Onderzoek gezondheidsrisico’s stoffen: een gerichtere benadering Gezondheidsraad Voorzitter Health Council of the Netherlands Aan de Minister van Volkshuisvesting, Ruimtelijke Ordening en Milieubeheer Onderwerp Uw kenmerk Ons kenmerk Bijlagen Datum : Aanbieding advies over een gerichtere beoordeling van stoffen :: U 2260/ES/mj/442-B3 :1 : 20 november 2001 Mijnheer de minister, Op 29 oktober jl. ontving u van mij een brief over het concept-voorstel ‘Criteria en beslisregels’, waarin elementen uit de nota ‘Strategisch Omgaan met Stoffen’ (SOMS) nader zijn uitgewerkt (kenmerk U 2171/ES/mj/Algemeen). Ik liet u toen weten dat de Gezondheidsraad de laatste hand legde aan het advies ‘Onderzoek gezondheidsrisico’s stoffen: een gerichtere benadering’. Dat advies bied ik u hierbij aan. Het is op mijn verzoek opgesteld door een daartoe door mij geformeerde commissie van de Gezondheidsraad en beoordeeld door de Beraadsgroep Gezondheid en Omgeving. Tevens heb ik het advies voor commentaar voorgelegd aan de Commissie WGD van de Raad die advieswaarden voor beroepsmatige blootstelling aan stoffen afleidt. Ik heb dit advies vandaag ook aangeboden aan de Minister van Volksgezondheid, Welzijn en Sport en aan de Staatssecretaris van Sociale Zaken en Werkgelegenheid. Zoals ik u al schreef biedt het zojuist bedoelde advies handreikingen voor de diverse fasen uit de nota SOMS. Net als in de nota staat in het advies het strategisch omgaan met stoffen centraal. De commissie die het advies heeft opgesteld, breekt een lans voor maatwerk bij het onderzoek naar de toxiciteit van stoffen. Zelf omschrijft zij haar oriëntatie zo: met welk doel wil men inzicht in die toxiciteit krijgen en welke koers kan men dan het best varen? De constructie van toxiciteitsprofielen kan naar de mening van de commissie vaak gerichter verlopen dan nu volgens diverse (internationale) bepalingen en richtlijnen is toegestaan. Groeiend inzicht in mechanismen van toxiciteit en nieuwe of in aantocht zijnde analysetechnieken maken dat steeds beter mogelijk. Ik deel de visie van de commissie dat de bedoelde strategische flexibiliteit het niet kan stellen zonder een protocollering of standaardisatie op onderdelen. Daartoe moet het toxicologisch onderzoek voldoende worden gestimuleerd en gericht op de ontwikkeling van op het werkingsmechanisme georiënteerde methodieken. Verder dienen de regelgevende instanties ervoor Bezoekadres Parnassusplein 5 2511 VX Den Haag Telefoon (070) 340 7448 email: [email protected] Postadres Postbus 16052 2500 BB Den Haag Telefax (070) 340 75 23 Gezondheidsraad Health Council of the Netherlands Onderwerp Ons kenmerk Pagina Datum : Aanbieding advies over een gerichtere beoordeling van stoffen : U 2260/ES/mj/442-B3 :2 : 20 november 2001 te zorgen dat zulke nieuwe inzichten en technieken via doelmatige harmonisatieprocedures snel hun weg vinden naar de beoordelingspraktijk. Zonder het een en het ander loopt de strategische heroriëntatie mogelijk spaak. Hoogachtend, w.g. prof. dr JA Knottnerus Bezoekadres Parnassusplein 5 2511 VX Den Haag Telefoon (070) 340 7448 email: [email protected] Postadres Postbus 16052 2500 BB Den Haag Telefax (070) 340 75 23 Onderzoek gezondheidsrisico’s stoffen: een gerichtere benadering aan: de Minister van Volkshuisvesting, Ruimtelijke Ordening en Milieubeheer de Minister van Volksgezondheid, Welzijn en Sport de Staatssecretaris van Sociale Zaken en Werkgelegenheid Nr 2001/24, Den Haag, 20 november 2001 Deze publicatie kan als volgt worden aangehaald: Gezondheidsraad: Onderzoek gezondheidsrisico’s stoffen: een gerichtere benadering. Gezondheidsraad: Den Haag, 2001; publicatie nr 2001/24. Preferred citation: Health Council of the Netherlands. Toxicity testing: a more efficient approach. The Hague: Health Council of the Netherlands, 2001; publication no. 2001/24. auteursrecht voorbehouden all rights reserved ISBN: 90-5549-399-6 8 Onderzoek gezondheidsrisico’s stoffen: een gerichtere benadering Inhoud Samenvatting, conclusies en aanbevelingen 11 Executive summary 15 1 1.1 1.2 1.3 Inleiding 19 Huidige beoordelingssystematiek 19 Nieuwe geluiden 20 Commissie, taakstelling en werkwijze 21 2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 Nieuwe ontwikkelingen in de toxicologie 25 Het mechanistisch perspectief 25 Structuur-activiteitsrelaties 27 In-vitro-methodieken 28 In-vivo-methodieken 29 Biologisch onderbouwde beoordelingen 30 3 3.1 3.2 3.3 3.4 Vier voorbeelden 33 Acute toxiciteit 34 Huidsensibilisatie 36 Neurotoxiciteit 39 Carcinogeniteit 43 9 Inhoud 4 Strategische handreiking 51 Literatuur 61 A B Bijlagen 71 Vraagstelling 73 De Commissie 75 10 Onderzoek gezondheidsrisico’s stoffen: een gerichtere benadering Samenvatting, conclusies en aanbevelingen In 1996 verscheen een algemeen advies van een commissie van de Gezondheidsraad over toe te passen principes en procedures bij de beoordeling van de toxiciteit van stoffen, getiteld ‘Toxicologische advieswaarden voor blootstelling aan stoffen’. Het voorliggende advies, opgesteld door dezelfde commissie, bevat een uitwerking van één van de toen geformuleerde thema’s: het opstellen van een integraal toxiciteitsprofiel, met aandacht voor de relaties tussen de verschillende typen toxiciteitsonderzoek. De commissie stelt vast dat in de loop der jaren een (internationaal) stelsel van richtlijnen en beoordelingsprincipes tot stand is gekomen dat zijn waarde in de praktijk heeft bewezen. Tegelijk wijst zij echter op bezwaren en beperkingen: achterblijvende aandacht voor nieuwe toxicologische inzichten en traag verlopende en soms starre procedures. De commissie pleit voor een strategische benadering bij het onderzoek naar de toxiciteit van stoffen. Meer dan nu moet rekening worden gehouden met het werkingsmechanisme van een stof en met de wijze waarop en de mate waarin mensen eraan (kunnen) blootstaan. De commissie beschrijft in hoofdstuk 2 langs welke lijnen de toxicologie bezig is zich te ontwikkelen. Hoofdstuk 3 bevat, ter illustratie, nadere beschouwingen over vier eindpunten, te weten acute toxiciteit, huidsensibilisatie, neurotoxiciteit en carcinogeniteit. In beide hoofdstukken staat het mechanistisch perspectief centraal. Inzicht in werkingsmechanismen van stoffen is volgens de commissie essentieel voor een gerichte beoordeling van hun (potentiële) toxiciteit. Dat inzicht is de afgelopen jaren door nieuwe of verbeterde analysetechnieken sterk gegroeid. Een keur aan methodieken passeert de revue. Zogeheten SARs (SAR: Structuur-Activiteitsrelatie) drukken verbanden uit tus- 11 Samenvatting, conclusies en aanbevelingen sen de fysisch-chemische eigenschappen van een stof en zijn biologische — dan wel toxische — activiteit. Biokinetisch onderzoek richt zich op de opname, verdeling, omzetting en uitscheiding van een stof. Bij een toxicodynamische analyse gaat het om de wisselwerking tussen moleculen van de onderzochte stof (of diens metabolieten) en biologisch belangrijke moleculen, zoals DNA en cellulaire receptoren. Zogeheten ‘high throughput’ systemen, geautomatiseerde procedures waarmee mogelijke gevaarseigenschappen van grote aantallen stoffen kunnen worden onderzocht, zijn eveneens in opkomst. In-vitro- en in-vivo-methodieken kunnen elkaar bij dit mechanistisch georiënteerde onderzoek aanvullen. Ook de snelle ontwikkelingen binnen de genetica brengen een nieuw analytisch instrumentarium binnen bereik. Transgene diermodellen behoren daartoe, evenals, mogelijk op iets langere termijn, wat in het Engels ‘toxicogenomics’ heet: onderzoek naar veranderingen in genexpressie veroorzaakt door toxische stoffen. De commissie geeft in overweging om aan dit laatste onderwerp afzonderlijk aandacht te besteden. De vier als voorbeeld gekozen eindpunten vertonen een grote variatie waar het de kennis over werkingsmechanismen en de toepasbaarheid van nieuwe analysetechnieken betreft. Bij genotoxische carcinogeniteit komen zulke technieken tot nu toe het best uit de verf. Maar de commissie wil de blik ook vooruit werpen. Het gaat haar niet uitsluitend om wat nu al is uitgekristalliseerd, maar ook om wat in een vergevorderd stadium van ontwikkeling verkeert of wat in de nabije toekomst tot de mogelijkheden behoort. Validatie van methodieken is daarbij een zaak van aanhoudende zorg. De commissie beveelt aan dat die validatie in internationaal verband wordt gefaciliteerd en gestimuleerd. De beschouwingen van de commissie monden uit in een strategische handreiking voor het ordelijk vergaren en interpreteren van toxiciteitsgegevens. Het accent ligt daarbij op — het zeer grote aantal — stoffen waarover weinig of niets bekend is. De commissie presenteert een stroomschema waarin verschillende methodieken en bijbehorende niveaus van veiligheidsevaluatie zijn gespecificeerd. Welk niveau nodig dan wel toereikend is, hangt niet alleen af van de (intrinsieke) toxiciteit van de onderzochte stof, maar evenzeer van beleidsmatige overwegingen. Twee sleutelbeginselen spelen dan een rol. Ten eerste dienen in de visie van de commissie eenvoudige, op diepere niveaus van biologische organisatie betrokken, analysetechnieken in beginsel vooraf te gaan aan meer toegespitste, maar ook complexere methodieken. In de praktijk zal dit betekenen dat men begint met SAR-analyses, zo mogelijk met ‘high throughput’ procedures, en met in-vitro-experimenten. Op basis van de uitkomsten daarvan en al naar gelang de omstandigheden, zal men vervolgens gerichte in-vivo-proeven doen. 12 Onderzoek gezondheidsrisico’s stoffen: een gerichtere benadering Ten tweede moeten steeds het gebruik van de stof en het daarmee verbonden blootstellingsprofiel in het oog worden gehouden. Bij het eerste zijn, onder meer, afwegingen tussen nut en risico aan de orde. In verband met het laatste pleit de commissie voor toepassing van de zogeheten TTC (Threshold of Toxicological Concern), een operationalisering van de opvatting dat bepaalde blootstellingsniveaus toxicologisch geen betekenis hebben. Die operationalisering vraagt overigens volgens de commissie op diverse punten nog om een nadere uitwerking. Ligt de verwachte inname van een stof beneden zo’n TTC, dan kan men besluiten van een verdere veiligheidsevaluatie af te zien, of daaraan een lage prioriteit toe te kennen. Is er wel sprake van toxicologisch relevante blootstelling, dan zal als regel met toenemende niveaus van toxicologische analyse de blootstellingsanalyse gedetailleerder worden. Anders gezegd, men zal dan steeds nauwkeuriger willen weten wie (kunnen) worden blootgesteld en in welke mate dat naar verwachting het geval is. Het stroomschema is een pragmatisch richtsnoer, geen dwingend protocol. Volgens de commissie is het aan deskundigen om te bepalen hoe dit algemene schema in specifieke contexten en voor specifieke stoffen het best kan worden toegepast. Zoals gezegd, is validatie van methodieken dan één van de aandachtspunten. Verder hebben de binaire beslisregels (ja/nee) geen absoluut karakter. Een nee betekent bijvoorbeeld niet automatisch dat het laatste woord gesproken is. Men moet het eerder zo zien dat een meer diepgaande evaluatie dan — voorlopig — lage prioriteit heeft. Wel acht de commissie het wenselijk om allerlei modules en beslisregels, op onderdelen en contextafhankelijk, te protocolleren en te harmoniseren. Flexibiliteit en standaardisatie staan elkaar niet in de weg, maar vormen volgens de commissie juist een twee-eenheid. 13 Samenvatting, conclusies en aanbevelingen 14 Onderzoek gezondheidsrisico’s stoffen: een gerichtere benadering Executive summary Health Council of the Netherlands. Toxicity testing: a more efficient approach. The Hague: Health Council of the Netherlands, 2001; publication no. 2001/24 General recommendations on the principles and procedures for assessing the toxicity of chemicals entitled 'Toxicology-based recommended exposure limits' were published by a Health Council committee in 1996. The present report, drawn up by the same committee, elaborates the programme outlined then. It concentrates on the construction of an integral toxicity profile, including the relations between various types of toxicity research. The committee notes that over the years an international system of guidelines and assessment principles has come into being and proved its worth in practice. At the same time, however, the committee points out that there are problems and limitations: the attention being paid to new toxicological ideas is lagging behind, and procedures are slow and sometimes rigid. The committee urges a strategic approach to generating and interpreting toxicological data. More allowance needs to be made for the mechanisms by which chemicals work, and how and to what extent people are – or can be – exposed to them. Chapter 2 describes current developments in toxicology. Chapter 3 illustrates this with more detailed considerations of four end points, viz. acute toxicity, skin sensitization, neurotoxicity and carcinogenity. Both chapters focus on the mechanistic point of view. The committee believes it is essential to understand how chemicals work if their toxicity – or potential toxicity – is to be properly assessed. Understanding of this has grown substantially in recent years as a result of new or improved analytical techniques. The committee reviews a selection of methods. SARs (structure-activity relationships) express relationships between the physical chemistry properties of a 15 Executive summary chemical and its biological – or toxic – activity. Biokinetic research is concerned with the intake, distribution, metabolism and elimination of particular chemicals. Toxicodynamic analysis looks at the interaction between molecules of the chemical in question (or its metabolites) and biologically important molecules such as DNA and cellular receptors. So called 'high throughput' systems, automated procedures to screen the potential toxicity of large numbers of chemicals, are also emerging. In vitro and in vivo techniques can complement each another in this mechanistically oriented research. The rapid advances being made in genetics are also bringing a new set of analytical tools within reach. This includes transgenic animal models and, perhaps in the slightly longer term, toxicogenomics, research into changes in gene expression caused by toxic chemicals. The committee suggests that particular attention be paid to this latter subject. The four end points selected as examples display wide variation when it comes to knowledge of mechanisms and the scope for applying new analytical techniques. Hitherto such techniques have proved most effective in the case of genotoxic carcinogenity, but the committee would like to look ahead as well: it is not only interested in what has already materialized but also in developments that are at an advanced stage or could become possible in the near future. Validation of methods is a constant concern here: the committee recommends that validation be facilitated and promoted on an international basis. As a result of its deliberations the committee urges a strategic approach to the orderly collecting and interpreting of toxicological data, with the emphasis on the host of chemicals about which little if anything is known. The committee puts forward a flow chart showing various methods with associated levels of safety evaluation. What level is necessary or adequate depends not only on the intrinsic toxicity of the chemical in