Ένα νέο σύστημα ελέγχου θα μπορούσε να διευρύνει σημαντικά τον τρόπο με τον οποίο εντοπίζονται χημικές ουσίες που ενδέχεται να αποτελούν κίνδυνο για την ανθρώπινη υγεία, μεταξύ άλλων και σε υλικά που χρησιμοποιούνται στις συσκευασίες τροφίμων. Ερευνητές από το Helmholtz Centre for Environmental Research (UFZ) και το Food Packaging Forum χαρτογράφησαν εκατοντάδες βιολογικές οδούς που συνδέονται με έξι μεγάλες κατηγορίες χρόνιων παθήσεων και, με βάση αυτή την ανάλυση, πρότειναν ένα πάνελ 15 εργαστηριακών δοκιμών υψηλής απόδοσης που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τον έλεγχο τόσο μεμονωμένων χημικών ουσιών όσο και μειγμάτων.
Η προσέγγιση έχει ιδιαίτερη σημασία για τα υλικά που έρχονται σε επαφή με τρόφιμα, καθώς ένα μέρος των χημικών ουσιών που μπορεί να μεταναστεύσουν από τις συσκευασίες δεν είναι πάντοτε γνωστό εκ των προτέρων ή δεν διαθέτει επαρκή τοξικολογικά δεδομένα. Το πρόβλημα γίνεται ακόμη πιο σύνθετο επειδή οι καταναλωτές δεν εκτίθενται απαραίτητα σε μία ουσία κάθε φορά, αλλά σε μείγματα χημικών ουσιών από διαφορετικά προϊόντα και πηγές.
Από εκατοντάδες βιολογικές οδούς σε 15 δοκιμές
Για να καταλήξουν στο προτεινόμενο πάνελ, οι ερευνητές ξεκίνησαν από 487 Adverse Outcome Pathways (AOPs), δηλαδή επιστημονικά περιγραφόμενες αλληλουχίες βιολογικών γεγονότων που μπορούν να οδηγήσουν από μια αρχική διαταραχή σε συγκεκριμένη δυσμενή επίδραση στην υγεία. Μετά από φιλτράρισμα, παρέμειναν 266 AOPs, οι οποίες χαρτογραφήθηκαν σε έξι ομάδες ασθενειών: καρκίνο, διαταραχές της αναπαραγωγής, μεταβολικές παθήσεις, ανοσολογικές διαταραχές, καρδιαγγειακές παθήσεις και παθήσεις που σχετίζονται με τον εγκέφαλο.
Η ανάλυση έδειξε ότι ορισμένα βιολογικά γεγονότα εμφανίζονται σε πολλές διαφορετικές ομάδες ασθενειών. Η κυτταροτοξικότητα εντοπίστηκε και στις έξι, το οξειδωτικό στρες στις πέντε και η δυσλειτουργία των μιτοχονδρίων στις τέσσερις. Παράλληλα, ενεργοποίηση υποδοχέων όπως του αρυλοϋδρογονάνθρακα και των οιστρογόνων εμφανίστηκε σε περισσότερες από μία ομάδες, ενώ ορισμένες άλλες βιολογικές μεταβολές ήταν πιο χαρακτηριστικές συγκεκριμένων νοσημάτων, όπως η συσσώρευση τριγλυκεριδίων στις μεταβολικές παθήσεις.
Με βάση αυτά τα κοινά σημεία, οι ερευνητές επέλεξαν δοκιμές που μπορούν να εξετάσουν πολλαπλές κρίσιμες βιολογικές διεργασίες. Το αποτέλεσμα είναι ένα σύνολο 15 πολυπαραμετρικών δοκιμών σε κύτταρα, οι οποίες σχεδιάστηκαν ώστε να είναι σχετικά απλές, ανθεκτικές και κατάλληλες για μεγάλο αριθμό αναλύσεων. Η λογική είναι ότι ένας τέτοιος έλεγχος μπορεί να δώσει ταυτόχρονα πληροφορίες για περισσότερους πιθανούς μηχανισμούς τοξικότητας, αντί να εξετάζεται κάθε ουσία με μία περιορισμένη σειρά μεμονωμένων δοκιμών.
