EU-ToxRisk – Europas Flaggschiff für eine auf dem Wirkmechanismus basierende, tierversuchsfreie Sicherheitsbewertung für das 21. Jahrhundert

Ziel des Projekts EU-ToxRisk ist es, den notwendigen Paradigmenwechsel in der Toxikologie voranzutreiben. EU-ToxRisk verknüpft neueste Forschungserkenntnisse aus der Zellbiologie, der Systembiologie und der Bioinformatik, um einen Machbarkeitsnachweis für den Einsatz neuer, tierversuchsfreier Testverfahren und Technologien zu erarbeiten, die auf einer Analyse der Mechanismen von Ursache und Wirkung toxischer Prozesse basieren. Zwei Themengebiete stehen dabei im Fokus: zum einen die systemische Toxizität nach wiederholter Exposition anhand der exemplarischen Zielorgane Lunge, Niere, Leber und Nervensystem, zum anderen die Entwicklungs- und Reproduktionstoxizität.

 

ITEM-Wissenschaftler testen neue methodische Ansätze

 

Wissenschaftler des Fraunhofer ITEM leiten in diesem Projekt u. a. drei Fallstudien, in denen Gruppen von chemischen Verbindungen mit neuen methodischen Ansätzen, sogenannten »new approach methodologies« (kurz »NAMs«), getestet werden. Diese Gruppen werden auf der Grundlage vorhandener Daten aus präklinischen In-vivo-Studien, beispielsweise aus der Fraunhofer-Datenbank RepDose, ausgewählt. Sie müssen ähnliche chemische Eigenschaften – sowohl strukturelle als auch physikalisch-chemische – und ähnliche toxikologische Merkmale wie etwa gleiche toxikologische In-vivo-Befunde oder gar einen ähnlichen Adverse-Outcome-Pathway (AOP) aufweisen. Der AOP beschreibt den Weg der Toxizität eines Stoffes, angefangen von einem initialen Ereignis, das nachfolgend Schlüsselereignisse auslöst, die an Komplexität zunehmen und schließlich zum eigentlichen toxischen Effekt führen, der dann für eine regulatorische Bewertung relevant ist.

 

Tierversuchsfreie integrierte Prüf- und Bewertungsstrategie ist das Ziel

 

Im Rahmen der experimentellen Arbeiten werden am Fraunhofer ITEM beispielsweise Tests mit vitalen Lungen- und Leberschnitten durchgeführt. Bei dem Lungenmodell geht es um die Exposition an der Luft-Flüssigkeitsgrenze. Anhand der Fallstudien möchten die ITEM-Wissenschaftler mehr über den Einsatz von NAMs in der Risikobewertung lernen: Sie planen, eine Reihe von geeigneten In-vitro- und Ex-vivo-Modellen zu einer integrierten Prüf- und Bewertungsstrategie (engl. »integrated approaches to testing and assessment«, kurz IATA) zu kombinieren.

Das übergeordnete Ziel von EU-ToxRisk ist es, Prüfstrategien zu definieren, mit denen die Gefährdung und das Risiko von Chemikalien zuverlässig und tierversuchsfrei bewertet werden können.