question but also on policy considerations. There are two key principles here. First, the committee considers that simple analytical techniques concerned with deeper levels of biological organization should in principle be used before more specialized, more complex methods. In practice this means starting with SAR analysis, if possible with 'high-throughput' procedures, and in vitro experiments. Based on these results, and depending on the circumstances, in vivo tests can then be done. Secondly, the way the chemical is used and the associated exposure profile need to be borne in mind. In the case of the former there are considerations e.g. of utility versus risk. In the case of the latter the committee urges application of the TTC (Threshold of Toxicological Concern), which operationalizes the idea that certain exposure levels are insignificant from the toxicological point of view. Work still needs to be done, however, on various aspects of this operationalization, in the committee's 16 Onderzoek gezondheidsrisico’s stoffen: een gerichtere benadering opinion. If the expected intake of a chemical is below the TTC the authorities could decide not to have any more safety evaluations carried out, or to give them very low priority. If exposure is toxicologically relevant, the exposure analysis will as a rule become more detailed with increasing levels of toxicological analysis: in other words, the authorities will want to know more and more precisely who are – or could be – exposed and the expected extent of the exposure. The flow chart is a pragmatic guide, not a binding protocol. In the committee's opinion it is up to the experts to decide how best to apply this general system in specific contexts and to specific chemicals. As already indicated, validation of methods is one of the points to be taken into consideration here. The binary (yes/no) decision-making rules are also not absolute. A no, for instance, does not necessarily mean that the last word has been said; rather, it should be taken to mean that more in-depth evaluation has low priority, at least for the time being. The committee does, however, consider that various modules and decision-making rules should be protocolled and harmonized. Flexibility and standardization are not incompatible; on the contrary, in the committee's opinion they form a duality. 17 Executive summary 18 Onderzoek gezondheidsrisico’s stoffen: een gerichtere benadering Hoofdstuk 1 Inleiding De laatste decennia is het inzicht in de cellulaire of moleculaire werking van chemische stoffen gestaag gegroeid. Maar regelgevende instanties en toxicologen blijken hun, vaak tijdrovende, procedures ter beoordeling van de toxiciteit van deze stoffen niet snel te herzien. Ook blijft de lijst van stoffen waarover weinig of niets bekend is reusachtig lang. Zijn er inmiddels mogelijkheden om die hardnekkige problemen beter het hoofd te bieden? 1.1 Huidige beoordelingssystematiek Conform diverse internationale bepalingen en richtlijnen omvat een volledige humaantoxicologische beoordeling van stoffen vier stappen: (1) vaststelling van de toxische eigenschappen, (2) bepaling van het verband tussen blootstelling en toxisch effect, (3) bepaling van de blootstelling en (4) karakterisering van het gezondheidsrisico. Stap (1), in het Engels vaak ‘hazard identification’ genoemd, en stap (2) vormen tezamen een toxiciteitsbeoordeling in engere zin. Stap (4), gebaseerd op een combinatie van de voorgaande drie stappen, heet ook wel risicobeoordeling. Het Engels kent daarvoor de meestal synonieme uitdrukkingen ‘risk assessment’ en ‘safety evaluation’. Als goede epidemiologische gegevens ontbreken, berust binnen de zojuist bedoelde systematiek een toxiciteitsbeoordeling hoofdzakelijk op uitkomsten van routinematig onderzoek met proefdieren (screening op mutageniteit en carcinogeniteit met gevalideerde in-vitro-procedures vormen een uitzondering op de regel). Instanties als de EU (Europese Unie) en de OESO (Organisatie voor Economische Samenwerking en Ontwikkeling) 19 Inleiding hebben richtlijnen opgesteld voor het ontwerp en de uitvoering van dergelijk proefdieronderzoek en zij actualiseren die aanwijzingen met een zekere regelmaat (CEC93a, CEC93b, CEC96, Lee96). De daardoor tot stand gebrachte harmonisatie van toxiciteitsonderzoeken heeft sterk bijgedragen aan de kwaliteit en vergelijkbaarheid van de in verschillende laboratoria geproduceerde gegevens. Verder hangen de vereiste informatie en de uit te voeren onderzoeken af van het productievolume en de toepassing van een stof (CEC93a, CEC93b, CEC96). In het verlengde daarvan is de Europese Commissie onlangs met een voorstel gekomen om nieuwe en bestaande stoffen onder één beoordelingsregiem te brengen, waarbij ook aandacht wordt geschonken aan de (mogelijke) blootstelling (CEC01). Informatie over de biokinetiek (opname, verdeling, omzetting en uitscheiding) van stoffen kan binnen dit beoordelingskader helpen bij de interpretatie van de bedoelde proefdiergegevens. Die informatie heeft dus vooral een aanvullende functie. Langs deze weg kan men bijvoorbeeld zicht krijgen op eventuele verschillen tussen proefdier en mens. Ook op dit gebied liggen richtlijnen ter tafel, onder meer met betrekking tot de bruikbaarheid van in-vitro-methoden (CEC92; ECE92). Het geheel van aldus gegenereerde (of al beschikbare) gegevens vormt de grondslag voor beslissingen ter bescherming van de volksgezondheid. Het kan gaan om classificaties naar toxische eigenschappen, veelal voorzien van een bewijskrachtscore. Carcinogeniteit, reproductietoxiciteit en corrosiviteit bieden hiervan voorbeelden. Een andere procedure, waarvoor als regel meer gegevens nodig zijn, is de afleiding van toxicologische advieswaarden (GR96). Zoals gezegd heeft dit stelsel van richtlijnen en beoordelingsprincipes zijn waarde in de praktijk bewezen. Maar er zijn ook bezwaren en beperkingen te noemen. De belangrijkste passeren in de volgende paragrafen de revue. 1.2 Nieuwe geluiden In wetenschappelijke kringen klinkt de laatste jaren de roep om bijstelling van de huidige beoordelingssystematiek steeds luider. Toxicologen die fundamenteel onderzoek verrichten, betogen dat gegevens over de werkingsmechanismen van stoffen in combinatie met modelmatige beschouwingen een prominentere plaats moeten krijgen. Allerlei nieuwe analysetechnieken bieden volgens hen perspectieven: zogeheten structuur-activiteitrelaties, waarmee schadelijke effecten van nog niet onderzochte stoffen voorspeld kunnen worden; zogeheten ‘high throughput’ systemen, waarmee men een eerste beeld kan krijgen van de gevaarseigenschappen van een groot aantal stoffen; methoden voor selectie van het voor de mens relevante proefdier en effect, wanneer er goede gronden zijn voor nader toxicologisch onderzoek; methoden voor extrapolatie van hoge naar lage blootstellingsniveaus; methoden voor extrapolatie van proefdier naar mens; en methoden 20 Onderzoek gezondheidsrisico’s stoffen: een gerichtere benadering waarmee zich verschillen in gevoeligheid tussen individuen in kaart laten brengen (GR98). Ook de chemische industrie in Europa, Noord-Amerika en Japan heeft activiteiten op dit terrein ontplooid, getuige haar zogeheten ‘Long-range Research Initiative (LRI)’. Binnen dit LRI wordt een financiële injectie gegeven aan fundamenteel onderzoek naar carcinogeniteit, neurotoxiciteit, immunotoxiciteit en allergie, respiratoire toxiciteit en verstoring van hormonale processen (CII98, CII00, ECE99). Oogmerk: het ontwikkelen van gevoeliger methoden voor het meten van effecten en het faciliteren van meer gerichte toxiciteits- en risicobeoordelingen. Die strategische benadering zou wenselijk zijn, omdat de toepassing van stoffen — en daarmee het blootstellingsprofiel (wie worden blootgesteld en in welke mate?) – grote variatie vertoont. Met het oog op een doelmatige gezondheidsbescherming zou het daarom de voorkeur verdienen om niet alle stoffen even uitvoerig of op uniforme wijze te testen. Zoals gezegd speelt bijvoorbeeld het productievolume nu al een rol, maar de gedachte is dat nog veel meer stappen in de richting van ‘maatwerk’ kunnen worden gezet. Met andere woorden, velen breken een lans voor een strategische aanpak en stellen dat nieuwe analysetechnieken dan goede diensten kunnen bewijzen. 1.3 Commissie, taakstelling en werkwijze In 1996 verscheen een algemeen advies van de Gezondheidsraad over te hanteren principes en procedures bij toxiciteits- en risicobeoordelingen, getiteld ‘Toxicologische advieswaarden voor blootstelling aan stoffen’ (GR96). De commissie die dat programmatische advies op verzoek van de Voorzitter van de Gezondheidsraad opstelde en waarvan de huidige samenstelling vermeld is in bijlage B, heeft destijds gezegd nader aandacht te willen schenken aan het zojuist geschetste pleidooi voor een koerswijziging in het onderzoek naar de toxiciteit van stoffen (zie bijlage A). Dit advies bevat de neerslag van haar beschouwingen. Alvorens haar werkwijze uiteen te zetten, wil de commissie nog kort het politiekmaatschappelijke decor beschrijven waartegen de wetenschappelijke ontwikkelingen zich afspelen. Ook vanuit de samenleving staat het krachtige accent op protocollaire dierproeven steeds meer onder kritiek. De bezwaren zijn drieërlei. Ten eerste dringen velen uit ethische motieven aan op een verminderd gebruik van proefdieren. Ten tweede geven beleidsmakers en overheidsinstanties steeds vaker te kennen dat de beoordelingsprocedures voor stoffen te traag verlopen. Bovendien is over de toxiciteit van zeer veel verbindingen hoegenaamd niets bekend. Deels heeft die stagnatie juridische en bestuurlijke gronden, maar ook het tijdrovende karakter van protocollaire dierproeven, met verplichte ‘totaal-pakketten’, is er debet aan. Ten derde zijn met deze uitvoerige onderzoeken veel kosten gemoeid. Vandaar dat de aandacht voor snellere beoordelingsproce- 21 Inleiding dures met behulp van nieuwe proefdiersparende technieken groeit. Onlangs is in dit verband de ‘Strategienota Omgaan Met Stoffen’ (SOMS) verschenen (VROM01). De regering zet daarin uiteen hoe een doelmatiger stoffenbeleid tot stand kan komen. Zo blijken de politiek-maatschappelijke en wetenschappelijke ontwikkelingen dus min of meer in de pas te lopen. De commissie kiest als oriëntatiepunt voor haar advies nieuwe aanzetten tot een stapsgewijze en gerichte vergaring — en interpretatie — van toxicologische informatie. Haar staat een ‘strategisch toxiciteitsprofiel’ voor ogen. Zonder hier te veel in details te willen treden, schetst zij, om de gedachten te bepalen, enkele principes voor de constructie van zulke profielen. De eerste belangrijke leidraad is de toepassing van de beschouwde stof, en het daarmee verbonden blootstellingsprofiel. Ook nu is het al zo dat bij toxicologische beoordelingen onderscheid wordt gemaakt tussen, bijvoorbeeld, industriële chemicaliën, geneesmiddelen, pesticiden en voedingsadditieven. Door nader te differentiëren naar wie (potentieel) blootstaan aan de stof, en naar de mate waarin en de route waarlangs dat gebeurt, kan men beter beargumenteren welk type onderzoek meer en welk type minder terzake doet. Een tweede sleutelbeginsel heeft betrekking op waar de commissie haar beschouwingen mee begon: vroege aandacht voor gegevens over het werkingsmechanisme van de stof. Soms kan die informatie voldoende zijn voor bepaalde beleidsacties, bijvoorbeeld indeling in een gevaarsklasse. Vaak ook kan zij als kompas dienen voor verder te verrichten onderzoek. Voor de goede orde: de commissie wil niet betogen dat protocollair toxicologisch onderzoek per se plaats moet maken voor mechanistisch (in-vitro- en in-vivo-) onderzoek of voor modelmatige benaderingen. Elk van de onderscheiden analysetechnieken heeft haar eigen waarde en beperkingen en ontleent bovendien haar zeggingskracht voor een deel aan de samenhang met de overige informatiebronnen. Het komt volgens de commissie dus vooral aan op een nadere articulering van de wijze waarop de voor een bepaald doel benodigde bouwstenen zich laten selecteren en combineren. Niet alleen inpassing van nieuwe elementen is dan aan de orde, maar ook herijking van het bestaande instrumentarium. Anders uitgedrukt: met welk doel wil men inzicht in de toxiciteit van een stof krijgen en welke koers kan men dan het best varen? Bij een zo algemeen thema als het toxiciteitsprofiel rijst uiteraard onmiddellijk de vraag naar de reikwijdte, afbakening en accenten van het advies. Het oogmerk van de commissie is beperkt en gericht: hoofdlijnen van nieuwe toxicologische ontwikkelingen schetsen op basis waarvan de Nederlandse overheid haar in de nota ‘SOMS’ beschreven stoffenbeleid verder vorm kan geven. De commissie heeft daarom besloten de nadruk te leggen op de perspectieven van nieuwe, op toxische werkingsmechanismen gebaseerde methodieken. Wel krijgen, overigens alleen bij wijze van illustratie, enkele eindpunten bijzondere aandacht. Waar mogelijk geeft de commissie aan wat gevalideerd is en dus, vakinhoudelijk bekeken, rijp voor toepassing, wat nog onvoldoende is uitgekris- 22 Onderzoek gezondheidsrisico’s stoffen: een gerichtere benadering talliseerd, wat zich in een pril stadium van ontwikkeling bevindt, welke moeilijkheden nog te overwinnen zijn en welke faciliterende maatregelen in verband hiermee getroffen kunnen worden. Of implementatie van nieuwe methodieken daadwerkelijk aangewezen is en, zo ja, onder welke voorwaarden, hangt echter ook af van buitenwetenschappelijke factoren, zoals doelmatigheid. Het humaan-toxicologische perspectief van de commissie brengt nog een verdere afbakening met zich mee. Enerzijds worden epidemiologische informatie en onderzoekstechnieken niet apart onder de loep genomen, al komen ze in het advies wel enkele keren ter sprake. Anderzijds blijven ecotoxicologische elementen van de beoordelingssystematiek buiten beschouwing. De opzet van het advies is als volgt. Hoofdstuk 2 bevat een tour d’horizon van nieuwe ontwikkelingen in de toxicologie. In hoofdstuk 3 wordt aan de hand van de literatuur over vier eindpunten (acute toxiciteit, huidsensibilisatie, neurotoxiciteit en carcinogeniteit) geschetst welke vormen een stapsgewijze opbouw van toxiciteitsprofielen zoal kan aannemen. Hoofdstuk 4 is gewijd aan de algemene beoordelingsstrategie die de commissie voorstaat. Zij licht haar ideeën toe met behulp van twee besliskundige stroomschema’s. Het accent ligt daarbij, zoals gezegd, op de gerichte constructie van toxiciteitsprofielen, wat bij uitstek van belang is voor nieuwe of nauwelijks onderzochte stoffen. Over bestaande stoffen met een hoog productievolume is immers vaak al het nodige bekend. Dan zal men niet zulke stroomschema’s doorlopen, maar de beschikbare gegevens juist in hun totaliteit willen beoordelen. 23 Inleiding 24 Onderzoek gezondheidsrisico’s stoffen: een gerichtere benadering Hoofdstuk 2 Nieuwe ontwikkelingen in de toxicologie In haar programmatische advies uit 1996 gaf de commissie een globale uiteenzetting over de bouwstenen voor een toxiciteitsprofiel (een keur aan in-vitro- en in-vivo-gegevens) en over technieken om tussen die elementen verbanden te leggen (zoals biokinetische en toxicodynamische modellen). Hoe zulke elementen zich gerichter laten combineren met het oog op toxiciteits- en risicobeoordelingen bleef daar echter grotendeels onuitgewerkt. Dit advies bevat nadere voorstellen. Voordat de commissie haar ideeën uiteenzet, acht zij het verhelderend iets uitvoeriger toe te lichten langs welke lijnen de toxicologie bezig is zich te ontwikkelen. 