En ny alternativ tilgang, der – uden brug af dyreforsøg – kan identificere kemikalier, som påvirker reproduktiv sundhed i mænd, er udviklet i et forskningsprojekt ledet af DTU.
DTU Fødevareinstituttet har i mange år forsket i kemiske stoffers skadelige virkninger og udviklet metoder til bedst og mest effektivt at undersøge kemikalier for problematiske effekter. Ud af de mange tusinde kemiske stoffer, som mennesker kan blive udsat for, er størsteparten nemlig ikke undersøgt tilstrækkeligt for deres evne til at skade menneskers reproduktive sundhed.
Instituttets forskere har nu udviklet en ny tilgang baseret på in vitro-testmetoder (forsøg lavet på celleniveau) og computermodeller, der gør det muligt at identificere kemikalier, som har en skadelig effekt på reproduktiv sundhed i mænd. De skadelige effekter kan bl.a. give sig udtryk i en ubalance i de mandelige kønshormoner og evnen til at få børn.
In vitro-metoder integreret med computermodeller kan erstatte dyreforsøg
Den nye tilgang er baseret på udvalgte in vitro-modeller, der måler pesticidernes evne til at blokere receptoren for det mandlige kønshormon, testosteron, og deres evne til at hæmme produktionen af testosteron. De integreres med computermodeller, der har fået tilført store mængder data om, hvordan kroppen optager, omsætter, fordeler og udskiller stofferne.
Resultater fra celleforsøgene indlæses i computermodellerne (såkaldte fysiologisk-baserede kinetikmodeller). De kan derved beregne den koncentration af et givent stof, som skal være til stede i et foster, for at en skadelig effekt på fostret opstår. Den beregning kan bruges til at vurdere, hvor meget af stoffet et menneske skal indtage (f.eks. via kosten), før en sundhedsskadelig effekt på fostret opstår.
Traditionelt bliver forsøg med f.eks. drægtige rotter brugt til at vurdere, hvor store mængder af et kemikalie, der gives videre til rottens foster. Det nye studie fra DTU Fødevareinstituttet viser lovende resultater for den alternative tilgang, da computermodellerne forholdsvis nøjagtigt kunne forudsige fostrets eksponering.
For at øge tilliden til den alternative metode har forskerne valideret deres forudsigelser ved at køre dyreforsøg på udvalgte pesticider. Det drejer sig dels om nogle EU-godkendte pesticider og dels nogle model-pesticider, som EU har forbudt på grund af deres reproduktionsskadelige effekter.
I forsøgene var dyrene udsat for de doser, som computermodellerne havde forudsagt ville forårsage skadelige effekter. Sammenligningen viste en overraskende stor overensstemmelse mellem de forudsagte og de målte skadelige effekter.
Bedre brug af ressourcer
Forskernes vision er, at den udviklede tilgang vil blive anvendt på alle EU-godkendte pesticider, for hvilke der mangler information om skader på mandlig reproduktion. De foreslår, at den nye tilgang bruges til at klassificere kemikalier som værende enten positive eller negative.
De positive bør håndteres og eventuelt reguleres af myndighederne på baggrund af forudsigelsen, mens de negative vil kræve et dyreforsøg for at afgøre, om de faktisk er negative. En sådan tilgang vil være ressourcebesparende.
Læs mere
Arbejdet er nærmere beskrevet i en videnskabelig artikel i tidsskriftet Environmental Health Perspectives: Quantitative in Vitro to in Vivo Extrapolation (QIVIVE) for Predicting Reduced Anogenital Distance Produced by Anti-Androgenic Pesticides in a Rodent Model for Male Reproductive Disorders.
Det er udviklet som en del af et pesticidforskningsprojekt under Miljøstyrelsen i samarbejde med forskere fra Brunel University i England.
DTU Fødevareinstituttet forsker i det store antal potentielt skadelige kemiske stoffer, vi er udsat for i hverdagen og vurderer konsekvenserne i forhold til fødevaresikkerheden. Forskerne har særligt fokus på hormonforstyrrende stoffer, kombinationseffekter og udvikling af computermodeller, der kan forudsige de skadelige effekter.
Læs mere på instituttets temasite: Kemikaliepåvirkninger.