L’utilizzo di un approccio

integrato in silico/in vitro

per valutare potenziali

sostituti di sostanze chi-

miche di rilevanza indu-

striale, ma caratterizzati

da proprietà di interferen-

za endocrina, è il tema

centrale del progetto LIFE

-EDESIA.

Per questo motivo il 1°

workshop organizzato da

LIFE-EDESIA, dal titolo

“The role of in silico tools

in supporting the applica-

tion of the substitution

principle”, si è focalizzato

sull’analisi dei metodi e

approcci in silico utilizzati

per indagare gli interfe-

renti endocrini.

L’evento si è svolto nella

sede dell’Istituto di Ricer-

che Farmacologiche

“Mario Negri” (IRFMN) di

Milano, il 10-11 Dicembre

2014. Co-organizzato dal-

lo stesso IRFMN e dal

coordinatore del progetto

(Istituto Superiore di Sani-

tà, ISS), il workshop ha

avuto come relatori perso-

ne provenienti dall’ambito

accademico, industriale e

regolatorio.

Circa 50 partecipanti, pro-

venienti da diverse realtà

(associazione di consuma-

tori, accademici, regolatori

e persone dell’ambito in-

dustriale o di società di

consulenza), erano pre-

senti all’evento.

Durante il primo giorno

del workshop, il progetto è

stato presentato nella sua

completezza da Alberto

Mantovani (ISS), illustran-

do la filosofia che integra

la parte in silico con gli

esperimenti in vitro - suc-

cessivamente illustrati

nella presentazione di Ste-

fano Lorenzetti (ISS) - e

con la verifica di quanto

emerso grazie alla sintesi

e valutazione della funzio-

nalità dei composti indivi-

EDITORIALE: il 1° workshop del progetto LIFE-EDESIA A cura di Alessandra Roncaglioni, IRFMN alessandra.roncaglioni@marionegri.it e Stefano

Lorenzetti , ISS - stefano.lorenzetti@iss.it

Notizie di rilievo:

The Human Toxome

project: il concetto di

Pathways of Toxicity

(PoT)

Epatociti primari e

loro culture cellulari

nella ricerca sull’a-

poptosi nelle cellule

epatiche

Editoriale: il 1°

workshop del pro-

getto LIFE-EDESIA

EDESIA

1

Editoriale

(seguito)

2

Fotogallery del

1° workshop del

progetto LIFE-

EDESIA

3

News 4

Progress update

e

Appuntamenti

5

Sommario:

LIFE12 ENV/IT/000633 www.iss.it/life

Gennaio - Febbraio 2015

Volume 2, Numero 1

duati – attività curata

dall’Università Federico

II di Napoli (UniNA), e

che è stata presentata da

Ferdinando Fiorino ed

Elisa Perissutti, ispiran-

dosi al principio della

green chemistry.

A questa sessione intro-

duttiva è seguita una

sessione più focalizzata

sull’approccio adottato

in ambito accademico

per studiare gli effetti

endocrini in silico.

Una prima breve intro-

duzione sull’applicazione

di tali metodi è stata for-

nita da Emilio Benfenati

dell’IRFMN. Nell’ambito

di altri progetti LIFE,

sempre nel contesto

dell’applicazione del re-

golamento REACH, si

sono indagate diverse

metodologie in silico qua-

li l’uso dei metodi QSAR

(Quantitative Structure-

Activity Relationship) per

http://ec.europa.eu/environment/

le sostanze registrate, in un ap-

proccio che similmente a quello di

LIFE-EDESIA vuole valutare le

migliori sostanze alternative di-

sponibili rispetto a composti quali

coloranti, pesticidi e UVCB

(sostanze dalla composizione sco-

nosciuta o variabile, prodotti di

reazioni complesse o materiali

biologici) di origine naturale

(progetto LIFE CALEIDOS).

Durante il primo giorno di inter-

venti, sono state anche esplorate

le metodologie più generali ed ap-

plicabili in modo piuttosto veloce

nell’analisi degli interferenti en-

docrini attraverso modelli QSAR

volti a studiare il legame recetto-

riale, ma anche per valutare end-

points più apicali quali quelli le-

gati alla tossicità dello sviluppo

come rappresentato da Alessan-

dra Roncaglioni (IRFMN).

A tali tecniche, possono essere

affiancate metodologie più sofisti-

cate, quali il virtual molecular doc-

king, che valutano il legame che

si può instaurare tra l’interferente

endocrino e il recettore nucleare

responsabile dell’interferenza en-

docrina modellando contempora-

neamente il ligando e il recettore

coinvolto, come evidenziato da

Pietro Cozzini dell’Università di

Parma.

Durante la seconda giornata del

workshop, una sessione ha inve-

ce mostrato le applicazioni dei

metodi computazionali in due

realtà diverse: quella industriale e

quella legata all’ambito regolato-

rio.