2.1 Het mechanistisch perspectief Net als op andere terreinen van biomedisch onderzoek weet men in de toxicologie steeds beter te ontrafelen hoe gezondheidsschade totstandkomt. Onderzoekers krijgen steeds meer zicht op de moleculaire en celbiologische processen die aan waargenomen gezondheidseffecten bij mensen of proefdieren ten grondslag liggen (GR98). De eerste schakels in zulke oorzaak-gevolg-ketens hebben betrekking op de zogeheten biokinetiek: de opname, verdeling, omzetting en uitscheiding van stoffen. Men zal willen weten welke fractie van de onderzochte stof of van zijn reactieve metabolieten (omzettingsproducten) bepaalde organen bereikt en daar in wisselwerking kan treden met biologisch belangrijke macromoleculen, of kortweg biomoleculen. Deze fractie wordt wel de biologisch beschikbare of biologisch effectieve dosis genoemd (in het Engels: target dose). In het huidige biokinetische onderzoek gaat veel aandacht uit naar de identificatie van 25 Nieuwe ontwikkelingen in de toxicologie toxische metabolieten en naar de rol van enzymen (zoals cytochroom P450 (CYP), epoxide-hydrolase en glutathion-transferase) bij hun vorming en verwijdering. Door dergelijk (in-vitro- en in-vivo-) onderzoek uit te voeren bij verschillende species kan men inzicht krijgen in eventuele verschillen tussen proefdier en mens (ECE92). Ook mogelijke biokinetische verschillen tussen hoge en lage blootstelling kunnen zo worden opgespoord. Beide vormen van kennis kunnen houvast bieden bij de afleiding van toxicologische advieswaarden, waar meestal diverse extrapolatieproblemen om de hoek komen kijken. Een derde domein van biokinetisch onderzoek betreft de erfelijke variatie bij mensen. Zo houden verschillen in activiteit van bepaalde enzymen (een verschijnsel dat bekend staat als genetisch polymorfisme) verband met het tempo waarin toxische metabolieten worden gevormd en waarin stoffen of hun metabolieten worden uitgescheiden (Bol01, Wol00). Onderzoek naar zulke verschillen kan bijdragen aan een betere beoordeling van het risico dat bepaalde (groepen van) mensen lopen (Wel92). Een veelbelovende in-vivo-techniek in dit verband is de toepassing van zogeheten ‘knockout’-diermodellen. Hierbij zijn door genetische modificatie bepaalde enzymen, bijvoorbeeld CYP2E1, onwerkzaam gemaakt. CYP2E1 is betrokken bij het metabolisme van een aantal belangrijke industriële chemicaliën, zoals benzeen, ethyleen en 1,3-butadieen. De rol van dit enzym laat zich onderzoeken door vergelijking van de biotransformatie in normale en gemodificeerde proefdieren (Gon98, Jac99). Bij de toxicodynamiek gaat het om de wisselwerking tussen moleculen van de beschouwde stof (of diens metabolieten) en biomoleculen zoals DNA, activerende en deactiverende receptoren. Ook de verdere gevolgen van zo’n wisselwerking behoren ertoe, inbegrepen dus hoe manifeste gezondheidseffecten totstandkomen. Voorbeelden van toxicodynamische processen zijn: binding van een stof met DNA, leidend tot inductie van genmutaties; binding met een hormoonreceptor, leidend tot ontregeling van hormonale processen; binding met acetylcholinesterase, leidend tot verstoring van de zenuwprikkeloverdracht. Als regel is over de toxicodynamische kant van de zaak minder bekend dan over de biokinetische. Chemische carcinogenese is een gunstige uitzondering, in het bijzonder de genotoxische variant daarvan (waarbij interacties met DNA optreden) (But92, Gre00, Loh99, Pre98, Wri95). De commissie komt over dit deelonderwerp uitvoeriger te spreken in hoofdstuk 3. Hier wil zij nog wijzen op twee andere methodieken. Momenteel werkt men volop aan de ontwikkeling van transgene diermodellen (waarbij erfelijk materiaal van een andere soort wordt ingebouwd) om de carcinogeniteit van stoffen sneller te kunnen beoordelen (Gre00, Ten99). Ruimere toepassing van deze methodiek in de toxicologie zal volgens de commissie niet lang meer op zich hoeven te laten wachten. Technieken om door toxische stoffen veroorzaakte veranderingen in genexpressie te bestuderen (vaak aangeduid met de Engelse term toxicogenomics) 26 Onderzoek gezondheidsrisico’s stoffen: een gerichtere benadering mogen zich de laatste jaren eveneens in een groeiende belangstelling verheugen. Verderop in dit hoofdstuk wijdt de commissie daar nog enkele opmerkingen aan. Gegevens over biokinetiek en toxicodynamiek winnen aan zeggingskracht als ze in onderlinge samenhang worden beschreven. De compactste vorm van beschrijving zijn (mathematische) modellen. Uit de voorgaande alinea’s valt te begrijpen dat biokinetische modellering (in het Engels PBPK: Physiologically Based Pharmacokinetic Modelling) relatief het verst is gevorderd (And94, Fed95, Fre93, Kri92, Lau00). De hiervoor benodigde gegevens over zaken als de verdeling van een stof tussen weefsels en bloed, eventuele omzettingsprocessen en de binding aan biomoleculen kan men zowel uit in-vitro- als in-vivo-onderzoeken halen (ECE92). Een korte schets van beschikbare en in ontwikkeling zijnde onderzoekstechnieken op dit gebied is in de volgende paragrafen te vinden. In-vitro-onderzoek, waarin cellulaire fracties van proefdieren en (indien beschikbaar) van mensen worden gebruikt, verschaft daarbij vooral kwalitatieve inzichten. De voorspellende kracht van biokinetische modellen (die betrekking heeft op de biologisch effectieve dosis in bepaalde organen) kan worden beoordeeld door vergelijking met via dierproeven verkregen gegevens. Discrepanties kunnen dan een reden zijn om nader onderzoek te doen, bijvoorbeeld naar het precieze metabolisme van een stof in proefdieren. PBPK-modellen van bewezen waarde zijn ontwikkeld voor, onder meer, styreen (Ram84), methyleenchloride (And87), chloroform (Rei90), methanol (Hor92), en 1,3-butadieen (Joh93, Med94). Voor toxicodynamische modellering is de situatie minder rooskleurig. Dat heeft, zoals vermeld, te maken met het doorgaans gebrekkige inzicht in toxische werkingsmechanismen. De meeste modellen op dit terrein beschrijven de werking van carcinogene stoffen (ECE96, GR96a, GR98). Mondjesmaat beginnen in de literatuur ook modellen te verschijnen voor andere eindpunten, zoals de invloed op de fysiologische ontwikkeling van kinderen (Fau99, Ler96). Ook zogeheten ‘high throughput’ systemen, geautomatiseerde procedures waarmee mogelijke gevaarseigenschappen van grote aantallen stoffen kunnen worden onderzocht, zijn in opkomst. Tot besluit een opmerking van meer praktische aard. Vooral biokinetische modellen kunnen in beginsel voor allerlei stoffen worden ontwikkeld dan wel verfijnd. Dat wil zeggen, dat is mogelijk als tijd en geld geen of hooguit een ondergeschikte rol spelen. Instanties op het gebied van toxiciteits- en risicobeoordelingen kunnen de ogen echter niet sluiten voor zulke doelmatigheidsoverwegingen. 2.2 Structuur-activiteitsrelaties Structuur-activiteitsrelaties (SARs) zijn verbanden tussen de fysisch-chemische structuur van een stof (chemische reactiviteit bijvoorbeeld) en zijn biologische activiteit. Er bestaan inmiddels gecomputeriseerde expertsystemen waarmee de toxiciteit van be- 27 Nieuwe ontwikkelingen in de toxicologie paalde stoffen kan worden voorspeld (Rid96, Sil96). Zo duiden fragmenten van moleculen die met eiwitten reageren op het vermogen om huidsensibilisatie teweeg te brengen. Een ander voorbeeld betreft de zoektocht naar ‘structural alerts’ voor interacties met DNA (Loh99). SARs zijn tot nu toe vooral waardevol gebleken bij genotoxische carcinogeniteit, mutageniteit, huid- en oogirritatie en huidsensibilisatie. Voor dezelfde eindpunten zijn zogeheten QSARs geformuleerd, die structuur-activiteitsrelaties in statistische termen uitdrukken (Bar98a, Bar98b, Bas95, Sil96). Toch kennen voorspellingen op basis van (Q)SARs in het algemeen een aanmerkelijke onzekerheid. Soms kan aanvullend onderzoek naar details van metabole processen dan helpen. Een voorbeeld. Blijkens in-vitro-onderzoek vertoont de snelheid waarmee de biologisch werkzame epoxy-groepen van glycidylethers worden geïnactiveerd grote variatie (Boo00). Naar verwachting zal hun mutagene potentie dan eveneens sterk verschillen, iets wat bij een eenvoudige SAR-analyse aan de aandacht zou ontsnappen. Validatie is ook voor deze methodiek het sleutelwoord. Gevalideerde (Q)SARs zijn waardevolle instrumenten voor een snelle screening op de toxische potentie van stoffen of voor het prioriteren van stoffen met het oog op verder toxiciteitsonderzoek (EPA00). 2.3 In-vitro-methodieken Toxicologen beschikken over een keur aan in-vitro-technieken. Voor een groot aantal organen en weefsels zijn in-vitro-preparaten en bijbehorende analysemethoden voorhanden, van geïsoleerde organen tot subcellulaire fracties, zowel van proefdieren als van mensen (Spi98). Het onderzoek naar de diverse vormen van orgaantoxiciteit is inmiddels zo ver voortgeschreden dat men gerust kan stellen dat het om even zovele vakgebieden gaat. De commissie kan in dit bestek slechts enkele contouren schetsen en verwijst voor de details naar een reeks overzichtsartikelen (Cos98, Cur98, Gol98, Gui98, Kar98, Par98, Pfa98, Spi98, Spi98a, Zac98). Wel komen in hoofdstuk 3 enkele deelonderwerpen uitvoeriger aan de orde. Om te beginnen een opmerking die in algemene zin voor alle organen geldt. Naarmate meer van de weefselarchitectuur intact blijft, is het verschil met de in-vivo-situatie minder groot en winnen in-vitro-proeven aan zeggingskracht. Daar staan praktische bezwaren tegenover: zo vereist het werken met (delen van) organen relatief uitgebreide technische voorzieningen en zijn vaak maar weinig organen beschikbaar (menselijke organen zijn schaars). Cellen, cellijnen en celcomponenten laten zich doorgaans gemakkelijker hanteren en zijn in ruimere mate voorhanden. De activiteit van cellulaire fracties (bijvoorbeeld microsomale enzymen), en daarmee hun bruikbaarheid, kan echter snel achteruit gaan. Tot de aandachtspunten die telkens terugkeren bij de bespreking van de vele orgaanspecifieke in-vitro-proeven behoren: hoe goed stemmen de uitkomsten over- 28 Onderzoek gezondheidsrisico’s stoffen: een gerichtere benadering een met in-vivo gegevens; bestaan er indicaties voor het optreden van interspecies variaties; zijn er validatiestudies gedaan? In-vitro-methodieken lenen zich vooral voor een eerste screening op toxiciteit. Ze kunnen, globaal gesproken, gebaseerd zijn op werkingsmechanismen of louter op correlaties met uitkomsten van in-vivo-onderzoeken. De eerste zullen als regel de voorkeur verdienen, omdat ze een verklaringsgrond bieden voor zulke correlaties. Daarbij kan het gaan om bepalingen van moleculaire interacties van stoffen (of hun actieve metabolieten) met biomoleculen en om metingen van de gevolgen van dergelijke interacties (bijvoorbeeld genexpressie). Eerder in dit hoofdstuk schreef de commissie echter al dat men over het mechanisme van toxiciteit voor de meeste eindpunten nog grotendeels in het duister tast. Meestal zijn slechts enkele stappen van het werkingsproces bekend. Daarom zal men zich naar de mening van de commissie bij toxiciteits- en risicobeoordelingen voorlopig slechts beperkt kunnen baseren op uitkomsten van in-vitro-onderzoek (met als uitzondering testen voor genotoxiciteit en voor oog- en huidirritatie, die wel voldoende zijn uitgerijpt en ook wettelijk zijn voorgeschreven. Uitkomsten van in-vitro-onderzoek verschaffen op dit moment voornamelijk meer of minder duidelijke aanwijzingen voor toxiciteitsmechanismen en bieden als zodanig mogelijkheden om in-vivo-gegevens beter te interpreteren. Niettemin verwacht de commissie dat de voorspellende kracht van deze methodieken door ontwikkelingen binnen de moleculaire en celbiologie de komende jaren toeneemt. Ten eerste zal daardoor steeds beter richting kunnen worden gegeven aan het benodigde in-vivo-onderzoek. Ten tweede zal men steeds meer inzicht krijgen in de manier waarop zich in-vitro- en in-vivo-gegevens het best laten integreren. Dit kan bijvoorbeeld uitmonden in betere biokinetische en toxicodynamische modellen. Een belangrijke voorwaarde is dan wel dat proeven worden gedaan met zowel menselijk als dierlijk materiaal: men kan zo eventuele interspecies verschillen op het spoor komen en er bij verder onderzoek en bij evaluaties rekening mee houden. 2.4 In-vivo-methodieken De commissie merkte in het inleidende hoofdstuk op dat in-vivo-onderzoeken, in het bijzonder protocollaire dierproeven, de kern vormen van de huidige beoordelingssystematiek. Zoals zij in het volgende hoofdstuk zal adstrueren, richten de inspanningen van toxicologen zich voor een deel op de ontwikkeling van kortdurende screeningsmethoden met conventionele proefdieren. Hier stelt de commissie het mechanistisch perspectief centraal. Drie methoden vindt zij van speciaal belang: gebruik van genetisch gemodificeerde dieren, toepassing van biomarkers en analyse op basis van genexpressie (‘toxicogenomics’). 29 Nieuwe ontwikkelingen in de toxicologie Bij genetisch gemodificeerde proefdieren zijn één of meer genen uitgeschakeld dan wel ingebouwd. Tot nu toe worden deze diermodellen, zoals gezegd, vooral toegepast ter opheldering van mutagenese en carcinogenese. Volgens de eerste onderzoeken lijkt zich de carcinogeniteit van stoffen zo in kortere tijd, met minder proefdieren en op voor die dieren minder belastende wijze te laten aantonen (Ten99). Meer hierover in hoofdstuk 3. Zogeheten biomarkers hebben betrekking op bepaalde schakels in de blootstelling-effect-keten. Het gaat om vormen van inwendige blootstelling en om vroegtijdige biochemische effecten die aan manifeste gezondheidsschade voorafgaan (GR98). Voorbeelden van de eerstgenoemde categorie zijn de concentratie van een stof in bloed, de concentratie van metabolieten in urine en de vorming van adducten (covalente bindingen) aan DNA en eiwitten, zoals hemoglobine. De hoeveelheid hemoglobine-adduct is bijvoorbeeld een geschikte biomarker voor monitoring van de blootstelling aan genotoxische carcinogenen (ECE89). Biomarkers voor effecten zijn zeldzamer. Genotoxiciteit springt er ook hier weer uit: bekende voorbeelden zijn genmutaties en chromosoom-aberraties in perifere lymfocyten (zie hoofdstuk 3). Voor andere vormen van toxiciteit zijn zulke biomarkers minder ver ontwikkeld of geheel afwezig. De bruikbaarheid van effect-markers staat of valt vanzelfsprekend met hun voorspellend vermogen. Hiernaar is nog veel onderzoek te verrichten. De moleculaire epidemiologie, die geleidelijk veld wint, zal het nodige kunnen bijdragen (ECE89, GR98, Sil94, Wel92). De stormachtige progressie in de genetica gaat ook aan de toxicologie niet voorbij. Velen koesteren hoge verwachtingen van technieken om veranderingen in genexpressie aan het licht te brengen en daarmee allerlei details van toxiciteitsmechanismen te ontrafelen (Cor99, Far99, Nuw99). In beginsel kan er zo bijvoorbeeld meer duidelijkheid komen over individuele verschillen in gevoeligheid voor stoffen. Er zijn diverse methoden in ontwikkeling voor meting van genexpressie: ‘DNA microarrays’, waarop zich segmenten van zogeheten cDNA bevinden; en ‘DNA chips’, die veel kortere segmenten bevatten. Het is ook mogelijk om veranderingen in de expressie van eiwitten te bepalen (’proteomics’). Voor een reguliere toepassing bij toxiciteits- en risicobeoordelingen is het nu nog te vroeg, maar de commissie voorziet een snelle opmars van deze methodieken. Zij geeft in overweging om daaraan een afzonderlijk advies te wijden. 