Toxicologia Computacional: uso de ferramentas contemporâneas para avaliação da toxicidade

Tecnologia da USEPA avalia a toxicidade de centenas de substâncias indicadas por outras agências americanas (FDA, NTP, NIEHS) e organizações internacionais (OECD e outras)

Com o desenvolvimento da indústria química, em escala mundial, grande número de produtos químicos foram introduzidos no mercado, sem a necessária avaliação prévia da toxicidade. Segundo a agência norte-americana USEPA (U. S. Environmental Protection Agency), apenas uma pequena fração das dezenas de milhares de substâncias inseridas no comércio, foram, até então, adequadamente avaliadas quanto à toxicidade, o que dificulta o processo de avaliação de risco, e, portanto, submete a saúde humana e os ecossistemas a riscos desconhecidos e/ou descontrolados. Além disso, quanto ao grupo de substâncias já avaliadas, novas evidências apontam a necessidade de novos testes, mais detalhados ou com a consideração de diferentes endpoints, sendo um processo dinâmico e de constante atualização de informações toxicológicas.

A USEPA vem realizando a avaliação de aproximadamente 1000 substâncias quanto ao potencial de toxicidade, através de ferramentas da Toxicologia Computacional, que de maneira extremamente rápida e de relativo baixo custo, fornecem informações de predição de toxicidade à saúde humana e ao meio ambiente. O projeto, chamado “ToxCastTM ”, lançado em 2007, além de tornar mais efetiva a realização de testes animais, fornece subsídios para priorização de avaliações toxicológicas mais detalhadas, como realizações de testes adicionais com proteínas e células animais/humanas; e, também, complementa os programas de caráter regulatório da agência.

O ToxCastTM utiliza o “estado da arte” de rastreio de moléculas, chamado High-troughput screening (HTS), empregado também no âmbito da Farmacologia para a  descoberta de fármacos, fazendo seleção extremamente rápida de moléculas, através de ensaios automatizados. Inversamente, no caso da tecnologia da EPA, os ensaios HTS são aplicados com a intenção de avaliar a toxicidade, considerando diversos endpoints. Os endpoints incluem ensaios bioquímicos de função de proteínas; repórter transcricional baseado em células (cell-based transcriptional reporter) e expressão gênica; linhagem de células e células primárias funcionais; e desenvolvimento de endpoints em embriões e stem cells embrionárias do conhecido zebrafish (Brachydanio rerio, nosso Paulistinha). Segundo a Agência, o ToxCastTM constrói modelos computacionais e estatísticos que fazem a previsão do potencial de toxicidade das substâncias.

As avaliações se dividiram em fases, sendo que as substâncias incluídas na lista de avaliação foram indicadas por organismos como a FDA (Food and Drug Administration), NTP (National Toxicology Program) e NIEHS (National Institute of Environmental Health Sciences), e outras organizações internacionais (como a OECD – Organisation for Economic Co-operation and Development). A fase I avaliou o perfil de mais de 300 substâncias, principalmente praguicidas, que posteriormente, após a predição da toxicidade, foram avaliados com os métodos da toxicologia tradicional, incluindo testes de toxicidade para o desenvolvimento,  estudos multigeracionais de reprodução, e bioensaios subcrônicos e crônicos com roedores. Acesse aqui a lista de ensaios da Fase 1.

O estudo da agência já se encontra na fase II, sendo, adicionalmente, testadas no momento mais 700 substâncias (com algumas repetições de testes, segundo a agência, devido a problemas com estabilidade e solubilidade). Acesse aqui a lista de substâncias avaliadas.

Os dados das avaliações estão disponíveis em bases de dados, como o ToxRefDB (Toxicity Reference Database) , que armazena milhares de estudos de toxicidade in vivo sobre 474 substâncias químicas (principalmente praguicidas), de acesso público; além de fazer ligações com informações de outras fontes, como o ACTor (Aggregated Computacional Toxicology Resourse).

O ToxCast é um dos projetos do Centro Nacional de Toxicologia Computacional (NCCT), e faz cooperação com o programa Tox21, programa que vem realizando estudos com aproximadamente 10.000 substâncias. Observa-se que grande atenção tem sido dada pelas agências aos riscos da exposição a produtos químicos não avaliados ou avaliados de maneira incompleta, considerando a realidade dos riscos à saúde humana e aos ecossistemas. No cenário internacional, políticas de incentivo para busca de mecanismos inteligentes de suporte à avaliação do risco toxicológico têm sido implementadas e apoiadas por muitos órgãos, empresas, governos e sociedade civil, como atitude sensata e responsável, frente à real percepção do risco; cabendo a nós, buscar conhecê-las, avaliá-las, e absorvê-las constantemente.

 

FONTES:

USEPA - U. S. ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY – ToxCastTM. Predicting Hazard, Characterizing Toxicity Pathways, and Prioritizing the Toxicity Testing of Environmental Chemicals. Acessado em 3 de Dezembro de 2010. Disponível em:

http://www.epa.gov/ncct/toxcast/

USEPA - U. S. ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY – ToxCastTM Phase 1 Assays. Acessado em 3 de Dezembro de 2010. Disponível em:

http://www.epa.gov/ncct/toxcast/files/ToxCast_Assays_01aug2007.pdf

USEPA - U. S. ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY - ToxCast Program

Phase I Chemicals. Acessado em 3 de Dezembro de 2010. Disponível em: http://www.epa.gov/ncct/toxcast/files/TOXCST_v2b_320_02Feb2008_shortlist.pdf

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