Intracellulär exponering: en ny parameter för prediktion av endokrinstörande substansers toxikologiska effekter?

Tidsperiod:

1 januari 2018 – 30 juni 2023

Projektledare:

Per Artursson

Projektdeltagare:

Ian Cotgreave, Vesna Munic Kos, Daniel Mucs

Finansiär:

Formas

Bidragstyp:

Oklassificerat

Budget:

2 999 904 SEK

Dator och cellodlingsmetoder används i allt större utsträckning för riskbedömning av hälsofarliga kemikalier men förutsägbarheten varierar kraftigt mellan olika metoder och typ av kemikalier. Därför är det svårt att göra jämförelser mellan olika studier, eftersom dessa ger olika resultat. Det påverkar i sin tur kvaliteten hos olika datormodeller som byggs upp av utifrån cellodlingsstudierna. Många kemikalier utövar sin effekt inne i cellerna, men substanskoncentrationen har hittills inte mätts där inne. Det har varit för krångligt och krävt mycket känsliga mätmetoder. Istället antar man att koncentrationen inne i cellerna är densamma som den tillsatta koncentrationen utanför cellerna. Vi har nyligen visat att detta inte stämmer och att man får bättre förutsägbarhet om läkemedelseffekter om kan mäta den fria eller obundna koncentrationen av ett läkemedel inne i en cell. För att klara detta utvecklade vi en enkel metod för mätning fri eller obunden substans inne i cellen (FFi). Poängen är att FFi är nettoresultatet av alla processer som påverkar den intracellulära koncentrationen. Exempel på sådana processer är transport in och ut ur cellen, nedbrytning av kemikalien inne i cellen och fördelning in i cellens membran där fettlösliga substanser kan lagras upp och därmed ”gömmas” för omgivningen. Vår idé för det här projektet är att vår metodik för bestämning FFi är tillämpar inte bara på läkemedel, utan också på andra kemikaliegrupper såsom hälsofarliga ämnen. Vi kommer därför att studera FFi för en speciellt viktig typ av substanser – hormonstörande ämnen (EDC). Systematiska studier av svårförutsägbara EDC kommer att utföras i tre olika cellmodeller som används vid olika riskbedömningar där bindning till hormonreceptorn ER-alfa kan mätas. Vi kommer också att kartlägga de mekanismer som påverkar FFi såsom transport in och ut ur cellen, enzymnedbrytning och fördelning till cellens fetter, i de olika cellmodellerna för att förstå hur FFi kan variera mellan olika celltestsystem. Resultaten kommer att användas till att utveckla nya mera förutsägbara beräkningsmodeller och öka exaktheten hos fysiologiskt baserade modeller som förutsäger variationen i kroppsdistribution av hormonstörande ämnen över tid. Resultaten kommer att tillämpas direkt i aktuella riskbedömningar av dessa EDC föreningar och kommer med sannolikhet att bidrar till ökad samhällsskydd. Resultaten är fullt tillämpbara inom andra toxikologiska områden där osäkerhet i riskbedömningar förekommer idag.