2.5 Biologisch onderbouwde beoordelingen De rode draad in dit hoofdstuk is dat een toxiciteits- of risicobeoordeling aan precisie of doelmatigheid kan winnen als men meer gebruik maakt van nieuwe, meestal op mechanistische leest geschoeide, methodieken. Hoe zo’n beoordeling vorm kan krijgen voor stoffen waarover weinig of niets bekend is, wordt in hoofdstuk 4 verder uitgewerkt. 30 Onderzoek gezondheidsrisico’s stoffen: een gerichtere benadering Maar ook de interpretatie van al beschikbare toxicologische informatie kan baat hebben bij deze nieuwe methodieken. Zo heeft de commissie in haar programmatische advies uiteengezet hoe volgens de huidige beoordelingssystematiek uit dierproefgegevens, en met toepassing van extrapolatie- en veiligheidsfactoren, toxicologische advieswaarden worden afgeleid (GR96). Alle stappen in dat afleidingsproces komen in principe voor nadere biologische onderbouwing in aanmerking. De commissie zet ze, onder verwijzing naar de voorgaande paragrafen en naar de daar gegeven voorbeelden, nog eens kort op een rij. Blootstelling-effectrelaties (op basis van dierproeven) laten zich nauwkeuriger bepalen als betere indicatoren voor blootstelling en effect worden gebruikt. In-vitro- en invivo-gegevens over biokinetiek en toxicodynamiek, dan wel biomarkers, kunnen hier de benodigde informatie verschaffen. Belangrijk is dat men zo meer zicht kan krijgen op het verloop van de blootstelling-effectcurve in het lage-dosis-gebied (is het aannemelijk dat er een drempel is?; hoe krom is de curve?). Ook is het mogelijk om door een gerichte doseringskeuze bij de opzet van dierproeven meer informatie over zulke curves te genereren. Verder stellen mechanistische gegevens toxicologen in staat om zich een beter oordeel te vormen over de vergelijkbaarheid van mensen en proefdieren en over individuele verschillen in gevoeligheid. Met andere woorden, informatie over werkingsmechanismen kan argumenten verschaffen voor de keuze van diersoorten bij in-vivo-proeven en van interspecies en intraspecies factoren bij de afleiding van advieswaarden. Validatie van technieken is een voorwaarde voor ruime toepasbaarheid. De commissie heeft geconstateerd dat sommige methodieken nog onvoldoende zijn uitgerijpt. Andere hebben hun waarde momenteel slechts voor enkele eindpunten bewezen. Het volgende hoofdstuk bevat een nadere illustratie van deze stellingen. Maar het gaat de commissie niet alleen om de huidige stand van kennis. Wat vandaag nog in staat van wording verkeert, kan zich morgen als solide instrument aandienen. 31 Nieuwe ontwikkelingen in de toxicologie 32 Onderzoek gezondheidsrisico’s stoffen: een gerichtere benadering Hoofdstuk 3 Vier voorbeelden Het vorige hoofdstuk ging over hoofdlijnen waarlangs de toxicologie zich de afgelopen decennia heeft ontwikkeld en over de richting die het fundamentele en toegepaste onderzoek de komende jaren lijkt uit te gaan. Hier schenkt de commissie verdere aandacht aan de betekenis van deze ontwikkelingen voor de toxiciteits- en risicobeoordeling. Zo’n meer gedetailleerde en gesynthetiseerde beschouwing kan niet het hele vakgebied van de toxicologie bestrijken. Om de variatie in toepassingsmogelijkheden bij de huidige stand van kennis te illustreren, neemt de commissie vier eindpunten nader onder de loep: acute toxiciteit, huidsensibilisatie, neurotoxiciteit en carcinogeniteit. ‘Variatie’ en ‘illustreren’ zijn hier, wat de commissie betreft, sleutelwoorden. In de literatuur blijken tal van voorstellen te zijn gedaan voor een stapsgewijze verzameling van toxiciteitsgegevens. Afhankelijk van het inzicht in mechanismen van bepaalde vormen van toxiciteit zijn de verschillende stappen meer of minder gespecificeerd. In het verlengde daarvan vertonen ook de afwegingen bij de overgang van de ene naar de andere fase verschillen. Aldus zijn de diverse voorbeelden niet zonder meer tot eenzelfde basisstramien te herleiden. Daar is het de commissie in dit hoofdstuk ook niet om te doen. Zij wil slechts laten zien dat de aandacht voor de gefaseerde constructie van toxiciteitsprofielen op geleide van mechanistische informatie groeit. De voorbeelden vormen daarmee een opstap voor de algemene beschouwing in het volgende hoofdstuk. Wat de commissie daar beklemtoont geldt ook hier: zo’n strategische benadering kan het niet stellen zonder het oordeel van deskundigen. Die zullen voor specifieke situaties en eindpunten moeten bepalen hoe de beoordeling het best kan verlopen. 33 Vier voorbeelden 3.1 Acute toxiciteit Bij deze vorm van toxiciteit gaat het om (niet-lokale) schadelijke effecten die onmiddellijk of kort na blootstelling aan een stof optreden. Pathologisch onderzoek, dat leert welke organen daarbij schade oplopen, wordt momenteel niet standaard uitgevoerd. Naar verwachting wint dat pathologische onderzoek met de invoering van nieuwe methoden waarbij sub-lethale doses toegediend worden, aan betekenis. Hoe die acute schade totstandkomt blijkt uit onderzoek naar werkingsmechanismen, bijvoorbeeld naar de binding van de betreffende stof (of van zijn metabolieten) aan biomoleculen zoals DNA en bepaalde eiwitten. De commissie laat ingeburgerde en nieuwe onderzoeksmethoden kort de revue passeren. Werkingsmechanismen De hier bedoelde vorm van schade kan ontstaan door verstoringen van allerlei processen die de levensvatbaarheid of het functioneren van cellen beïnvloeden. Daartoe behoren, onder meer, aantasting van de integriteit van membranen, ontregeling van het metabolisme van cellen en belemmering van de eiwitsynthese. Vaak heeft men onvoldoende weet van de precieze schadelijke werking van stoffen. Wel is bekend dat bepaalde verstoringen zich kunnen voordoen in elk celtype. Men spreekt dan van basale cytotoxiciteit. Anderzijds is het mogelijk dat bepaalde gedifferentieerde, dat wil zeggen orgaanspecifieke, cellen een verhoogde gevoeligheid voor een stof aan de dag leggen (selectieve cytotoxiciteit). Vanwege de veelheid aan mogelijke ontregelingsmechanismen is niet op voorhand te verwachten dat uitkomsten van in-vitro-onderzoeken goed sporen met acute toxiciteitsbepalingen in proefdieren. Daarover zo dadelijk meer. Beproefde methodieken De bekendste regulatieve in-vivo-bepaling is de LD (of LC) -50 test: de oraal of dermaal aan proefdieren toegediende dosis (uitgedrukt in mg/kg), dan wel de ingeademde concentratie (uitgedrukt in mg/m3), die in 50% van de gevallen tot de dood leidt. Voor de uitvoering van dergelijke proeven bestaan al geruime tijd protocollen die onder auspiciën van de OESO tot stand zijn gekomen. De eerste, uit 1981 daterende, richtlijn mag in Nederlandse laboratoria niet meer worden toegepast (OECD81). Hiervoor zijn in de loop der jaren in-vivo-procedures in de plaats gekomen die met minder proefdieren toe kunnen. Voorbeelden zijn de zogeheten limiet-test (OECD87), de ‘fixed-dose’-procedure (OECD92), de ‘toxic-class’-methode (OECD96) en de ‘up-and-down’-procedure (OECD00). Voor details verwijst de commissie naar de vermelde bronnen. Parallel 34 Onderzoek gezondheidsrisico’s stoffen: een gerichtere benadering daaraan hebben toxicologen in-vitro-methoden ontwikkeld voor de bepaling van de basale cytotoxiciteit (Sei96). Deze alternatieve methoden zijn echter nog niet geaccepteerd en in richtlijnen opgenomen. Mechanistisch georiënteerde methodieken Toxicologen zijn er tot dus ver niet in geslaagd voor regelgeving bruikbare QSARs te ontwikkelen waarmee de acute toxiciteit van stoffen voorspeld kan worden. Struikelblokken zijn de veelheid van mogelijke effecten en het gebrek aan kennis over werkingsmechanismen. Het uitgebreidste validatie-onderzoek naar in-vitro-procedures ter bepaling van cytotoxiciteit is uitgevoerd in het MEIC-project (Multicentre Evaluation of In Vitro Cytotoxicity). Dertig laboratoria verleenden daaraan hun medewerking (Cle96, Sei96, Wal98). Men bepaalde de basale cytotoxiciteit van 50 referentie-stoffen, met gebruikmaking van 68 verschillende methoden. De uitkomsten van deze in-vitro-procedures en die van bijbehorende in-vivo-onderzoeken bij mensen en proefdieren bleken goed overeen te stemmen (Cle96). Het gebruikte celtype en het beschouwde eindpunt deden er minder toe. Onderzoekers hebben deze bevindingen verklaard door te postuleren dat de meeste stoffen in staat zijn kritische processen te ontregelen die van belang zijn voor alle celtypen. Een gevalideerde en door de EU geaccepteerde methode voor het meten van de basale cytotoxiciteit is de zogeheten NRU-test (’Neutral Red Uptake’) (Spi94). Deze aanpak volstaat echter niet als het gaat om metabool geactiveerde stoffen. Dan is het gebruik van levercellen noodzakelijk. Men moet in zulke gevallen ook onderzoek doen met andere gedifferentieerde cellen (zenuwcellen bijvoorbeeld) vanwege mogelijke orgaanspecifieke effecten (Wal98). De voorspellende waarde van in-vitro-onderzoeken zal groter zijn naarmate meer over de biokinetiek van een stof bekend is. Met biokinetische modellen kan men namelijk in-vitro- naar in-vivo-concentraties vertalen. Maar omdat deze meestal complexe procedure niet voor alle stoffen praktisch toepasbaar is, zijn eenvoudiger benaderingen ontwikkeld. Daarmee laten zich binnen zekere grenzen van nauwkeurigheid LD50-waarden bij proefdieren uit via in-vitro-onderzoek verkegen EC50-waarden afleiden (Gul94). Strategische benadering Deelnemers aan een ECVAM-bijeenkomst (European Center for the Validation of Alternative Methods) hebben voor acute toxiciteit een trapsgewijze teststrategie voorgesteld. In-vitro-onderzoeken gaan hierin vooraf aan dierproeven. Het doel is tweeledig: enerzijds classificatie (labelling) van stoffen, anderzijds inzicht verwerven in werkings- 35 Vier voorbeelden mechanismen (Sei94, Sei96). De commissie wijst op het ideaaltypische karakter van het voorstel: zo kan het gaan als voldoende gevalideerde methodieken beschikbaar zijn. De volgende fasen worden onderscheiden. Fase 1. Men voorspelt de in-vivo-biokinetiek (bijvoorbeeld de mogelijke huidpenetratie) aan de hand van fysisch-chemische informatie (zo mogelijk in de vorm van QSAR’s) en biokinetische in-vitro-gegevens. Fase 2. Met een in-vitro-onderzoek wordt de basale cytotoxiciteit bepaald. De uitkomsten (zoals de EC50) rekent men met behulp van in fase 1 verkregen gegevens om naar een in-vivo-LD50. Is er sprake van een hoge toxiciteit (door deskundigen te bepalen), dan is verder onderzoek naar acute toxiciteit niet nodig. Anders gaat men door naar fase 3. Fase 3. Proeven met levercellen moeten uitwijzen of metabole activering optreedt. Tegelijk vindt een bepaling van de cytoxiciteit in deze cellen plaats. Als de stof zeer toxisch blijkt te zijn, kan men van verder onderzoek afzien. Zo niet, dan volgt fase 4. Fase 4. Men doet in-vitro-onderzoek naar orgaanspecifieke cytotoxiciteit. De acute toxiciteit wordt geclassificeerd op basis vande laagste EC50 uit de fasen 2, 3 en 4. Fase 5. Belandt de stof in de laagste klasse (’geen label’), dan komt een beperkte dierproef in aanmerking om zeker te stellen dat de toxische potentie niet wordt onderschat. Evaluatie Zonder twijfel schetst de ECVAM-visie een veelbelovend perspectief. De commissie vindt echter dat de beschikbare in-vitro-methoden nog geen voldoende betrouwbare voorspelling mogelijk maken van de acute toxiciteit van stoffen bij blootgestelde mensen. Onzekerheid bij de vertaling van in-vitro- naar in-vivo-concentraties is daar mede debet aan. Om in-vivo-methoden kan men dus voorlopig nog niet heen. Waardevol is wel dat men met in-vitro-methodieken informatie kan verkrijgen over de toxische potentie van een stof. Die informatie is bruikbaar voor de opzet van dierproeven, bijvoorbeeld voor de selectie van toe te dienen doses. 3.2 Huidsensibilisatie Huidsensibilisatie is het gevolg van een immunologische reactie die direct of na herhaalde blootstelling aan een allergene stof optreedt. Het vertraagde type overgevoeligheid 36 Onderzoek gezondheidsrisico’s stoffen: een gerichtere benadering komt veelvuldig voor bij de algemene bevolking en bij werknemers in de chemische industrie (ECE90). Werkingsmechanismen Bij ‘vertraagde’ overgevoeligheidsreacties zijn meestal kleine moleculen in het spel: zogeheten haptenen. Eerst dringt zo’n molecuul door de hoornlaag van de huid en komt dan in contact met de opperhuid (epidermis). Daar reageert het hapteen (of zijn actieve metaboliet) met bepaalde eiwitten in zogeheten dendritische cellen (waaronder Langerhans-cellen), waarbij adducten worden gevormd. Dat zet een reeks reacties van het immuunsysteem in gang. Belangrijk in dit verband is dat zogeheten ‘memory’-cellen zich via de lymfevaten over het hele lichaam verspreiden. Die cellen zijn in het bezit van een receptor waardoor ze, bij latere blootstelling aan de allergene stof (’challenge’), opnieuw een interactie aangaan, die uitmondt in de productie van cytokines en chemokines. Bij aldus gesensibiliseerde mensen leidt dat uiteindelijk tot contact dermatitis (ECE00, Sil96). Zowel de mate van inductie van huidsensibilisatie als de mate van expressie van contact dermatitis hangt af van de dosis (Kim97). Ook lijkt het erop dat allergene stoffen een drempelwaarde kennen, dat wil zeggen een niveau van blootstelling waarbeneden geen huidsensibilisatie optreedt (Kim99). Beproefde methodieken De twee meest toegepaste methoden zijn de ‘guinea-pig maximisation test’ (GPMT) in cavia’s (Mag69) en de ‘occluded patch test’ van Buehler (Bue65). Beide methoden zijn gebaseerd op een subjectieve beoordeling van huidreacties na ‘challenge’. De GPMT-methode is gevoeliger en heeft daarom de voorkeur gekregen van de regelgevende autoriteiten. De uitvoeringsmodaliteiten zijn gespecificeerd in standaardprotocollen (OECD92a). Kort geleden zijn aanpassingen voorgesteld waarbij minder proefdieren nodig zijn (ECE00). Mechanistisch georiënteerde methodieken Men heeft QSAR-modellen ontwikkeld op basis van de reactiviteit van de stof (of zijn actieve metaboliet) en van zijn vermogen om doelwitcellen in het epidermis te bereiken (Bar95). Zoals beschreven in paragraaf 2.2 gaat het daarbij om de aanwezigheid van reactieve fragmenten in het molecuul (’structural alerts’). Deze ‘structural alerts’ kunnen geïdentificeerd worden met gecomputeriseerde expertsystemen, zoals DEREK (Deductive Estimation of Risk from Existing Knowledge) (Bar94). Een validatie-onderzoek naar de voorspellende kracht van aldus geïdentificeerde ‘structural alerts’ 37 Vier voorbeelden voor huidsensibilisatie liet zien dat de sensitiviteit van het systeem goed is (2 vals negatieven op een totaal van 135 sensibiliserende stoffen), maar de specificiteit matig (22 vals positieven op een totaal van 120 niet-sensibiliserende stoffen). Dit laatste is vermoedelijk te wijten aan de geringe huidpenetratie van de betreffende stoffen (Sil96). Het afgelopen decennium zijn twee nieuwe in-vivo-methoden beschikbaar gekomen: de ‘mouse ear swelling test’ (MEST) (Gad86, Sil96) en de ‘local lymph node assay’ (LLNA) (Kim89, Sil96, ECE00). Beide methodieken dragen bij tot een vermindering van het aantal benodigde proefdieren. De OESO heeft voorgesteld de methoden als screeningstest te gebruiken (OECD92a). Momenteel verdient de LLNA de voorkeur boven de MEST: ten eerste laat het eindpunt zich hier kwantitatief bepalen en ten tweede is de test minder belastend voor proefdieren (ICV99). Bovendien is de LLNA internationaal gevalideerd (Kim95, Kim98, Lov96). Dit maakt de methode geschikt voor het afleiden van dosis-effect-relaties. Die lenen zich op hun beurt voor een rangschikking van stoffen naar sensibiliserend vermogen (Kim92, Bas99, Bas00). Verder heeft de OESO een ontwerp-richtlijn met betrekking tot de LLNA gepubliceerd (OECD00a). Ook in-vitro-methoden zijn in opkomst. Om potentieel sensibiliserende stoffen op te sporen vestigt men zijn hoop op de bepaling van diverse interleukinen. Zo speelt de allergeen-specifieke mediator IL-1β een belangrijke rol tijdens de inductiefase van huidsensibilisatie. Screening op basis daarvan kan dus veel informatie verschaffen (Enk92, Enk93). Voor de uitvoering van deze test moeten kweken van zogeheten Langerhanscellen routinematig beschikbaar zijn (Rom94). Meting van interleukinen die door keratinocyten worden afgegeven (bijvoorbeeld IL-18), staat eveneens in de belangstelling. Weer andere methoden hebben betrekking op de migratie van Langerhans-cellen in combinatie met de expressie van IL-1β en op de bepaling van cytokines in keratinocyten (Kim94, Ram96). Validatie van al deze technieken bevindt zich nog in een pril stadium. Strategische benadering De commissie is voorstander van een stapsgewijze vergaring van gegevens over huidsensibilisatie op basis van bouwstenen die in de vorige paragrafen ter sprake zijn gekomen. In de literatuur is het volgende drietrapsproces voorgesteld (Bas95), al herhaalt de commissie haar algemene opmerking dat er redenen kunnen zijn om andere beslisregels te hanteren. Fase 1 Men gaat met het DEREK-systeem na of het onderzochte molecuul (of zijn metaboliet) ‘structural alerts’ heeft. Zo ja, dan volgt fase 2. 