ambito in-
dustriale o di società di
consulenza), erano pre-
senti all’evento.
Durante il primo giorno
del workshop, il progetto è
stato presentato nella sua
completezza da Alberto
Mantovani (ISS), illustran-
do la filosofia che integra
la parte in silico con gli
esperimenti in vitro - suc-
cessivamente illustrati
nella presentazione di Ste-
fano Lorenzetti (ISS) - e
con la verifica di quanto
emerso grazie alla sintesi
e valutazione della funzio-
nalità dei composti indivi-
EDITORIALE: il 1° workshop del progetto LIFE-EDESIA A cura di Alessandra Roncaglioni, IRFMN [email protected] e Stefano
Lorenzetti , ISS - [email protected]
Notizie di rilievo:
The Human Toxome
project: il concetto di
Pathways of Toxicity
(PoT)
Epatociti primari e
loro culture cellulari
nella ricerca sull’a-
poptosi nelle cellule
epatiche
Editoriale: il 1°
workshop del pro-
getto LIFE-EDESIA
EDESIA
1
Editoriale
(seguito)
2
Fotogallery del
1° workshop del
progetto LIFE-
EDESIA
3
News 4
Progress update
e
Appuntamenti
5
Sommario:
LIFE12 ENV/IT/000633 www.iss.it/life
Gennaio - Febbraio 2015
Volume 2, Numero 1
duati – attività curata
dall’Università Federico
II di Napoli (UniNA), e
che è stata presentata da
Ferdinando Fiorino ed
Elisa Perissutti, ispiran-
dosi al principio della
green chemistry.
A questa sessione intro-
duttiva è seguita una
sessione più focalizzata
sull’approccio adottato
in ambito accademico
per studiare gli effetti
endocrini in silico.
Una prima breve intro-
duzione sull’applicazione
di tali metodi è stata for-
nita da Emilio Benfenati
dell’IRFMN. Nell’ambito
di altri progetti LIFE,
sempre nel contesto
dell’applicazione del re-
golamento REACH, si
sono indagate diverse
metodologie in silico qua-
li l’uso dei metodi QSAR
(Quantitative Structure-
Activity Relationship) per
http://ec.europa.eu/environment/
le sostanze registrate, in un ap-
proccio che similmente a quello di
LIFE-EDESIA vuole valutare le
migliori sostanze alternative di-
sponibili rispetto a composti quali
coloranti, pesticidi e UVCB
(sostanze dalla composizione sco-
nosciuta o variabile, prodotti di
reazioni complesse o materiali
biologici) di origine naturale
(progetto LIFE CALEIDOS).
Durante il primo giorno di inter-
venti, sono state anche esplorate
le metodologie più generali ed ap-
plicabili in modo piuttosto veloce
nell’analisi degli interferenti en-
docrini attraverso modelli QSAR
volti a studiare il legame recetto-
riale, ma anche per valutare end-
points più apicali quali quelli le-
gati alla tossicità dello sviluppo
come rappresentato da Alessan-
dra Roncaglioni (IRFMN).
A tali tecniche, possono essere
affiancate metodologie più sofisti-
cate, quali il virtual molecular doc-
king, che valutano il legame che
si può instaurare tra l’interferente
endocrino e il recettore nucleare
responsabile dell’interferenza en-
docrina modellando contempora-
neamente il ligando e il recettore
coinvolto, come evidenziato da
Pietro Cozzini dell’Università di
Parma.
Durante la seconda giornata del
workshop, una sessione ha inve-
ce mostrato le applicazioni dei
metodi computazionali in due
realtà diverse: quella industriale e
quella legata all’ambito regolato-
rio.
L’uso industriale di tali metodi,
soprattutto nel caso di grandi in-
dustrie, si può avvantaggiare di
un approccio simile a quello di
LIFE-EDESIA integrando diversi
metodi e linee di evidenza anche
molto sofisticate (Elena Lo Piparo,
Nestlè). L’approccio regolatorio
esemplificato invece prevedeva
l’uso di sistemi di screening basa-
ti su alerts strutturali e il loro
incrocio con informazioni sull’e-
sposizione per arrivare ad una
valutazione del rischio potenziale
delle sostanze da indagare più
nello specifico (Juergen Arning,
UBA). A tale approccio può essere
affiancato anche quello del read-
across molto spesso usato in am-
bito regolatorio; i recenti sviluppi
proposti da ECHA in tale ambito
per definire le informazioni richie-
ste sono stati presentati da Maria
Teresa Russo del Centro Naziona-
le Sostanze Chimiche (CNSC)
dell’ISS.
