Ny metod stödjer identifiering av hormonstörande egenskaper
Forskare vid Institutet för miljömedicin (IMM), Karolinska Institutet har utvecklat en ny metod för att stödja identifiering av hormonstörande egenskaper med hjälp av zebrafiskembryon och RNA-sekvensering. Metoden kopplar molekylära förändringar till hälsofarliga effekter – helt utan att använda traditionella djurförsök.
Hormonstörande ämnen är ett växande hälsoproblem, och att identifiera dem är en högt prioriterad fråga inom EU. Men dagens testmetoder är både tidskrävande och beroende av omfattande djurförsök. Samtidigt blir nya molekylära metoder som transkriptomik och genomik allt vanligare inom toxikologin.
Trots detta används den mekanistiska informationen från så kallade "omics"-metoder än så länge främst som stöd i riskbedömningar – och sällan som en del av själva bedömningen.
I den aktuella studien har forskare vid IMM analyserat genuttrycket i zebrafiskembryon som exponerats för två ämnen med misstänkt hormonstörande effekt. De gener som påverkades av exponeringen kartlades, och forskarna analyserade vilka biologiska processer som kan ha påverkats. Dessa processer kopplades sedan till specifika händelser i ett nätverk av Adverse Outcome Pathways (AOPs), både med automatiska och manuella metoder – för att kunna jämföra de två tillvägagångssätten.
– Det genereras mycket mekanistiska data kring toxiska effekter inom akademisk forskning, men det är ingen som riktigt vet hur den kan användas för riskbedömning. Det finns alltså ett stort behov av nya metoder för att ta vara på all denna data, säger försteförfattaren Linus Wiklund , doktorand vid IMM.
Studien visar hur AOP-nätverk kan användas för att strukturera och integrera data från RNA-sekvensering, och därmed koppla molekylära förändringar till effekter på hälsan.
Resultaten indikerar att båda ämnena påverkar processer som är viktiga för hormonproduktion och -metabolism. De kan också kopplas till negativa hälsoeffekter som potentiellt orsakas av dessa processer.
– Vi behöver testa metoden på ytterligare substanser, både sådana som är hormonstörare och sådana som inte är det. Då skulle vi även kunna identifiera ett ’fingeravtryck’ för hormonstörande egenskaper baserat på genuttrycket och använda det för att undersöka nya substanser, säger Linus Wiklund.
Resultaten har betydelse både för regulatorisk bedömning av kemikalier och för fortsatt utveckling av alternativa testmetoder. Studien understryker också vikten av att standardisera beskrivningen av biologiska processer, vilket är avgörande för att automatiserade analysverktyg ska fungera effektivt.
Publikation
Using transcriptomics data and Adverse Outcome Pathway networks to explore endocrine disrupting properties of Cadmium and PCB-126.
Wiklund L, Wincent E, Beronius A
Environ Int 2025 Mar;197():109352
Vad är AOPs?
Adverse Outcome Pathways (AOPs) beskriver stegvis hur en substans kan vara skadlig för en organism. En AOP börjar med en molekylär händelse, till exempel minskad aktivitet av ett enzym, och beskriver hur denna händelse stegvis kan leda till effekter på celler, vävnader, och organ, hela vägen till en hälsofarlig effekt, till exempel minskad fertilitet eller effekter på hjärnans utveckling. Forskare försöker nu förutspå hälsofarliga effekter, genom att titta på de tidiga stegen i AOPs.
Mer info: Adverse Outcome Pathways – principles and applications