38 Onderzoek gezondheidsrisico’s stoffen: een gerichtere benadering Fase 2 Bepaling van de huiddoordringbaarheid met behulp van een QSAR-model. Als daarvan sprake is, valt aan te nemen dat de stof bij de mens contact dermatitis kan veroorzaken. Zijn de uitkomsten van fasen 1 en 2 negatief – met andere woorden, er zijn geen aanwijzingen dat de stof huidsensibiliserende eigenschappen heeft -, dan kan ter bevestiging een in-vivo-proef worden gedaan (fase 3). Fase 3 Men voert een LLNA uit met muizen. Een positieve uitkomst duidt op een sensibiliserend vermogen. Bij een negatief resultaat geldt het omgekeerde en kan verder onderzoek achterwege blijven. Evaluatie De commissie stelt vast dat bij het ontstaan van huidsensibilisatie een veelheid aan moleculaire en cellulaire processen betrokken is. Hun relatieve bijdragen en onderlinge afhankelijkheid zijn slechts ten dele bekend. Zeer waarschijnlijk zal men dus op termijn zijn toevlucht moeten nemen tot een combinatie van in-vitro-methoden. Nu is het daarvoor hoe dan ook te vroeg: die methoden bevinden zich nog in een stadium van ontwikkeling en ze zijn nog niet gevalideerd. Kernelementen bij de beoordeling van huidsensibilisatie zijn bij de huidige stand van kennis bepaalde QSAR-modellen en nieuwere in-vivo-technieken zoals de LLNA. Vooruitlopend op hoofdstuk 4, waar algemenere beschouwingen over teststrategieën aan de orde komen, wil de commissie nog opmerken dat het van de toepassing van een stof zal afhangen welke toxicteitsgegevens benodigd zijn. Zo zal het risico van huidsensibilisatie tot bepaalde werknemers beperkt blijven wanneer het gaat om een intermediaire stof bij een industrieel productieproces. Dan kan screening op basis van QSAR’s onder omstandigheden volstaan. 3.3 Neurotoxiciteit Naar structuur en functie is het zenuwstelsel één van de meest complexe orgaansystemen. Het coördineert niet alleen de biochemische machinerie achter vaardigheden als leervermogen en geheugen, maar het beïnvloedt en beheerst ook vrijwel alle fysiologische processen. Deze complexiteit draagt bij aan de kwetsbaarheid van het geheel. Het zenuwstelsel bestaat uit een grote variëteit aan neuronen (zenuwcellen) en gliacellen (steuncellen). Neurotoxiciteit is elke vorm van schadelijk effect op de structuur en het functioneren van het zenuwstelsel ten gevolge van blootstelling aan chemische invloeden. Welke veranderingen daarbij als schadelijk zijn te interpreteren, is echter lang niet altijd duidelijk. Zo bestaat er verschil van mening over de vraag of men neurochemische veranderingen zonder structurele schade wel als nadelig moet beschouwen (Cos98). In de praktijk richten toxicologen hun aandacht op een breed scala aan verschijnselen: ver- 39 Vier voorbeelden anderingen van morfologische, neurochemische, neurologische of neuropsychologische aard; de mate waarin zulke veranderingen optreden; en of het om tijdelijke dan wel blijvende effecten gaat. Werkingsmechanismen Gelet op de variëteit aan mogelijke doelwitcellen en op hun complexe onderlinge samenhang valt te begrijpen dat er legio manieren zijn waarop ontregelingen en beschadigingen van het zenuwstelsel tot stand kunnen komen (Til92). Hiertoe behoren versterking, verzwakking of blokkade van de neurotransmissie (zenuwimpulsgeleiding) door verstoring van bepaalde stappen in het transmissieproces, primaire schade aan het cellichaam of aan de uitlopers van zenuwcellen door inwerking op vitale functies, en aantasting van de myelineschede, die een belangrijke rol speelt bij de voortgeleiding van de zenuwimpuls. Ook indirecte beschadigingen zijn mogelijk, bijvoorbeeld door aantasting van de zogeheten bloed-hersen-barrière, een cellulair systeem dat de hersenen beschermt tegen het doordringen van ongewenste stoffen vanuit het bloed. Het verband tussen structurele en functionele vormen van schade kan aanzienlijke variatie vertonen (Dor00, NRC92). Neuroanatomische veranderingen gelden in het algemeen als nadelig (Set92). Maar veel stoffen weten het functioneren van het zenuwstelsel ingrijpend te beïnvloeden zonder dat er sprake is van enige waarneembare structurele beschadigingen (Dor00). Louter afgaan op neuropathologische (structurele) gegevens voor de identificatie van neurotoxische agentia biedt dus onvoldoende garantie. Weliswaar kan het zenuwstelsel, eenmaal beschadigd, zich functioneel aanpassen, maar de geringe herstelcapaciteit van zenuwcellen stelt aan deze mogelijke aanpassing al gauw beperkingen. Een verdere complicatie is dat niet alle delen van het zenuwstelsel even gevoelig zijn voor blootstelling aan neurotoxische stoffen (Dor00). Die variatie in gevoeligheid kan te maken hebben met zulke diverse zaken als de regionale verdeling van neurotransmitters, de variatie in doorbloeding, de mate van opname van een bepaald neurotoxisch agens en de inherente cellulaire kwetsbaarheid. Beproefde methodieken Er bestaan verschillende — voorgestelde of inmiddels vastgelegde — procedures ter beoordeling van de neurotoxiciteit van stoffen. Deze testprocedures leunen sterk op invivo-methoden en hebben dikwijls een gelaagde opbouw (zogeheten ‘tiered testing’) (EPA98, NRC92, Sob96). In de paragraaf ‘strategische benadering’ schenkt de commissie aan dit laatste nadere aandacht. Hier zet zij op een rij welke soorten tests zoal een rol spelen. Ze laten zich grofweg onderbrengen in vier rubrieken (Dor00). Neuropathologische methoden worden gebruikt ter identificatie van structurele schade aan het 40 Onderzoek gezondheidsrisico’s stoffen: een gerichtere benadering zenuwstelsel. Ze vormen de ‘klassieke’ manier om neurotoxiciteit op het spoor te komen. In diverse handboeken is beschreven welke delen van het zenuwstelsel dan in ogenschouw zijn te nemen en hoe dat dient te gebeuren (Spe80, IPCS01). Langs neurochemische weg kan men zicht krijgen op moleculaire en biochemische effecten van blootstelling aan stoffen. Er is een groot palet aan mogelijke eindpunten, van invloeden op neurotransmitters en hun receptoren tot effecten op enzymen die de neurale activiteit regelen (NRC92, IPCS01). Voor een beperkt aantal (groepen van) stoffen weet men welke moleculen het precieze doelwit zijn. Zo laat het neurotoxisch vermogen van bepaalde organofosfaten zich herleiden tot een remming van de activiteit van het enzym acetylcholine esterase (NRC92). Electrofysiologische technieken stellen onderzoekers in staat de functionele activiteit van het zenuwstelsel te beoordelen. Reeds lang is bijvoorbeeld bekend dat blootstelling aan stoffen als lood, hexaan en koolstofdisulfide de zenuwgeleidingssnelheid ongunstig kan beïnvloeden (NRC92). En dan is er nog een batterij aan gedragstests, waarmee zich het cognitief, motorisch en zintuiglijk functioneren in kaart laat brengen. Evenals bij neuropathologische methoden gaat het hier om het detecteren van manifeste gezondheidsschade. Een belangrijk analyse-instrument is de zogeheten ‘Functional Observational Battery (FOB)’. Er zijn inmiddels verschillende van zulke FOBs ontwikkeld, alle gericht op het beoordelen van het sensorimotorisch functioneren (EPA98, NRC92). Kort samengevat: het brede scala aan mogelijke neurotoxische effecten kan dus met een uitgebreid arsenaal aan methoden en technieken worden bepaald. Keerzijde van deze medaille is wel dat er veel tijd en geld mee gemoeid kunnen zijn. Net als voor andere eindpunten zoekt men dus ook voor neurotoxiciteit naar snellere, eenvoudigere en goedkopere analysetechnieken. Mechanistisch georiënteerde methodieken Methoden ter voorspelling van de — potentiële — neurotoxiciteit op basis van de fysisch-chemische structuur van stoffen staan nog in de kinderschoenen, zeker in vergelijking met eindpunten als huidsensibilisatie en carcinogeniteit (Rid96). Zo bevat DEREK, het al eerder genoemde computerprogramma voor QSAR’s, 106 ‘voorspellingsregels’ voor huidsensibilisatie en slechts 5 voor neurotoxiciteit. Opnieuw is de complexiteit van het zenuwstelsel debet aan deze situatie. Neurotoxiciteit kent zo veel verschijningsvormen dat het moeilijk is om a priori uit te sluiten dat een stof geen neurotoxische eigenschappen heeft. En zelfs als het type neurotoxiciteit bekend is, schort het meestal aan inzicht in het precieze werkingsmechanisme (NRC92). Ook hier kunnen in-vitro-procedures in beginsel tegemoet komen aan desiderata als snelheid en doelmatigheid. Tot nog toe zijn in-vitro-tests vooral gebruikt om werkingsmechanismen van neurotoxische agentia op te helderen (Cos98). Zulke tests zijn bij- 41 Vier voorbeelden voorbeeld waardevol gebleken voor de identificatie en analyse van zogeheten excitotoxische stoffen (NRC92). Omdat, zoals gezegd, het zenuwstelsel uit een veelheid aan celtypes is opgebouwd, is op voorhand duidelijk dat men niet kan volstaan met één test om alle potentiële effecten in beeld te krijgen (Ver92). Afhankelijk van wat over de neurotoxiciteit van een stof al bekend is en van de specifieke vragen waarin men precies belang stelt, dienen zich verschillende cellulaire systemen aan (Cos98). Twee voorbeelden. Neuroblastoma- en gliacellen zijn geschikt om de wisselwerking van stoffen met receptor- en signaaltransductiesystemen te onderzoeken. Met zogeheten Schwanncellen kan men inzicht krijgen in de mogelijke effecten op de myelineschede.Toxicologen hebben onder meer gekeken naar de waarde van bepaalde in-vitro-tests voor screening op (potentiële) neurotoxische eigenschappen van stoffen. De uitdaging — en moeilijkheid — hierbij is specifieke vormen van neurotoxiciteit te onderscheiden van basale cytoxiciteit. Over de geëigende samenstelling van een testbatterij is nog volop discussie (Cos98, NRC92). In het verlengde daarvan zal ook aandacht moeten worden geschonken aan de validatie van de voorgestelde procedures. Strategische benadering Mede vanwege de variëteit aan neurotoxische effecten duikt in de literatuur vaak het idee van ‘tiered testing’ op (NRC92, OTA90, Sob96, Til92). Meestal kent de voorgestelde, en door diverse instanties gevolgde, procedure drie stappen. Fase 1 Het identificeren van neurotoxiciteit. Daarvoor is een voldoende brede testbatterij nodig, waarvan zowel in-vivo- als in-vitro-tests deel kunnen uitmaken. Te oordelen naar de huidige stand van wetenschap kan men zich hierbij volgens de commissie niet beperken tot de laatstgenoemde systemen. Verder onderzoek zal moeten leren hoe specifiek en sensitief een screening op basis van uitsluitend in-vitro-technieken op termijn kan worden. In overeenstemming met de enkele jaren geleden vastgestelde richtlijnen van de Amerikaanse EPA acht de commissie een screening met geschikte in-vivo-tests, in het bijzonder een FOB, voorlopig onmisbaar (EPA98). In-vitro-technieken kunnen dan desgewenst aanvullende informatie verschaffen over werkingsmechanismen. Bij een positieve uitkomst (dat wil zeggen, er is sprake van neurotoxiciteit) staan verschillende wegen open. Zo kan een beoogde commerciële toepassing van de betrokken stof achterwege blijven. Is de stof bijvoorbeeld al in omloop of brengt het gebruik ervan duidelijke voordelen met zich mee, dan kan tot een nadere analyse worden besloten. Fase 2 Het karakteriseren van de aard van de neurotoxiciteit. In deze fase zal men moeten nagaan welk deel van het zenuwstelsel het belangrijkste doelwit blijkt te zijn en hoe de blootstelling-effect relatie er uitziet. Het is dan zaak om, op geleide van gege- 42 Onderzoek gezondheidsrisico’s stoffen: een gerichtere benadering vens uit de eerste fase, tot een selectie te komen van technieken uit het ruime arsenaal van beproefde methodieken. Bij beslissingen hierover zal naar de mening van de commissie ook meespelen of de onderzochte stof nog andere toxische eigenschappen heeft en hoe het met de (potentiële) blootstelling eraan gesteld is. Verder hebben diverse onderzoekers er de laatste jaren voor gepleit om, uitvoeriger dan tot nu toe, aandacht te schenken aan de neurotoxische schade die kinderen in hun vroege ontwikkelingsfase kunnen oplopen (Cla00, Mil01,Til00). Fase 3 Het ophelderen van het werkingsmechanisme. Volgens de diverse voorstellen komt deze testfase in beeld wanneer het bijvoorbeeld gaat om stoffen met ernstige effecten en ruime verspreiding, zoals lood of bepaalde pesticiden. Evaluatie Resumerend meent de commissie dat, zeker voor een complex eindpunt als neurotoxiciteit, de selectie van tests voor fase 1 van kardinaal belang is. Werkelijk neurotoxische stoffen zullen dan onmiddellijk – en niet pas later — als zodanig worden herkend. En eventueel gewenst vervolgonderzoek zal men zo gericht vorm kunnen geven. Bij de huidige stand van kennis zullen in-vivo-tests in die eerste fase een sleutelfunctie dienen te vervullen. In-vitro-procedures lijken, in hun algemeenheid, voorlopig de tweede viool te moeten spelen. Lichtpuntjes zijn er overigens wel. Zo gaf een prevalidatie-onderzoek naar de voorspellende kracht van de integratie van in-vitro-gegevens en biokinetische modellen enkele interessante uitkomsten te zien (Jon99). Voor acht bekende neurotoxische stoffen werd nagegaan hoe dicht de aldus geschatte LOEL (Lowest Observed Effect Level) bij de langs in-vivo-weg bepaalde LOEL ligt. De verschillen bleken niet meer dan een factor twee tot tien te belopen. De commissie vindt zulke exercities waardevol, maar tekent erbij aan dat de onderzoekers over de nodige voorkennis beschikten. Daarmee is dus allerminst gezegd dat zo’n aanpak voor alle stoffen of alle neurotoxische eindpunten nu al goed werkt. Nader onderzoek zal uitsluitsel moeten bieden. 