E’ stato inoltre fornito da Raffael-
la Butera (Toxicon srl, Pavia) un
focus sugli interferenti endocrini
come potenziali SVHC
(Substances of Very High Concern)
nel regolamento REACH e gli iter
legislativi previsti per questo tipo
di sostanze (art. 57 del regola-
mento REACH).
Infine, a chiusura dell’evento, si è
svolto un confronto tra diversi
stakeholder interessati ai metodi
alternativi alla sperimentazione
animale e, quindi, anche alle me-
todologie computazionali. In una
tavola rotonda sono intervenute
Livia Biardi (giornalista di Altro-
consumo), Valeria Croce
(rappresentante di ChemService
srl, un laboratorio privato di ana-
lisi certificate, consulente per le
attività di registrazione di sostan-
ze chimiche), Francesca Caloni
(docente di Farmacologia e Tossi-
cologia Veterinaria dell’Università
di Milano) e Anna Auzzi.
(rappresentante di una multina-
zionale Polynt SpA che produce
prosotti chiimici tra i quali plasti-
ficanti e resine). Tra gli argomenti
trattati si è sottolineato: i) l’im-
portanza di confrontarsi con l’opi-
nione pubblica e i consumatori
da parte delle persone coinvolte
nella ricerca scientifica, ii) il ruo-
lo degli interferenti endocrini nel-
le diverse legislazioni, iii) l’impor-
tanza di affiancare strumenti e
approcci sperimentali diversi per
avvantaggiarsi dalla loro integra-
zione e iv) la propensione da par-
te delle industrie di adottare un
approccio environmental friendly.
Per approfondire
Pagina 2 V olu m e 2, N u me ro 1
LIFE-EDESIA Notice board L’Istituto di Ricerche Farmacologiche Mario Negri di Milano
Pagina 3 V olu m e 2, N u me ro 1
FOTOGALLERY DEL WORKSHOP LIFE-EDESIA
Auzzi, Croce, Caloni, Biardi
Ferdinando Fiorino
Emilio Benfenati
Alessandra Roncaglioni
Pietro Cozzini
Lberto Mantovani Stefano Lorenzetti
Fiorino, Perissutti, Mantovani
Pagina 4 V olu m e 2, N u me ro 1 Pagina 4 V olu m e 2, N u me ro 1
NEWS
Epatociti primari e loro culture cellulari nella ricerca sull’apoptosi nelle cellule
epatiche
L’apoptosi gioca un ruolo chiave non solo nell’eliminazione degli epatociti morti ma è anche associata ad
una grande varietà di malattie acute e croniche a carico del fegato, così come all’epatotossicità. L’articolo
di Vinken et al., è incentrato sulla messa a punto di modelli di epatociti primari per lo studio della morte
cellulare programmata. Di notevole interesse son gli aspetti metodologici legati all’attivazione spontanea
dell’apoptosi durante l’isolamento degli epatociti dal fegato, alla sua progressione durante la successiva
messa in coltura degli epatociti espiantati e, al contempo, alle possibili strategie per contrastare tale pro-
cesso.
LA rassegna prende in esame gli approcci attualmente in uso per indurre sperimentalmente, in vitro,
un’apoptosi controllata per studiarne i meccanismi e, quindi, per individuare i biomarcatori necessari
per studiare le diverse fasi del processo apoptotico.
Per approfondire
The Human Toxome project: il concetto di Pathways of Toxicity (PoT)
Il progetto, coordinato dal Center for Alternatives to Animal Testing (CAAT) di Baltimora
(USA), vede la partecipazione, tra gli altri, anche di esperti della US Environmental Pro-
tection Agency (EPA) e dell’azienda privata Agilent Technologies. Toxome ha come obietti-
vo generale l’identificazione dei pathways molecolari e/o tossicologici modulati dagli in-
terferenti endocrini (IE), muovendo, così, un primo passo verso la mappatura del cosid-
detto toxoma umano.
