Un robot permette di eseguire test ad alta velocità sulle sostanze chimiche
Per la prima volta sono in corso i test di tossicità su migliaia di sostanze chimiche d'uso quotidiano
Di David Bello, 13.10.2011

Delle oltre 80.000 sostanze chimiche utilizzate negli Stati Uniti, solo 300 circa sono state testate per valutarne la sicurezza e i rischi per la salute e solo 5 di esse sono state finora vietate o il loto utilizzo è stato limitato da parte dell'Environmental Protection Agency (Agenzia per la protezione ambientale, EPA) degli Stati Uniti. Ora saranno invece sottoposti a test circa 10.000 sostanze chimiche e additivi alimentari utilizzati nell'agricoltura e nell'industria con l'aiuto di un robot per test rapidi antincendio.

"Stiamo utilizzando questi test rapidi per testare 10.000 sostanze chimiche, al fine di caratterizzarne la bioattività e prevederne i rischi; i dati raccolti potranno essere successivamente utilizzati per stabilire un ordine di priorità per ulteriori analisi e test", afferma il biologo David Dix, vicedirettore del National Center for Computational Toxicology (Centro nazionale di tossicologia computerizzata) dell'EPA. "I test possono essere effettuati su un gran numero di sostanze chimiche e ripetuti più volte con diverse concentrazioni."

Il programma, inizialmente avviato dall'EPA con il nome di ToxCast allo scopo di valutare 1.000 sostanze chimiche (e ribattezzato Tox21 nella sua forma estesa), utilizza un robot per velocizzare i test chimici. L'apparecchiatra comprende lastre di plastica nelle quali si trovano 1.536 pozzetti contenenti cellule e proteine umane, su cui il robot lascia cadere quantità variabili delle diverse sostanze chimiche. In pratica, in ogni lastra vi sono 1.536 esperimenti in corso contemporaneamente. "Una pila di 100 lastre contiene 150.000 combinazioni di sostanze chimiche e cellule target", afferma Dix.

Il braccio robotico e i suoi numerosi pozzetti da 5-10 microlitri sostituiscono i vecchi sistemi tossicologici: i test sugli animali. Oltre a essere lenti e oggetto di controversie, i test sugli animali non rivelano come una sostanza chimica possa influire sull'organismo umano, né forniscono indicazioni in merito ai meccanismi attraverso i quali una determinata sostanza chimica produce esiti tossici. Con i soli test robotizzati, l'EPA e le sue agenzie collegate produrranno nei prossimi anni più dati sulla tossicità delle sostanze chimiche di quanti ne siano stati raccolti nell'ultimo secolo. Questo metodo è stato già utilizzato per testare più di 2.500 sostanze chimiche, inclusi gli agenti di dispersione utilizzati per ripulire la fuoriuscita di petrolio della BP avvenuta nel 2010 nel Golfo del Messico.

Le nuove informazioni potranno permettere alla tossicologia di evolversi da scienza reattiva a scienza predittiva; ad esempio, i modelli di tossicità epatica basati su test chimici potrebbero predire come nuove sostanze chimiche possano interagire con il fegato sulla base della struttura molecolare e di altre informazioni. Gli scienziati che fanno parte del progetto ToxCast hanno già creato questo tipo di modello predittivo per la tossicità epatica, che ha previsto con precisione la formazione di tumori in ratti e topi esposti per due anni a determinate sostanze chimiche. Un metodo simile si è dimostrato efficace per la tossicità riproduttiva, inclusi lo sviluppo vascolare e la distruzione endocrina, un tema di massimo interesse per l'esposizione dell'uomo alle sostanze chimiche come il bisfenolo A (BPA).

Inoltre, i test robotizzati ad alta velocità permetteranno ai tossicologi di acquisire una maggiore comprensione degli effetti delle miscele e dei bassi dosaggi delle sostanze chimiche testandone entrambe le combinazioni, per analizzare i danni prodotti dagli additivi e il modo in cui, ad esempio, 15 concentrazioni differenti di una determinata sostanza chimica possano influire sulle cellule umane. In merito ai due anni di lavoro in cui l'EPA ha operato i collaborazione con una serie di agenzie sanitarie federali, Dix afferma: "Siamo convinti che, esaminando 10.000 sostanze chimiche, scopriremo molte attività di cui non eravamo a conoscenza".

Dix puntualizza: "Per molte sostanze chimiche non vi è alcuna necessità di test tossicologici sugli animali o di altro tipo". "Tox21 fornirà informazioni dove sono ancora mancanti."

ANALIZZATORE CHIMICO: con quersto robot, gli scienziati governativi eseguiranno per la prima volta i test di tossicità su 10.000 sostanze chimiche. Immagine gentilmente concessa dall'EPA

(Traduzione dall’inglese di Giuliana Mafrica – Traduttori contro la vivisezione)

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