3.4 Carcinogeniteit In het vorige hoofdstuk merkte de commissie herhaaldelijk op dat carcinogeniteit, in het bijzonder de genotoxische vorm daarvan, een eindpunt is dat zich inmiddels bij uitstek leent voor toepassing van mechanistisch georiënteerde analysetechnieken. Hier staaft zij deze bewering uitvoeriger. 43 Vier voorbeelden Werkingsmechanismen Carcinogenese is een complex proces waarbij de stapeling van mutaties in bepaalde genen (zogeheten proto-oncogenen en tumor-suppressorgenen) een sleutelrol speelt. Een ander advies van de Gezondheidsraad bevat gedetailleerde beschouwingen over dat proces (GR96a). Door zulke mutaties veranderen gezonde cellen in latente kankercellen. Hoeveel en welke mutaties nodig zijn, verschilt per type kanker. De oorzaken zijn divers: blootstelling aan bepaalde chemische stoffen en aan ioniserende straling is een boosdoener, maar ook van nature optredende fouten bij de replicatie van DNA tijdens celdelingen liggen aan de mutaties ten grondslag. Het merendeel van deze geïnduceerde DNA-schade wordt overigens teniet gedaan door DNA-herstelprocessen. Carcinogene stoffen worden op basis van hun werkingsmechanisme gewoonlijk ingedeeld in twee categorieën: ‘genotoxische’ en ‘niet-genotoxische’. Genotoxische carcinogenen hebben een DNA-beschadigende werking, hetzij direct, door een reactie met DNA -al dan niet na metabole activatie-, hetzij indirect, bijvoorbeeld door verstoring van DNA-herstel of -synthese (GR96a). De directe variant komt het meest voor. Hierbij neemt men aan dat elk niveau van blootstelling de bedoelde schade teweeg kan brengen. Anders gezegd, er is geen sprake van een drempelwerking. Voor indirect werkende stoffen (bijvoorbeeld arseen en cadmiumverbindingen) bestaat wel een drempel, waarbeneden geen schadelijk effect optreedt. Zo’n drempel is ook aan de orde voor niet-genotoxische carcinogenen. Bij deze stoffen komt schade tot stand via andere mechanismen dan binding aan DNA of interferentie met DNA-herstelprocessen. Ook hier zijn twee categorieën te onderscheiden: stoffen die de cel beschadigen en stoffen die de celgroei en -deling bevorderen. In beide gevallen worden de normale processen van groei en differentiatie verstoord, waardoor de vorming van tumoren in de hand wordt gewerkt (But92, Sch98). Vaak is er sprake van een orgaanspecifieke werking (Far84). Zogeheten tumor-promoverende stoffen behoren ook tot deze categorie carcinogenen (GR96a). Beproefde methodieken Ingeburgerde methoden om mogelijke carcinogene effecten van stoffen aan te tonen zijn, naast epidemiologisch onderzoek: de chronische dierproef, in-vivo-genotoxiciteitstests en in-vitro-genotoxiciteitstests. Regelgevende autoriteiten accepteren momenteel alleen de chronische dierproef als methode ter bepaling van het (in kwantitatieve termen uitgedrukte) risico van blootstelling aan carcinogene stoffen (dat wil zeggen, als er geen of onvoldoende epidemiologische gegevens zijn, wat meestal het geval is). Men gebruikt daarbij gewoonlijk muizen of ratten. Deze werkwijze is echter toenemend onder vuur komen te liggen (GR96a, 44 Onderzoek gezondheidsrisico’s stoffen: een gerichtere benadering Sch98). Enerzijds vraagt men zich af in hoeverre deze proefdieren een goed model zijn voor de mens. Anderzijds is ernstige twijfel gerezen over de relevantie van de uitkomsten van dergelijke experimenten bij de gebruikelijke hoge doseringen. Slechts een beperkt aantal in-vivo-methodieken waarmee men genotoxiciteit kan vaststellen is gevalideerd. De meeste hebben betrekking op chromosomale veranderingen of op de zogeheten micronucleus-inductie (CEC96, GR95, Gre00). De Gezondheidsraad heeft indertijd twee tests aanbevolen: de micronucleus-test en de UDS-test (voor het aantonen van DNA-herstel) (GR95). Volgens de Raad duidt een positieve uitkomst van deze tests op carcinogeniteit, al laat de carcinogene potentie van de onderzochte stof zich dan nog niet kwantificeren. Het zojuist bedoelde advies van de Gezondheidsraad bevat ook aanbevelingen voor de toepassing van in-vitro-methodieken (GR95). Het minimum-pakket bestaat uit de volgende drie tests: onderzoek naar genmutaties in bacteriën én in zoogdiercellen en bepaling van structurele chromosoomafwijkingen in zoogdiercellen, in aan- en afwezigheid van een metabool activeringssysteem. Andere instanties hebben overeenkomstige voorstellen gedaan (CEC96, Gre00). Over de zeggingskracht van de uitkomsten zijn de meningen verdeeld. Volgens het advies van de Gezondheidsraad biedt een ‘negatieve score’ onvoldoende garantie dat de stof geen genotoxische eigenschappen heeft. Anderen vinden van wel (Mul99). Algemeen wordt de opvatting gehuldigd dat ‘positieve scores’ moeten bevestigd met in-vivo-onderzoek (GR95, Gre00). Kortdurende en gevalideerde tests waarmee niet-genotoxische carcinogeniteit kan worden aangetoond ontbreken. Mechanistisch georiënteerde methodieken Er bestaan ‘structural alerts’ die, na eventuele metabole activering, voorspellen of een stof met DNA reageert (GR95). De daarmee verbonden (Q)SAR-modellen kunnen soms worden verfijnd als bekend is hoe de binding aan DNA totstandkomt (Loh99). Zulke modellen hebben tot nu toe vooral betekenis als eerste stap in een teststrategie, bijvoorbeeld bij het stellen van prioriteiten voor het testen van een groep stoffen. Voor niet-genotoxische carcinogenen schort het nog aan SAR-modellen. De veelheid aan mogelijke werkingsmechanismen is daar debet aan. De laatste twintig jaar zijn diverse methoden ontwikkeld om DNA-adducten aan te tonen en te kwantificeren, vooral ter opheldering van werkingsmechanismen van genotoxische stoffen (IARC88, ECE98, IARC93; IARC94). Een veel gebruikte techniek is de zogeheten 32P-postlabeling methode. Met deze zeer gevoelige en internationaal gevalideerde techniek kan men voor bepaalde stoffen zelfs één adduct per cel detecteren (IARC93). Ook immunochemische en spectrometrische technieken komen voor dergelijke bepalingen in aanmerking (Sah95). 45 Vier voorbeelden Naar verwachting kunnen op betrekkelijk korte termijn snellere methodieken in de plaats komen voor bepaalde in-vitro-tests met zoogdiercellen, zonder dat de sensitiviteit en specificiteit van de analyses daaronder te lijden hebben. Zo zal volgens sommigen de bepaling van structurele chromosoomafwijkingen in zoogdiercellen kunnen worden vervangen door de micronucleus-test (Mil97). Mutageniteitstests in bacteriële systemen zullen voorlopig wel worden gehandhaafd (Gre00). Het aantal in-vivo-bepalingen van genotoxiciteit is de afgelopen jaren sterk toegenomen. Enerzijds heeft men cytogenetische technieken ontwikkeld waarmee erfelijke chromosomale kenmerken gemeten kunnen worden, zoals aneuploidie en stabiele translocaties (Bau99, Eas94). Anderzijds zijn er methoden voor het meten van mutaties in (al dan niet transgene) proefdieren voorhanden. Vooral de bepaling van zogeheten Hprt-mutaties in lymfocyten heeft een snelle ontwikkeling doorgemaakt (Gre00, Str79, Tat98). Blijkens onderzoek is er sprake van een verhoogde frequentie van zulke mutaties na relatief lage blootstelling aan genotoxische stoffen en ioniserende straling (Tat99, Wal99). Het optreden van deze mutaties is een indicator voor de inductie van mutaties in oncogenen in andere weefsels (Jan95, Man96). Daarmee kan de Hprt-test een belangrijke rol spelen bij de routinematige beoordeling van genotoxiciteit. De test biedt in bepaalde gevallen ook mogelijkheden voor kwantitatieve risicoanalyses (Sit00a). Weer een ander toepassingsdomein is monitoring, bijvoorbeeld van werknemers die met genotoxische stoffen in aanraking kunnen komen. Minder ver ontwikkeld, maar niet minder perspectieven biedend, is de zogeheten thymidine kinase (tk) test, waarbij mutaties in autosomale genen worden gemeten (Dob99). Zoals gezegd bestaat bij niet-genotoxiciteit meer onduidelijkheid. Het gaat hierbij om een grote variëteit aan veranderingen in genexpressie ten gevolge van veranderingen in intracellulaire signaaltransductie en interacties met receptoren (Pit95). Voorbeelden zijn en de oestrogene receptor (ECE92, Sch95). Tests voor het aantonen van de betreffende interacties moeten al gauw stof-specifiek zijn. Een algemene methodiek is de meting van celreplicatie, een mogelijk effect bij een cytotoxische werking (But92, ECE91). Transgene diermodellen, tot slot, zijn in opkomst. Ze kunnen verschillende doelen dienen. Zo kan men er spontane en geïnduceerde mutaties direct mee in weefsels meten (Gos89, Hed00). Zowel voor het ophelderen van werkingsmechanismen als voor het kwantificeren van risico’s kan dat grote waarde hebben. Voorbeelden in dit verband zijn muizen en ratten waarbij bepaalde bacteriële genen zijn ingebracht (Bur93, Noh96). De OESO is bezig richtlijnen op te stellen voor de hier bedoelde toepassing. Verder zijn alternatieven ontwikkeld voor de in klassieke chronische proeven gebruikte muizen (Ten98). Het betreft diermodellen met zodanig veranderde proto-oncogenen, tumor-suppressorgenen of DNA-herstelgenen, dat ze een grotere gevoeligheid hebben voor carcinogene stoffen (Lee94, Ten95, Ten98, Vri97, Yam97). Bij een validatie-onderzoek zijn 46 Onderzoek gezondheidsrisico’s stoffen: een gerichtere benadering de zogeheten p53-, rasH2- en XPA-modellen tot nut toe als bruikbaarste uit de bus gekomen. Wat uitkomsten van onderzoek met zulke transgene muizen zeggen over risico’s voor de mens, is echter nog verre van duidelijk. Voordat de commissie beschrijft hoe een strategische beoordeling van carcinogeniteit vorm kan krijgen, wil zij benadrukken dat inzichten in werkingsmechanismen soms voldoende gedetailleerd en uitgekristalliseerd zijn voor een rechtstreekse toepassing in risicoanalyses. Enkele voorbeelden. Blootstelling aan methyleenchloride leidt bij de muis tot levertumoren. Uit in-vitro- en in-vivo-onderzoek blijkt dat die tumoren het gevolg zijn van reactieve metabolieten die alleen bij de muis worden gevormd en die resulteren in zogeheten DNA-eiwit ‘cross-links’. De dierproefgegevens zijn hier dus niet relevant voor de mens (Cas96). Naast zulke kwalitatieve verschillen bestaan er verschillen van kwantitatieve aard. Blootstelling aan formaldehyde gaat ook gepaard met de vorming van DNA-eiwit ‘cross-links’, in dit geval zowel bij proefdieren als bij de mens. De kans op neustumoren neemt daardoor toe. Maar de adduct-vorming bij lage niveaus van blootstelling is onevenredig veel geringer dan bij de hoge doseringen die kenmerkend zijn voor chronische dierproeven. Lineaire extrapolatie op basis van de bevindingen bij hoge doses leidt dan tot een overschatting van het risico bij lage blootstellingsniveaus. Volgens berekening gaat het om ongeveer een orde van grootte (Con95, Moo99). Onderzoek laat zien dat muizen gevoeliger zijn dan ratten wanneer ze worden blootgesteld aan 1,3-butadieen. Dat verschil in gevoeligheid blijkt samen te hangen met een verschil in de hoeveelheid DNA-adduct die na blootstelling wordt gevormd. Vergelijking met gegevens over adduct-vorming bij beroepsmatig blootgestelde mensen leert dat het risico voor de mens lager is dan voor de rat en veel lager dan voor de muis (Sit00b). Strategische benadering De afgelopen decennia zijn ettelijke voorstellen gedaan voor een stapsgewijze beoordeling van de mogelijke mutageniteit en genotoxische carcinogeniteit van stoffen (Bri74, But92, ECE87, Gre00, Sch98). Al vroeg maakten zowel in-vitro- als in-vivo-methodieken deel uit van de voorgestelde strategieën. Zoals gezegd is het arsenaal aan analysetechnieken in de loop der tijd echter sterk gegroeid. De commissie schetst hier hoe een teststrategie er uit kan zien, met de toevoeging dat ook andere stappen en beslisregels kunnen worden gehanteerd, zoals blijkt uit diverse vigerende procedures. Fase 1 Toepassing van SAR’s. Als er ‘structural alerts’ bestaan voor reactiviteit met DNA (al dan niet na metabole activering), gaat men door naar fase 2. Zo niet, dan moet 47 Vier voorbeelden van geval tot geval worden bezien of fase 1 volstaat. Het gebruik van de onderzochte stof en het verwachte blootstellingsprofiel zijn bij die afweging belangrijke crirteria. Fase 2 In-vivo-meting van DNA-adducten met de 32P-postlabelling-methode. Bij een positieve uitkomst mag men aannemen dat de stof potentieel genotoxisch is. In fase 3 wordt dat nader onderzocht. Bij een negatief resultaat moet men, opnieuw van geval tot geval, afwegen of verder onderzoek overbodig is. Fase 3 Uitvoeren van in-vitro-mutageniteitstests. Het aan te bevelen pakket bestaat uit drie tests: één test voor het aantonen van genmutaties in bacteriën, één voor het aantonen van genmutaties in zoogdiercellen en de micronucleus-test in zoogdiercellen, elk uitgevoerd in aan- en afwezigheid van een metabool activeringssysteem. Als alle drie tests positief zijn, gaat men door naar fase 4. Zijn ze alle drie negatief, dan kan men er gevoeglijk van uitgaan dat de stof geen genotoxische eigenschappen bezit. Verder testen is dan overbodig. In tussenliggende gevallen is een gewogen beslissing aan de orde. Fase 4 Uitvoeren van mutageniteitstests bij proefdieren. Bruikbaar zijn de Hprt- test en de micronucleus-test in beenmergcellen of in lymfocyten. Bij een dubbele positieve uitslag staat vast dat de stof in proefdieren een genotoxische werking heeft. Fase 5 is dan nodig om na te gaan wat de bevindingen zeggen over te verwachten effecten bij de mens. Als beide tests negatief zijn, kan verder onderzoek achterwege blijven. Bij één positieve uitkomst moet men een gewogen beslissing nemen. Fase 5 Onderzoek naar het werkingsmechanisme. Het kan hierbij gaan om in-vitro- of in-vivo-onderzoek naar de biokinetiek van de stof en naar de vorming van DNA-adducten in verschillende organen. Zo kunnen kwalitatieve of kwantitatieve interspecies-variaties worden opgespoord. Als de bevindingen bij proefdieren relevant zijn voor de mens, volgt fase 6. Anders kan men stoppen. Fase 6 Uitvoeren van een chronische dierproef. Aan de hand van in fase 5 verzamelde gegevens kiest men het proefdier dat qua biokinetiek en toxicodynamiek het dichtst bij de mens staat. Treden tumoren op, dan gaat men door naar fase 7. Zo niet, dan geldt de stof als niet-carcinogeen. Fase 7 Kwantificering van het risico. Men zal hierbij opnieuw teruggrijpen op in eerdere fasen verkregen informatie over het werkingsmechanisme van de stof. 48 Onderzoek gezondheidsrisico’s stoffen: een gerichtere benadering Evaluatie Over de werkingsmechanismen van genotoxische carcinogeniteit is naar verhouding veel bekend. Diverse analysemethoden in de toxicologie kunnen hier dus een toepassing vinden, als ze al niet een duidelijke plaats hebben verworven. Wel moeten sommige methoden, zoals het gebruik van transgene diermodellen, eerst nog verder worden gevalideerd. Het inzicht in mechanismen van niet-genotoxische carcinogeniteit is beperkter. 