Gli IE sono particolarmente adatti per la sperimentazione in questo approccio per diversi motivi: i) in pri-
mo luogo, numerosi programmi di saggi molecolari e cellulari su larga scala - i cui risultati saranno
sfruttati per le finalità del progetto - sono già in corso; ii) in secondo luogo, questi programmi di saggi su
larga scala hanno portato alla definizione a livello internazionale delle priorità di utilizzo sia dei saggi cel-
lulari che delle sostanze chimiche di riferimento - da parte dell’EPA, del National Institute of Environmen-
tal Health Sciences (NIEHS), dell’ Interagency Coordinating Committee on the Validation of Alternative Me-
thods (ICCVAM) e dell’ Organisation for Economic Cooperation and Development (OECD) - che verranno
utilizzati nel progetto; iii) infine, i meccanismi della fisiologia del sistema endocrino sono relativamente
ben conosciuti semplificando l'identificazione dei pathways di tossicità (Pathways of Toxicity, PoT) per gli
IE.
Attraverso l’identificazione sperimentale dei PoT per gli IE, il progetto Toxome mira alla definizione, alla
verifica sperimentale e all’annotazione dei PoT specifici per ogni singola sostanza chimica studiata, per-
mettendo così di costruire una mappatura di PoT attraverso la systems toxicology. Il progetto, inoltre,
svilupperà un quadro concettuale comune ed accessibile di un insieme di banche dati che consentiranno
alla comunità scientifica di contribuire alla mappatura del toxoma umano utilizzando strategie di speri-
mentazione integrate che combinano i risultati delle "omics" con i modelli computazionali. A tal fine, gli
obiettivi specifici del progetto sono:
utilizzare tecnologie "omics" complementari (trascrittomica, metabolomica), per mappare e annota-
re PoT per un insieme definito di IE;
completare lo sviluppo di software e degli strumenti di visualizzazione per consentire l'integrazione,
l'analisi e la visualizzazione dei dati su piattaforme multiple hardware;
identificare i singoli PoT e sviluppare un processo condiviso per la loro annotazione, convalida e
diffusione; istituire una banca dati pubblica sui PoT;
validare i singoli PoT ed estendere il concetto di PoT ad ulteriori sostanze chimiche con effetti tossi-
cologici
Per approfondire
LIFE12 ENV/IT/000633 www.iss.it/life
Pagina 5 V olu m e 2, N u me ro 1
PROGRESS UPDATE
PARTECIPAZIONI SELEZIONATE (ISS) A CONVEGNI SCIENTIFICI NEL 2014
https://www.facebook.com/pages/Life-Edesia/180734252116032?ref=stream
Tel.: +39-06-49902512Istituto Superiore di Sanità - Dipartimento di Sanità Pubblica Veterinaria e
Sicurezza Alimentare, Reparto di Tossicologia Alimentare e Veterinaria.
Viale Regina Elena,299 - 00161 Roma
[email protected] http://www.iss.it/life/index.php?lang=2 http://www.iss.it/life
CONTATTACI...Come Il BPA siamo ubiquitari
SEURAT-1 ANNUAL MEETING, 21-22 gennaio 2015, Barcellona, Spagna
39th ANNUAL WINTER MEETING OF THE TOXICOLOGY FORUM, 26-28 gennaio 2015,
Washington, DC, USA
ICCVAM Communities of Practice Webinar 2015 Reverse Toxicokinetics: Using In Vitro Data to
Estimate Exposures that Could Be Associated with Adverse Effects In Vivo, 27 gennaio 2015, 1pm
– 3 pm USA ET
ESTIV Applied in Vitro Toxicology Course, 25- 29 gennaio 2015, Lisbona, Portogallo
APPUNTAMENTI
D.1 Gordon Research Conference on Environmental Endocrine Disruptors (11-16 maggio,
2014, Barga, Lucca, Italia).
Poster: “Functional biomarkers as toxicological endpoints in searching for plasticizers' alter-
natives”; authors: Lorenzetti S, Basile L, Benfenati E, Fiorino F, Lauthier J, Marcoccia D,
Perissutti E, Roncaglione A, Mantovani A.
D.1 8th Biodetection Conference (25-26 settembre 2014, Torino, Italia).
Presentazione orale: “Functional cell-based bioassays to screen EDCs: from the substitution principle
to LIFE-EDESIA”. Relatore: Stefano Lorenzetti (ISS).
D.1 INBB Workshop “Ambiente e salute: Interferenti Endocrini e biorisanamento” (14 novembre 2014,
Romea Italia).
Presentazione orale: “EDC risk assessment in LIFE-EDESIA”. Relatore: Stefano Lorenzetti (ISS).