L’uso industriale di tali metodi,

soprattutto nel caso di grandi in-

dustrie, si può avvantaggiare di

un approccio simile a quello di

LIFE-EDESIA integrando diversi

metodi e linee di evidenza anche

molto sofisticate (Elena Lo Piparo,

Nestlè). L’approccio regolatorio

esemplificato invece prevedeva

l’uso di sistemi di screening basa-

ti su alerts strutturali e il loro

incrocio con informazioni sull’e-

sposizione per arrivare ad una

valutazione del rischio potenziale

delle sostanze da indagare più

nello specifico (Juergen Arning,

UBA). A tale approccio può essere

affiancato anche quello del read-

across molto spesso usato in am-

bito regolatorio; i recenti sviluppi

proposti da ECHA in tale ambito

per definire le informazioni richie-

ste sono stati presentati da Maria

Teresa Russo del Centro Naziona-

le Sostanze Chimiche (CNSC)

dell’ISS.

E’ stato inoltre fornito da Raffael-

la Butera (Toxicon srl, Pavia) un

focus sugli interferenti endocrini

come potenziali SVHC

(Substances of Very High Concern)

nel regolamento REACH e gli iter

legislativi previsti per questo tipo

di sostanze (art. 57 del regola-

mento REACH).

Infine, a chiusura dell’evento, si è

svolto un confronto tra diversi

stakeholder interessati ai metodi

alternativi alla sperimentazione

animale e, quindi, anche alle me-

todologie computazionali. In una

tavola rotonda sono intervenute

Livia Biardi (giornalista di Altro-

consumo), Valeria Croce

(rappresentante di ChemService

srl, un laboratorio privato di ana-

lisi certificate, consulente per le

attività di registrazione di sostan-

ze chimiche), Francesca Caloni

(docente di Farmacologia e Tossi-

cologia Veterinaria dell’Università

di Milano) e Anna Auzzi.

(rappresentante di una multina-

zionale Polynt SpA che produce

prosotti chiimici tra i quali plasti-

ficanti e resine). Tra gli argomenti

trattati si è sottolineato: i) l’im-

portanza di confrontarsi con l’opi-

nione pubblica e i consumatori

da parte delle persone coinvolte

nella ricerca scientifica, ii) il ruo-

lo degli interferenti endocrini nel-

le diverse legislazioni, iii) l’impor-

tanza di affiancare strumenti e

approcci sperimentali diversi per

avvantaggiarsi dalla loro integra-

zione e iv) la propensione da par-

te delle industrie di adottare un

approccio environmental friendly.

Per approfondire

Pagina 2 V olu m e 2, N u me ro 1

LIFE-EDESIA Notice board L’Istituto di Ricerche Farmacologiche Mario Negri di Milano

Pagina 3 V olu m e 2, N u me ro 1

FOTOGALLERY DEL WORKSHOP LIFE-EDESIA

Auzzi, Croce, Caloni, Biardi

Ferdinando Fiorino

Emilio Benfenati

Alessandra Roncaglioni

Pietro Cozzini

Lberto Mantovani Stefano Lorenzetti

Fiorino, Perissutti, Mantovani

Pagina 4 V olu m e 2, N u me ro 1 Pagina 4 V olu m e 2, N u me ro 1

NEWS

Epatociti primari e loro culture cellulari nella ricerca sull’apoptosi nelle cellule

epatiche

L’apoptosi gioca un ruolo chiave non solo nell’eliminazione degli epatociti morti ma è anche associata ad

una grande varietà di malattie acute e croniche a carico del fegato, così come all’epatotossicità. L’articolo

di Vinken et al., è incentrato sulla messa a punto di modelli di epatociti primari per lo studio della morte

cellulare programmata. Di notevole interesse son gli aspetti metodologici legati all’attivazione spontanea

dell’apoptosi durante l’isolamento degli epatociti dal fegato, alla sua progressione durante la successiva

messa in coltura degli epatociti espiantati e, al contempo, alle possibili strategie per contrastare tale pro-

cesso.

LA rassegna prende in esame gli approcci attualmente in uso per indurre sperimentalmente, in vitro,

un’apoptosi controllata per studiarne i meccanismi e, quindi, per individuare i biomarcatori necessari

per studiare le diverse fasi del processo apoptotico.

Per approfondire

The Human Toxome project: il concetto di Pathways of Toxicity (PoT)

Il progetto, coordinato dal Center for Alternatives to Animal Testing (CAAT) di Baltimora

(USA), vede la partecipazione, tra gli altri, anche di esperti della US Environmental Pro-

tection Agency (EPA) e dell’azienda privata Agilent Technologies. Toxome ha come obietti-

vo generale l’identificazione dei pathways molecolari e/o tossicologici modulati dagli in-

terferenti endocrini (IE), muovendo, così, un primo passo verso la mappatura del cosid-

detto toxoma umano.

