Ny modell för cancerriskbedömning av komplexa miljöblandningar
En studie från forskare vid Institutet för miljömedicin (IMM) vid Karolinska Institutet visar att en ny in vitro-baserad testmetod kan vara ett användbart verktyg för att förbättra bedömningen av cancerrisk kopplad till komplexa miljöblandningar, till exempel luftföroreningar.
WHO har uppskattat att luftföroreningar orsakar ca 7 miljoner förtida dödsfall årligen, vilket gör det till den enskilt största miljörelaterade hälsorisken. Luftföroreningar består av många föroreningar inklusive partiklar som innehåller flera giftiga kemikalier (t.ex. polycykliska aromatiska kolväten/PAH och metaller). Denna komplexitet försvårar riskbedömningen eftersom de olika beståndsdelarna kan interagera och orsaka svårbedömda hälsoeffekter. En stor svaghet i de nuvarande modellerna för riskbedömning är att de inte tar hänsyn till dessa interaktioner. Det finns därför en stor efterfrågan på nya modeller som bygger på bedömning av hela blandningar eller miljöprover.
I forskargruppens senaste publikation, i syfte att bättre validera denna modell, bestämdes MPF:er för standardreferensmaterial (SRM) som representerar tre olika typer av exponeringar som har klassificerats som cancerframkallande för människor: luftföroreningar utomhus, dieselavgaser och koltjära. En viktig aspekt var att cancerpotensen av dessa SRM:s redan har utvärderats i djurförsök, vilket möjliggjorde en jämförelse av potenser mellan vår in vitro-modell och in vivo-cancerdata. Resultaten visade att in vitro MPF:er stämde mycket väl överens med potensvärden baserade på djurdata.
"Resultaten bekräftade validitet och relevans av vår modell. Den kan inte bara förbättra riskbedömningen av luftföroreningar utan också starkt bidra till utvecklingen av alternativa testmetoder och till att ersätta djurförsök. Detta innovativa arbete är ett viktigt steg för att utveckla bättre metoder att utvärdera komplexa blandningar."
Forskargruppen, som leds av Kristian Dreij, har tidigare visat att aktivering av DNA-skadesignalering kan vara en känslig markör för att bestämma cancerpotenser av miljöföroreningar in vitro genom att bestämma så kallade Mixture Potency Factors (MPF) (https://doi.org/10.1021/acs.est.7b02963).
I nästa steg kommer forskarna att testa luftprover (partiklar) som samlats in Stockholm, Sverige, Kyoto, Japan och Limeira, Brasilien. Dessutom är gruppen intresserad av att testa luftprover från områden som förorenas av biomassaförbränning. Förra året samlade Caroline Scaramboni, doktorand från São Paulos universitet som är på ettårigt besök vid IMM, in luftprover i Ribeirão Preto, Brasilien som påverkas av bränder som används vid skörden av sockerrör. Under sommaren i år samlade Marcos Felipe de Oliveira Galvão in luftprover i delstaten Mato Grosso, Brasilien, som ligger i en region av Amazonas som avverkas genom anläggning av bränder. Provtagningen genomfördes under torkperioden när brandutbrotten intensifieras i regionen.
Projektet genomförs i samarbete mellan IMM och MMK, Stockholms universitet och USP, UNICAMP, UNEMAT och UFRN i Brasilien och finansieras av Vetenskapsrådet FORMAS, Cancer- och allergifonden, Stiftelsen för internationellt samarbete inom forskning och högre utbildning (STINT) och Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).
Publikation
Determination of whole mixture-based potency factors for cancer risk assessment of complex environmental mixtures by in vitro testing of standard reference materials.
de Oliveira Galvão MF, Sadiktsis I, Marques Pedro T, Dreij K
Environ Int 2022 Jun;166():107345