49 Vier voorbeelden 50 Onderzoek gezondheidsrisico’s stoffen: een gerichtere benadering Hoofdstuk 4 Strategische handreiking De keuze voor het woord ‘handreiking’ in de titel van dit hoofdstuk heeft verschillende gronden. Een handreiking beoogt houvast te bieden bij beslissingen, maar wil tegelijk een zekere ruimte laten voor variatie in de te volgen koers. De noodzaak daartoe bestaat vooral wanneer allerlei onzekerheden in de interpretatie van toxicologische gegevens een rol spelen, een omstandigheid waarmee toxicologen vaak te maken hebben. Verder heeft de commissie in het inleidende hoofdstuk al opgemerkt dat de vraag naar toxiciteitsgegevens voor uiteenlopende soorten stoffen (zoals industriële chemicaliën, geneesmiddelen, pesticiden en voedseladditieven) verschillend kan zijn. Afwegingen tussen nut en risico zullen hierbij als regel meespelen. Ook in de onlangs verschenen ‘Strategienota omgaan met stoffen’ (VROM01) en in de nota ‘Strategy for a future chemicals policy’ van de EU (CEC01) wordt een gedifferentieerde aanpak bepleit. Dit alles vergt doorgaans een situatiespecifieke uitwerking en toepassing van algemenere gezichtspunten. Bepaalde tests kunnen dan bijvoorbeeld speciale aandacht krijgen. Als de commissie, zoals zij in hoofdstuk 1 aankondigde, een pleidooi houdt voor een betere implementatie van nieuwe toxicologische inzichten, en wel aan de hand van een besliskundig stramien, staat haar dus niet een dwingend protocol voor ogen, maar eerder een richtsnoer voor deskundigen die zich in specifieke contexten over de toxiciteit van een stof, of over het betrokken risico, een oordeel moeten vormen. 51 Strategische handreiking Chemische stof Fysisch-chemische eigenschappen Blootstellingsprofiel Is er relevante potentiële blootstelling? Nee, blootstelling beneden TTC (Threshold of Toxicological Concern) ja Toxiciteitsonderzoek van weinig belang Toxiciteitsgegevens beschikbaar? Categorie 2 Categorie 1 Categorie 3 Voldoende gegevens voor kwalitatieve, maar onvoldoende voor een meer kwantitatieve veiligheidsevaluatie Geen of onvoldoende gegevens voor kwalitatieve veiligheidsevaluatie Ga naar fase 1 in testschema (figuur 2) Aanvullend onderzoek vereist? Voldoende gegevens voor kwantitatieve veiligheidsevaluatie Doe voorstel voor toxicologische advieswaarde Criteria, waaronder - toepassing van stof - blootstellingsprofiel nee stop ja Maak keuze uit fasen 4 t/m 6 in testschema (figuur2) Figuur 1 Stoffen en hun toxiciteitsprofiel. Stappen en regels De zojuist bedoelde variabiliteit is al gebleken uit de vier voorbeelden in het vorige hoofdstuk. Testschema’s voor andere eindpunten, zoals huidirritatie, fototoxiciteit, immunotoxiciteit, hormonale verstoring en ontwikkelings- en reproductietoxiciteit, vullen dit beeld verder aan (ECE90, EPA00, IPCS94, NRC00, Spi94). In abstracto, en structureel beschouwd, zijn er diverse vrijheidsgraden. Zo kan men om te beginnen het aantal lagen (‘tiers’) kiezen. Verder is het mogelijk om serie- of parallelschakelingen te maken: worden bepaalde informatiebronnen stapsgewijze of juist gelijktijdig in ogenschouw genomen? Keuzen met betrekking tot deze kwestie weerspiegelen zich in de karakteristiek van de lagen: bevatten ze weinig of juist veel elementen? En dan komt nog de aard van 52 Onderzoek gezondheidsrisico’s stoffen: een gerichtere benadering de toe te passen beslisregels om de hoek kijken: welke criteria tellen mee en wordt, bijvoorbeeld, wel of niet met een bewijskrachtscore gewerkt? De commissie heeft in hoofdstuk 1 al even aangeroerd door welke overwegingen zij zich laat leiden. Informatie over het blootstellingsprofiel is één van de maatstaven. Complexiteit — en dus kosten – van methodieken een andere. In overeenstemming met de in vorige hoofdstukken beschreven ontwikkelingen en visies zullen naar de opvatting van de commissie eenvoudiger of op diepere niveaus van biologische organisatie betrokken analysetechnieken (zoals ‘high throughput’ systemen en bepaalde in-vitro-methoden) vooraf moeten gaan aan meer toegespitste, maar ook duurdere methodieken (meestal in-vivo-onderzoeken). Men kan het ook zo uitdrukken: eerst is een meer kwalitatief georiënteerd traject nodig waarin de aandacht zich vooral richt op (mogelijke) mechanismen van toxiciteit. Mochten de bevindingen, in combinatie met onder meer het blootstellingsprofiel, daartoe aanleiding geven, dan kan vervolgens, en op geleide van de eerder verkregen informatie, een meer kwantitatieve analyse worden verricht, desgewenst uitmondend in een gedetailleerde risicobeoordeling. Strategische flexibiliteit zal hoe dan ook troef moeten zijn. Besliskundig voorstel De commissie zal haar ideeën over strategische analyses illustreren aan de hand van twee stroomschema’s (weergegeven in de figuren 1 en 2). Eerst een opmerking van terminologische aard. Tot nu toe is steeds gesproken over ‘toxiciteitsbeoordeling’ en ‘risicobeoordeling’. In hoofdstuk 1 heeft de commissie globaal omschreven wat men doorgaans onder deze begrippen verstaat. Hier geeft zij de voorkeur aan een andere term met een overeenkomstige begripsinhoud, namelijk ‘veiligheidsevaluatie’, in aansluiting bij de aan populariteit winnende Engelse aanduiding ‘safety evaluation’. Zoals uit de schema’s blijkt, kunnen zulke veiligheidsevaluaties verschillen in uitvoerigheid. De commissie heeft het dan over verschillende ‘niveaus’ van evaluatie. De term ‘veiligheidsevaluatie’ drukt in ieder geval uit dat steeds eenzelfde oogmerk aan de orde is, te weten bescherming van de volksgezondheid, of het nu gaat om classificaties en labelling (veiligheidsevaluaties van een ‘laag’ niveau), of om afleiding van advieswaarden en om precieze risicoanalyses (waarbij sprake is van een ‘hoog’ niveau). Verder vraagt de commissie nog eens aandacht voor wat zij in de vorige paragraaf al min of meer aanduidde: dat de voorgestelde fasen en binaire beslisregels (ja/nee) vooral een pragmatisch doel dienen en geen absoluut karakter hebben. Een nee betekent bijvoorbeeld niet automatisch dat het laatste woord gesproken is. Men moet het eerder zo zien dat een meer diepgaande evaluatie dan — voorlopig — lage prioriteit heeft. 53 Strategische handreiking Fase 1: Pre-screening Criteria waaronder: - toepassing van de stof - aantal blootgestelde personen - gevoelige sub-populaties - mate van blootstelling - duur van blootstelling (Q)SAR, bijvoorbeeld - genotoxiciteit - huidsensibilisatie Aanvullend onderzoek nodig? Maak veiligheidsevaluatie niveau 1 (kwalitatief: hazard identification ) nee ja Fase 2: Kortdurende in-vitro-tests Tests voor acute toxiciteit, bijvoorbeeld: - acute systemische toxiciteit - huid- en oogirritatie Tests voor chronische toxiciteit , bijvoorbeeld: - genotoxische carcinogeniteit - hormoonontregeling Criteria waaronder: - toepassing van de stof - aantal blootgestelde personen - gevoelige sub-populaties - mate van blootstelling - duur van blootstelling Aanvullend onderzoek nodig? nee Maak veiligheidsevaluatie niveau 2 (kwalitatief: hazard identification ) ja Fase 3: Kortdurende dierproeven Tests voor acute toxiciteit, bijvoorbeeld: - acute systemische toxiciteit - huid- en oogirritatie - huidsensibilisatie Tests voor sub -acute toxiciteit, bijvoorbeeld: - orgaantoxiciteit - immunotoxiciteit Tests voor chronische toxiciteit , bijvoorbeeld: - carcinogeniteit Criteria waaronder: - toepassing van de stof - aantal blootgestelde personen - gevoelige sub -populaties - mate van blootstelling - duur van blootstelling Aanvullend onderzoek nodig? nee ja Figuur 2 Indicatief stroomschema voor de bepaling van het toxiciteitsprofiel van een stof. 54 Onderzoek gezondheidsrisico’s stoffen: een gerichtere benadering Maak veiligheidsevaluatie niveau 3 (kwalitatief: hazard identification potentie van toxiciteit) Fase 4: Onderzoek naar werkingsmechanismen (in-vitro-tests en dierproeven) - biokinetiek - toxicodynamiek - polymorfismen - PBPK-modellen Informatie over bijvoorbeeld: - biomarkers van blootstelling - biomarkers van effect - kwalitatieve en kwantitatieve verschillen tussen soorten - kwalitatieve en kwantitatieve verschillen binnen soorten Criteria waaronder: - toepassing van de stof - aantal blootgestelde personen - gevoelige sub-populaties - mate van blootstelling - duur van blootstelling Aanvullend onderzoek nodig? nee Maak veiligheidsevaluatie niveau 4 (kwantitatief: risicokarakterisering) ja Fase 5: (Sub)chronische dierproeven Bijvoorbeeld voor: - chronische orgaantoxiciteit - carcinogeniteit - reproductietoxiciteit Criteria waaronder: - toepassing van de stof - aantal blootgestelde personen - gevoelige sub-populaties - mate van blootstelling - duur van blootstelling Aanvullend onderzoek nodig? nee Maak veiligheidsevaluatie niveau 5 (kwantitatief: :risicokarakterisering) ja Fase 6: Onderzoek onder mensen Bijvoorbeeld: - epidemiologisch onderzoek - diagnostisch klinisch onderzoek Criteria waaronder: - toepassing van de stof - aantal blootgestelde personen - gevoelige sub-populaties - mate van blootstelling - duur van blootstelling Aanvullend onderzoek nodig? ja Doe onderzoeksvoorstellen om leemten in kennis te vullen Figuur 2 Vervolg. 55 Strategische handreiking nee Maak veiligheidsevaluatie niveau 6 (kwantitatief: risicokarakterisering) Zoals de commissie al enkele malen heeft betoogd, moet wat haar betreft het verzamelen van toxiciteitsgegevens mede geschieden op basis van blootstellingsinformatie. In feite gaat het hier om een eigen terrein van onderzoek en analyse. De commissie besteedt geen verdere aandacht aan ontwikkelingen op dit gebied, maar laat het bij enkele opmerkingen van algemenere aard. Bij een blootstellingsanalyse zullen allerlei zaken een rol spelen, al naar gelang de beleidscontext (waarbij ook nut en noodzaak van een stof aan de orde kunnen zijn). Zo is steeds de (verwachte) mate van individuele blootstelling aan de stof van belang, maar ook het aantal blootgestelden, wie worden blootgesteld (bijvoorbeeld werknemers, bepaalde consumenten of de hele bevolking) en de duur van de blootstelling kunnen meer of minder zwaar meewegen. In beide stroomschema’s nemen zulke blootstellingskarakteristieken dus een prominente positie in. Uit figuur 1 blijkt dat het duidelijkst: daarin heeft het eerste beslismoment betrekking op de vraag of er wel sprake is van relevante (potentiële) blootstelling aan de beschouwde stof. Een nadere omschrijving van ‘relevant’ is deels een beleidsmatige kwestie. Onlangs heeft bij de beoordeling van voedseladditieven een begrip zijn intrede gedaan dat volgens de commissie houvast biedt bij de vereiste operationalisering. Het gaat om de zogeheten ‘Threshold of Toxicological Concern’ (TTC) (Kro00, Mun98, Mun99). De bedoelde operationalisering behelst een vergelijking met gegevens over de toxiciteit van een groot aantal andere stoffen, meer in het bijzonder met de zogeheten NOAELs van die stoffen (NOAEL: No Observed Adverse Effect Level). Door de verdeling van zulke NOAELs in kaart te brengen krijgt men volgens de pleitbezorgers informatie over het grensgebied tussen ‘veilige’ en ‘onveilige’ niveaus van blootstelling, of anders uitgedrukt, over een TTC. In de recentste publicatie passeren verscheidene mogelijke varianten de revue (Kro00). Zo kan men qua fysisch-chemische structuur verwante stoffen onderling vergelijken. Ook is het mogelijk een vergelijking te maken op basis van één of meer eindpunten. Ligt de verwachte inname van een stof beneden zo’n TTC, dan kan men besluiten van een verdere veiligheidsevaluatie af te zien, of daaraan een lage prioriteit toe te kennen. De TTC-methode is volgens de commissie in ieder geval zinniger dan de, dikwijls voorgeschreven, starre koppelingen tussen productievolumina van stoffen en in te leveren toxiciteitsgegevens. Wel zal, in overeenstemming met de teneur van dit advies, voor elke beleidscontext of elk eindpunt moeten worden bezien hoe de TTC-methode het best vorm kan krijgen of waar de grenzen ervan in zicht komen. In het bijzonder voor genotoxiciteit, waar zich geen drempeldosis laat bepalen, vraagt dat om een nadere uitwerking. Als er sprake is van toxicologisch relevante blootstelling, dient zich een volgend beslismoment aan. De commissie onderscheidt drie mogelijkheden. Categorie 1 bevat stoffen waarover geen of onvoldoende toxiciteitsgegevens beschikbaar zijn. Nieuwe stoffen behoren tot deze categorie en meestal ook chemicaliën met een laag productievolume 56 Onderzoek gezondheidsrisico’s stoffen: een gerichtere benadering (10 tot 1000 ton per jaar). Wil men een veiligheidsevaluatie kunnen maken, dan moet dus informatie worden gegenereerd. Dat geschiedt volgens het in figuur 2 weergegeven stroomschema. Bij het doorlopen van de fasen 1, 2 of 3 verkrijgt men dan vooral kwalitatieve informatie over de toxiciteit. Daarmee komt de onderzochte stof onder categorie 2 te vallen. Kwalitatieve veiligheidsevaluatie, bijvoorbeeld labelling of indeling in een gevaarsklasse, is dan mogelijk. De meeste bestaande stoffen met een hoog productievolume (meer dan 1000 ton per jaar) behoren tot deze categorie. Als behoefte bestaat aan hogere niveaus van veiligheidsevaluatie, dat wil zeggen aan kwantitatieve beoordelingen, komen de fasen 4, 5 of 6 in aanmerking. Stoffen waarvoor zulke informatie voorhanden is vallen onder categorie 3. Voorbeelden zijn gewasbeschermingsmiddelen en enkele industriële chemicaliën met een hoog productievolume. Vanaf fase 3 komt de mogelijkheid in beeld om advieswaarden af te leiden. Het door de commissie in figuur 2 gepresenteerde schema is eerst en vooral te beschouwen als ordelijke procedure om toxiciteitsgegevens te verzamelen. Telkens zal daarbij de beschikbare informatie richting moeten geven aan het verdere onderzoek. Naarmate meer fasen worden doorlopen, wint het toxiciteitsprofiel aan zeggingskracht. Elk van die fasen correspondeert met een niveau van veiligheidsevaluatie, variërend van een beoordeling van de potentiële, intrinsieke toxiciteit (‘hazard identification’) tot een omvattende risicokarakterisering. Welk evaluatieniveau in aanmerking komt, hangt af van twee zaken: de beschikbare en de benodigde gegevens. Regelgevende autoriteiten zullen over die laatste kwestie duidelijkheid kunnen verschaffen, in overleg met inhoudsdeskundigen en belanghebbende partijen, en rekening houdend met onder meer de toepassing van een stof en het daaraan gekoppelde blootstellingsprofiel (de ‘criteria’). Het stroomschema ruimt plaats in voor nieuwe én bestaande methodieken. Bovendien is de beschrijving van de fasen en componenten met opzet dusdanig algemeen gehouden dat toekomstige technieken zich gemakkelijk laten incorporeren. De commissie licht de fasen kort toe, onder verwijzing naar wat elders in dit advies aan de orde is gekomen. Voorafgaand daaraan wijst zij er nog op dat in beginsel met toenemende niveaus van toxicologische analyse de blootstellingsanalyse, in figuur 2 weergegeven onder de ‘criteria’, gedetailleerder zal worden. Fase 1, waarin (Q)SARs centraal staan, is momenteel slechts in enkele gevallen toereikend voor een veiligheidsevaluatie. Zoals de commissie in hoofdstuk 3 opmerkte, zijn dan vooral huidsensibilisatie, mutageniteit of genotoxische carcinogeniteit in het spel. Een ‘positieve’ uitkomst in deze fase kan bijvoorbeeld een reden zijn om een stof terug te trekken voor verdere ontwikkeling. Als ‘high throughput’ systemen een hoge vlucht nemen, zullen die ook hier een plaats kunnen krijgen. 