Gli IE sono particolarmente adatti per la sperimentazione in questo approccio per diversi motivi: i) in pri-

mo luogo, numerosi programmi di saggi molecolari e cellulari su larga scala - i cui risultati saranno

sfruttati per le finalità del progetto - sono già in corso; ii) in secondo luogo, questi programmi di saggi su

larga scala hanno portato alla definizione a livello internazionale delle priorità di utilizzo sia dei saggi cel-

lulari che delle sostanze chimiche di riferimento - da parte dell’EPA, del National Institute of Environmen-

tal Health Sciences (NIEHS), dell’ Interagency Coordinating Committee on the Validation of Alternative Me-

thods (ICCVAM) e dell’ Organisation for Economic Cooperation and Development (OECD) - che verranno

utilizzati nel progetto; iii) infine, i meccanismi della fisiologia del sistema endocrino sono relativamente

ben conosciuti semplificando l'identificazione dei pathways di tossicità (Pathways of Toxicity, PoT) per gli

IE.

Attraverso l’identificazione sperimentale dei PoT per gli IE, il progetto Toxome mira alla definizione, alla

verifica sperimentale e all’annotazione dei PoT specifici per ogni singola sostanza chimica studiata, per-

mettendo così di costruire una mappatura di PoT attraverso la systems toxicology. Il progetto, inoltre,

svilupperà un quadro concettuale comune ed accessibile di un insieme di banche dati che consentiranno

alla comunità scientifica di contribuire alla mappatura del toxoma umano utilizzando strategie di speri-

mentazione integrate che combinano i risultati delle "omics" con i modelli computazionali. A tal fine, gli

obiettivi specifici del progetto sono:

utilizzare tecnologie "omics" complementari (trascrittomica, metabolomica), per mappare e annota-

re PoT per un insieme definito di IE;

completare lo sviluppo di software e degli strumenti di visualizzazione per consentire l'integrazione,

l'analisi e la visualizzazione dei dati su piattaforme multiple hardware;

identificare i singoli PoT e sviluppare un processo condiviso per la loro annotazione, convalida e

diffusione; istituire una banca dati pubblica sui PoT;

validare i singoli PoT ed estendere il concetto di PoT ad ulteriori sostanze chimiche con effetti tossi-

cologici

Per approfondire

LIFE12 ENV/IT/000633 www.iss.it/life

Pagina 5 V olu m e 2, N u me ro 1

PROGRESS UPDATE

PARTECIPAZIONI SELEZIONATE (ISS) A CONVEGNI SCIENTIFICI NEL 2014

https://www.facebook.com/pages/Life-Edesia/180734252116032?ref=stream

Tel.: +39-06-49902512Istituto Superiore di Sanità - Dipartimento di Sanità Pubblica Veterinaria e

Sicurezza Alimentare, Reparto di Tossicologia Alimentare e Veterinaria.

Viale Regina Elena,299 - 00161 Roma

life.edesia@iss.it http://www.iss.it/life/index.php?lang=2 http://www.iss.it/life

CONTATTACI...Come Il BPA siamo ubiquitari

SEURAT-1 ANNUAL MEETING, 21-22 gennaio 2015, Barcellona, Spagna

39th ANNUAL WINTER MEETING OF THE TOXICOLOGY FORUM, 26-28 gennaio 2015,

Washington, DC, USA

ICCVAM Communities of Practice Webinar 2015 Reverse Toxicokinetics: Using In Vitro Data to

Estimate Exposures that Could Be Associated with Adverse Effects In Vivo, 27 gennaio 2015, 1pm

– 3 pm USA ET

ESTIV Applied in Vitro Toxicology Course, 25- 29 gennaio 2015, Lisbona, Portogallo

APPUNTAMENTI

D.1 Gordon Research Conference on Environmental Endocrine Disruptors (11-16 maggio,

2014, Barga, Lucca, Italia).

Poster: “Functional biomarkers as toxicological endpoints in searching for plasticizers' alter-

natives”; authors: Lorenzetti S, Basile L, Benfenati E, Fiorino F, Lauthier J, Marcoccia D,

Perissutti E, Roncaglione A, Mantovani A.

D.1 8th Biodetection Conference (25-26 settembre 2014, Torino, Italia).

Presentazione orale: “Functional cell-based bioassays to screen EDCs: from the substitution principle

to LIFE-EDESIA”. Relatore: Stefano Lorenzetti (ISS).

D.1 INBB Workshop “Ambiente e salute: Interferenti Endocrini e biorisanamento” (14 novembre 2014,

Romea Italia).

Presentazione orale: “EDC risk assessment in LIFE-EDESIA”. Relatore: Stefano Lorenzetti (ISS).