Γιατί αφορά και τις συσκευασίες τροφίμων
Η πιθανή εφαρμογή της μεθόδου στα υλικά που έρχονται σε επαφή με τρόφιμα είναι ιδιαίτερα σημαντική επειδή οι συσκευασίες μπορούν να περιέχουν ή να παράγουν μη σκόπιμα προστιθέμενες ουσίες, γνωστές ως NIAS. Πρόκειται για ουσίες που μπορεί να προκύπτουν, για παράδειγμα, από αντιδράσεις μεταξύ συστατικών, αποδόμηση υλικών ή άλλες διαδικασίες κατά την παραγωγή και τη χρήση μιας συσκευασίας. Ορισμένες μπορεί να μην έχουν αξιολογηθεί εκτενώς πριν βρεθούν στην πραγματική αλυσίδα έκθεσης του καταναλωτή. βΗ ανάγκη για ευρύτερο έλεγχο συνδέεται και με τα μεγάλα κενά στα διαθέσιμα δεδομένα. Προηγούμενη έρευνα του Food Packaging Forum έχει καταγράψει περισσότερες από 15.000 χημικές ουσίες που χρησιμοποιούνται ή έχουν εντοπιστεί σε υλικά επαφής με τρόφιμα, ενώ περίπου 1.222 έχουν ήδη χαρακτηριστεί ως επικίνδυνες για την ανθρώπινη υγεία και περισσότερες από 13.000 δεν διαθέτουν επαρκή δημόσια δεδομένα ώστε να μπορεί να αξιολογηθεί με βεβαιότητα η ασφάλειά τους.νΤο πρόβλημα δεν αφορά μόνο το εάν μία συγκεκριμένη ουσία είναι επικίνδυνη. Οι ερευνητές υπογραμμίζουν ότι οι άνθρωποι εκτίθενται σε χημικές ουσίες από πολλά διαφορετικά καταναλωτικά προϊόντα και ότι οι υπάρχουσες διαδικασίες συχνά εξετάζουν μεμονωμένες ουσίες και συγκεκριμένα σημεία τοξικότητας. Η νέα προσέγγιση επιχειρεί να μεταφέρει την αξιολόγηση σε ένα ευρύτερο επίπεδο, εξετάζοντας ταυτόχρονα βιολογικές διεργασίες που σχετίζονται με διαφορετικές χρόνιες παθήσεις και επιτρέποντας την εξέταση ακόμη και μειγμάτων χημικών ουσιών.
Το επόμενο βήμα είναι η επικύρωση
Παρά τον ευρύτερο στόχο της μεθόδου, οι ίδιοι οι ερευνητές την παρουσιάζουν ως αφετηρία και όχι ως έτοιμο σύστημα κανονιστικού ελέγχου. Το επόμενο βήμα είναι να διαπιστωθεί στην πράξη πόσο αποτελεσματικά οι 15 δοκιμές μπορούν να εντοπίζουν ουσίες που είναι ήδη γνωστό ότι είναι επικίνδυνες, αλλά και πόσο αξιόπιστα διαχειρίζονται σύνθετα μείγματα. Σύμφωνα με το Food Safety Magazine, έχει ήδη ξεκινήσει μελέτη που εφαρμόζει την προτεινόμενη προσέγγιση σε χημικές ουσίες που σχετίζονται με τις συσκευασίες τροφίμων.
Η συγκεκριμένη κατεύθυνση εντάσσεται στη γενικότερη ανάπτυξη νέων μεθόδων αξιολόγησης που δεν βασίζονται αποκλειστικά σε δοκιμές σε ζώα. Οι λεγόμενες νέες μεθοδολογίες προσέγγισης, όπως οι κυτταρικές δοκιμές υψηλής απόδοσης, μπορούν να εξετάζουν μηχανισμούς τοξικότητας με μεγαλύτερη ταχύτητα και να χρησιμοποιούνται για την ιεράρχηση ουσιών που χρειάζονται πιο λεπτομερή έλεγχο. Η χρήση τους, ωστόσο, δεν αντικαθιστά αυτομάτως τις απαιτούμενες διαδικασίες αξιολόγησης ασφάλειας. Αντίστοιχα εργαλεία χρησιμοποιούνται ήδη ως βοηθητικές μέθοδοι στην αξιολόγηση χημικών ουσιών, με την τελική εκτίμηση να απαιτεί συνδυασμό διαφορετικών τύπων δεδομένων.
Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Environment International.
