Om te bepalen welke dosis van een giftige stof nog veilig is voor mensen, wordt traditioneel onderzoek gedaan met dieren. Maar dergelijke risicobeoordelingen kunnen ook met de computer en humane cellijnen gedaan worden, ontdekte Tessa van Tongeren (Toxicologie). Zij promoveerde op 5 september.
‘We stellen proefdieren bloot aan verschillende doses van een bepaalde stof. Van elke dosis bestuderen we wat het effect is op bijvoorbeeld een bepaald orgaan. We willen uiteindelijk weten bij welke dosis er nog net geen schadelijk effect optreedt’, licht Van Tongeren de traditionele manier van risicobeoordelingen toe. Met die gegevens wordt berekend wat een veilig blootstellingsniveau is voor mensen.
Ik ben verbaasd hoeveel testen al mogelijk zijn zonder proefdieren
Tessa van Tongeren, promovendus bij Toxicologie
Maar de resultaten met proefdieren zijn niet altijd een-op-een door te vertalen naar mensen. Ook zijn sommige ziektebeelden van de mens moeilijk vast te stellen in een dier. Daarnaast zijn er ethische, economische en wettelijke overwegingen om het proefdieronderzoek te vervangen, verminderen of te verfijnen. Van Tongeren onderzocht hoe de toxiciteit – en dus de veilige dosis – van stoffen is vast te stellen zonder het lichaam van een dier te gebruiken. Dat deed ze voor hormoonverstorende stoffen met vermoedelijk androgene of oestrogene effecten, of allebei.
Schadelijk effect
Om proefdiervrij te kunnen testen zijn er twee hordes te nemen. Van Tongeren: ‘Allereerst wil je weten of er een schadelijk effect optreedt na toediening van een bepaalde stof en vanaf welke dosis dit gebeurt. Daarnaast wil je weten wat de blootstelling is: hoeveel van een stof, de concentratie, daadwerkelijk in het bloed of in een bepaald orgaan terechtkomt als je aan een specifiek product wordt blootgesteld.’ Deze factoren bepalen samen hoeveel van een bepaalde stof veilig, dus zonder de androgene of oestrogene effecten, kan worden ingenomen door een mens.
Die gegevens zijn te krijgen op een proefdiervrije manier, aldus Van Tongeren. ‘Voor het vaststellen van een eventueel schadelijk effect kunnen zogenoemde bioactiviteitstesten worden ingezet. Daarbij gebruiken we humane cellen die zo zijn aangepast dat deze bijvoorbeeld een androgeen- of oestrogeenreceptor hebben. Ook hebben we deze cellen voorzien van eigenschappen waardoor ze een lichtsignaal produceren als een stof bindt aan deze receptoren. We meten dan de sterkte van het lichtsignaal; hoe meer licht, hoe meer schadelijk effect.’
Simuleren
De blootstelling is vast te stellen met behulp van computermodellen, vertelt Van Tongeren. ‘Het is tegenwoordig mogelijk om een menselijk lichaam te simuleren op de computer. Je kunt dan onder meer het geslacht, de leeftijd en bepaalde ziektebeelden invoeren en bijvoorbeeld voor een heel specifieke populatie voorspellen wat de concentratie van een bepaalde stof in het bloed is als mensen een bepaalde dosis van die stof zouden innemen.’
We meten de sterkte van het lichtsignaal; hoe meer licht, hoe meer schadelijk effect
Tessa van Tongeren
Dat werkt ook andersom. ‘Als we vanuit de bioactiviteitstesten weten bij welke concentratie van een stof een schadelijk effect wordt gemeten, kunnen we deze dosis vertalen naar concentraties in het bloed. Met het computermodel kunnen we voorspellen welke blootstellingsdosis van de stof nodig was om tot die concentraties in het bloed te komen. Van daaruit kan je de dosis bepalen waarbij dit effect nog niet optreedt, om zo de veilige dosis en dus veilige blootstelling te bepalen.’
Preciezer
‘Het toxicologisch testen van stoffen wordt steeds meer proefdiervrij’, stelt Van Tongeren. ‘Ik ben verbaasd hoeveel testen nu al mogelijk zijn zonder proefdieren. In een vroeg stadium van het onderzoek kunnen we al veel informatie verkrijgen met proefdiervrije methodes. Zo hebben we pas op een later stadium proefdieren nodig.’
‘Wetenschappelijk gezien zijn we er misschien al klaar voor om sommige dierproeven te vervangen door de proefdiervrije methoden, maar het is ook een sociaal vraagstuk. We moeten als samenleving wennen aan proefdiervrij testen. En de wetgeving moet aangepast worden.’