57 Strategische handreiking In fase 2 verschijnen kortdurende in-vitro-proeven ten tonele. Die kunnen licht werpen op acute of chronische toxiciteit. Voor de meeste eindpunten gaat het hier om lopende onderzoekprogramma’s. Gevalideerde methodieken zijn beschikbaar voor mutageniteit, genotoxische carcinogeniteit, huidirritatie en oogirritatie. In fase 3 komen kortdurende dierproeven om de hoek kijken. Aan de hand van de uikomsten daarvan kan men een eerste beeld krijgen van blootstelling-effectrelaties. Fase 3 bevindt zich hiermee op het grensvlak van kwalitatief en kwantitatief georiënteerde veiligheidsevaluaties. Methoden ter bepaling van genotoxische carcinogeniteit zijn ook hier weer het verst ontwikkeld. Vanwege het gebrek aan gevalideerde methodieken in de tot nu toe besproken fasen zal men voorlopig nog vaak terug moeten vallen op chronische dierproeven (fase 5). Fase 4, waarin methodieken op het gebied van biokinetiek en toxicodynamiek zijn ondergebracht, kan hierbij volgens de commissie een scharnierfunctie vervullen. Zo kan men onder andere biomarkers van blootstelling en van effect op het spoor komen. Die kunnen goede diensten bewijzen bij de opzet van zowel kortdurende (fase 3) als langer durende (fase 5) onderzoeken. Ook onderzoek onder mensen (fase 6) kan ervan profiteren. Verder kunnen gegevens uit fase 4 het nodige leren over inter- en intraspeciesvariaties en over verschillen tussen hoge en lage blootstellingniveaus. Mochten bij fase 6 nog prangende vragen resteren, dan kan gericht aanvullend onderzoek worden gedaan. Epiloog De commissie herhaalt wat zij aan het begin van dit hoofdstuk heeft beklemtoond: de stroomschema’s zijn een handreiking en geen keurslijf. Al naar gelang de omstandigheden kan men fasen overslaan of juist iteratief te werk gaan, zoals de commissie met de opmerking over de scharnierfunctie van fase 4 heeft willen illustreren. Hoe gedetailleerd stroomschema 2 kan worden gevolgd hangt af van de beschikbaarheid van de desbetreffende analysemethoden en van de mate waarin deze gevalideerd zijn. De commissie beveelt aan dat die validatie in internationaal verband wordt gefaciliteerd en gestimuleerd. Dat deskundigen zullen moeten beoordelen hoe de stapsgewijze opbouw van een toxiciteitsprofiel het best kan verlopen, betekent voor de commissie niet dat er niets meer vastligt. Net als in de huidige beoordelingssystematiek is het wenselijk om allerlei modules en beslisregels, op onderdelen en contextafhankelijk, te protocolleren en te harmoniseren. Flexibiliteit en standaardisatie staan elkaar niet in de weg, maar vormen volgens de commissie juist een twee-eenheid. 58 Onderzoek gezondheidsrisico’s stoffen: een gerichtere benadering Den Haag, 20 november 2001, voor de commissie drs EJ Schoten, secretaris 59 Strategische handreiking dr WRF Notten, voorzitter 60 Onderzoek gezondheidsrisico’s stoffen: een gerichtere benadering Literatuur And87 Andersen ME, Clewell HJ, Gargas, e.a. Physiologically based pharmacokinetics and the risk assessment process for methylene chloride. Toxicol Appl Pharmacol 1987; 87: 185-205. And94 Andersen ME, Krishnan K. Physiologically based pharmacokinetics and cancer risk assessment. Environ Health Perspect 1994; 102: 103-8. Bar94 Barratt MD, Basketter DA, Chamberlain M, e.a. Development of an expert system rule-base for identifying contact allergens. Toxicol in vitro 1994; 8: 837-9. Bar95 Barratt MD. Quantitative structure activity relationships for skin permeability. Toxicol in vitro 1995; 9: 27-37. Bar98a Barratt MD. Integration of QSAR and in vitro toxicology. Environ Health Perspect 1998; 106: 459-66. Bar98b Barratt MD. Integrating computer prediction systems with in vitro methods towards a better understanding of toxicology. Toxicol Lett 1998; 102-103: 617-21. Bas95 Basketter DA, Scholes EW, Chamberlain M e.a. An alternative strategy to the use of guinea pigs for the identification of skin sensitization hazard. Food Chem Toxicol 1995; 33: 1051-6. Bas96 Basketter DA, Barratt MD, Chamberlain M, e.a. Identification and classification of chemicals causing skin irritation: a strategy to replace animal tests. ATLA 1996; 24: 233. Bas99 Basketter DA, Lea LJ, Dickens A, e.a. A comparison of statistical approaches to the derivation of EC3 values from local lymph node assay dose resonses. J Appl Toxicol 1999; 19: 261-6. Bas00 Basketter DA, Blaikie L, Dearman RJ, e.a. Use of the local lymph node assay for the estimation of relative contact allergenic potency. Contact Derm 2000; 42: 344-8. Bau99 Baumgartner A, van Hummelen P, Lowe XR, e.a. Numerical and structural abnormalities detected in human sperm with a combination of multicolor FISH assays. Environ Molec Mutagen 1999; 33: 49-58. 61 Literatuur Ber91 Bernard A, Lauwerys R. Proteinuria : changes and mechanisms in toxic nephropathies. Crit Rev Toxicol 1991; 21: 373-405. Bol01 Bolhuis PA. Het belang van farmacogenetica. Ned Tijdschr Geneeskd 2001; 145: 15-8. Bon95 Bond JA, e.a. Epidemiological and mechanistic data suggest that 1,3-butadiene will not be carcinogenic to humans at exposures likely to be encountered in the environment or workplace. Carcinogenesis 1995; 16: 165-71. Boo00 Boogaard PJ, de Kloe KP, Bierau J, e.a. Metabolic inactivation of five glycidyl ethers in lung and liver of humans, rats and mice in vitro. Xenobiotica 2000; 30: 485-502. Bor93 Borghoff S. á2u-globulin-mediated male rat nephropathy and kidney cancer: relevance to human risk assessment. CIIT activities 1993; 13: No 4. Bri74 Bridges BA. The three-tier approach to mutagenicity screening and the concept of radiation-equivalent dose. Mutat Res 1974; 26: 335-40. Bue65 Buehler EV. Delayed contact hypersensitivity in the guinea pig. Arch Dermatol 1965; 91: 171-7. Bur93 Burkhart JG, Malling HV. ENU-induced mutagenesis at a single A:T base pair in transgenic mice containing öX174. Mutat Res 1993; 292: 69-81. But92 Butterworth BE, Eldridge SR. A decision tree approach for carcinogenic risk assessment: application to 1,4-dichlorobenzene. CIIT activities 1992; 12: no’s 11-12. Cas96 d'A Casanova M, Heck H. Of mice, men and methylene chloride. CIIT activities 1996; 16: no 4. CEC92 Commission of the European Communities. Council Directive of 30 April 1992 amending for the 7th time Council Directive 67/548/EEC on the approximation of laws, regulations and administrative provisions relating to the classification, packaging and labelling of dangerous substances (92/32/EEC). Off J Eur Commun L154/1. CEC93a Commission of the European Communities. Council Regulation (EEC) No 793/93 of 23 March 1993 on the evaluation and control of the risks of existing substances. Off J Eur Communities, L154/1. CEC93b Commission of the European Communities. Commission Directive 93/67/EEC of 20 July 1993, laying down the principles for the assessment of risks to man and the environment of substances notified in accordance with Council Directive 67/548/EEC. Off J Eur Communities, L227. CEC96 Commission of the European Communities. Technical guidance documents in support of the Commission Directive 93/67/EEC on risk assessment for new substances and the Commission Regulation (EC) No 1488/94 on risk assessment for existing substances. Brussels: EC, 1996. CEC01 Commission of the European Communities. White paper. Strategy for future chemicals policy. Preliminary version, subject to editorial adaptations. Brussels: EC, 2001. CII98 Chemical Industry Institute of Toxicology. The chemical industry’s research initiative and the state of the science study. Research Triangle Park: CIIT, 1998. CII00 Chemical Industry Institute of Toxicology. Long-range research initiative of the American Chemistry Council. Research Triangle Park: CIIT, 2000. Cla00 Claudio L, Kwa WC, Russell AL. Testing methods for developmental neurotoxicity of environmental chemicals. Toxicol Appl Pharmacol 2000; 164: 1-14. 62 Onderzoek gezondheidsrisico’s stoffen: een gerichtere benadering Cle96 Clemedson C, Mc Farlane-Abdulla E, Anderson E, e.a. MEIC evaluation of acute systemic toxicity. Part II. In vitro results from 68 toxicity assays used to test the first 30 reference chemicals and a comparative cytotoxicity analysis. ATLA 1996; 24 (Suppl 2): 273-311. Con95 Conolly RB, Andjelkovich DA, Casanova M, e.a.. Multidisciplinary, iterative examination of the mechanism of formaldehyde carcinogenicity: the basis for better risk assessment. CIIT activities 1995; 15: no 12. Cor99 Corton JC, Anderson SP, Stauber AJ, e.a. Entering the era of toxicogenomics with DNA microarrays. CIIT activities 1999; 19: no 2. Cos98 Costa LG. Neurotoxicity testing: a discussion of in vitro alternatives. Environ Health Perspect 1998; 106 : 505-10. Cur98 Curren RD. In vitro alternatives for ocular irritation. Environ Health Perspect 1998: 106: 485-92. Dob99 Dobrovolsky VN, Casciano DA, Heflich RH. Tk mouse model for detecting in vivo mutation in an endogenous autosomal gene. Mutat Res 1999; 423: 125-36. Dor00 Dorman DC. An integrative approach to neurotoxicology. CIIT activities 2000; 20 no 3. Eas94 Eastmond DA, Rupa DS, Hasegawa LS. Detection of hyperdiploidy and chromosome breakage in interphase human lymphocytes following exposure to the benzene metabolite hydroquinone using fluorescence in situ hybridisation with DNA probes. Mutat Res 1994; 322: 9-20. ECE87 European Centre for Ecotoxicology and Toxicology of Chemicals. Assessment of mutagenicity of industrial and plant protection chemicals. Brussels: ECETOC, 1987; (Monograph No 9). ECE88 European Centre for Ecotoxicology and Toxicology of Chemicals. Eye irritation testing. Brussels: ECETOC, 1988; (Monograph No 11). ECE89 European Centre for Ecotoxicology and Toxicology of Chemicals. DNA and protein adducts: evaluation of their use in exposure monitoring and risk assessment. Brussels: ECETOC, 1989; (Monograph No 13). ECE90a European Centre for Ecotoxicology and Toxicology of Chemicals. Skin irritation. Brussels: ECETOC, 1990; (Monograph No 15). ECE90b European Centre for Ecotoxicology and Toxicology of Chemicals. Skin sensitisation testing. Brussels: ECETOC, 1990; (Monograph No 14). ECE91 European Centre for Ecotoxicology and Toxicology of Chemicals. Early indicators of non-genotoxic carcinogenesis. Brussels: ECETOC, 1991; (Monograph No 16). ECE92 European Centre for Ecotoxicology and Toxicology of Chemicals. EC 7th Amendment: Role of mammalian toxicokinetic and metabolic studies in the toxicological assessment of industrial chemicals. Brussels: ECETOC, 1992; (Technical Report, No 46). ECE92b European Centre for Ecotoxicology and Toxicology of Chemicals. Hepatic peroxisome proliferation. Brussels: ECETOC, 1992; (Monograph No 17). ECE93 European Centre for Ecotoxicology and Toxicology of Chemicals. Percutaneous absorption. Brussels: ECETOC, 1993; (Monograph No 20). ECE96 European Centre for Ecotoxicology and Toxicology of Chemicals. Risk assessment for carcinogens. Brussels: ECETOC, 1996; (Monograph No 24). ECE99 European Centre for Ecotoxicology and Toxicology of Chemicals. Long-range research Initiative (LRI). Brussels: ECETOC, 1999; (Human and Environmental Health Research Proposals). 63 Literatuur ECE00 European Centre for Ecotoxicology and Toxicology of Chemicals. Skin sensitisation testing for the purpose of hazard identification and risk assessment. Brussels: ECETOC, 2000; (Monograph No 29). Enk92 Enk AH, Katz SI. Early molecular events in the induction phase of contact sensitivity. PNAS 1992; 89: 1398-1402. Enk93 Enk AH, Angeloni VL, Udey MC, e.a. An essential role for Langerhans cell-derived IL-1 ß in the initiation of primary immune responses in skin. J Immunol 1993; 150: 3698-3704. EPA98 U.S. Environmental Protection Agency. Guidelines for neurotoxicity risk assessment. Washington: EPA, 1998. EPA00 U.S. Environmental Protection Agency. Endocrine disruptor screening programme. Report to congress. Washington: EPA, 2000. Far84 Mac Farland HN. Xenobiotic induced kidney lesions: hydrocarbons, the 90 days and 2-year gasoline study. In: MA Mehlman, GP Hemstreet, JJ Thorpe, e.a., red. Renal Effects of Petroleum Hydrocarbons. Princeton, 1984 : 51-6. Far99 Farr S. Concise review: gene expression applied to toxicology. Toxicol Sci 1999; 50 : 1-9. Fau99 Faustman EM, Lewandowski T, Ponce R, e.a. Biologically based dose-response models for developmental toxicants: lessons from methylmercury. Inhal Toxicol 1999; 11: 101-14. Fed95 Fedtke N. Extrapolation of toxicity data and assessment of risk. In: Thomas H, Hess R, Waechter F, red. Toxicology of industrial compounds. Toxicology of industrial compounds. London: Taylor & Francis, 1995: 173-84. For95 Forsby A, Pilli F, Bianchi V e.a. Determination of critical cellular neurotoxic concentrations in human neuroblastoma (SH-SY5Y) cell cultures. ATLA 1995; 23: 800-11. Fre93 Frederick CB. Limiting the uncertainty in risk assessment by the development of physiologically based pharmacokinetic and pharmacodynamic models. Toxicol Lett 1993; 68: 159-75. Gad86 Gad SC, Dunn BJ, Dobbs DW, e.a. Development and validation of an alternative dermal sensitisation test: the mouse ear swelling test (MEST). Toxicol Appl Pharmacol 1986; 84: 93-114. Gol98 Goldberg AM, Maibach HI. Dermal toxicity: alternative methods for risk assessment. Environ Health Perspect 1998; 106 : 493-6. Gon98 Gonzales FJ. The study of xenobiotic-metabolizing enzymes and their role in toxicity in vivo using targeted gene disruption. Toxicol Lett 1998; 102-103: 161-6. Gos89 Gossen JA, de Leeuw WJ, Vijg J. LacZ transgenic mouse models: Their application in genetic toxicology. Mutat Res 1989; 307: 451-9. GR95 Gezondheidsraad. Betekenis van mutageniteitstests. Den Haag: Gezondheidsraad, 1995; publicatie nr 1995/20. GR96 Gezondheidsraad. Toxicologische advieswaarden voor blootstelling aan stoffen. Den Haag: Gezondheidsraad, 1996; publicatie nr 1996/12. GR96a Gezondheidsraad. Beoordeling carcinogeniteit van stoffen. Den Haag: Gezondheidsraad, 1996; publicatie nr 1996/26. GR98 Gezondheidsraad. HELLE: Health effects of low level exposures. Den Haag: Gezondheidsraad 1998, publicatie nr 1998/18. 64 Onderzoek gezondheidsrisico’s stoffen: een gerichtere benadering Gra94 Grandjean P, Brown SS, Reavy P e.a. Biomarkers of chemical exposure: state of the art. Clin Chem 1994; 40: 1360-2. Gre00 MacGregor JT, Casciano D, Müller L. Strategies and testing methods for identifying mutagenic risks. Mutat Res 2000; 445: Chapter 1. Gui98 Guillouzo A. Liver cell models in in vitro toxicology. Environ Health Perspect 1998; 106: 511-32. Gul94 Gülden M, Seibert H, Voss JU. Inclusion of physicochemical data in quantitative comparisons of in vitro and in vivo toxic potencies. ATLA 1994; 22: 185-92. Hed00 Heddle JA, Dean S, Nohmi T, e.a. In vivo transgenic mutation assays. Environ Mol Mutagen 2000; 35: 253-9. Hor92 Horton VL, Higuchi MA, Rickert DE. Physiologically based pharmacokinetic model for methanol in rats, monkeys and humans. Toxicol Appl Pharmacol 1992; 117: 26-36. IARC88 International Agency for Research on Cancer. Methods for detecting DNA damaging agents in cancer epidemiology and prevention. Lyon: IARC, 1988; (IARC Scientific Publications No 89). IARC93 International Agency for Research on Cancer. Postlabelling methods for detection of DNA adducts. Lyon: IARC, 1993; (IARC Scientific Publications No 124). IARC94 International Agency for research on cancer. DNA adducts: identification and biological significance. Lyon: IARC, 1994; (IARC Scientific Publications No 125). ICV99 Interagency Coordinating Committee for the Validation of Alternative Methods. The murine local lymph node assay: a test method for assessing the allergic contact dermatitis potential of chemicals/compounds. Washington: NIH, 1999; (Report NIH No 99-4494). IPCS94 International Programme on Chemical Safety. Principles and methods for assessing direct immunotoxicity associated with exposure to chemicals. Genève: WHO, 1994. IPCS01 International Programme on Chemical Safety. Neurotoxicity risk assessment for human health: principles and approaches. Genève: WHO, 2001. Jac99 Jackson TE, Schlosser PM, Medinsky MA, e.a. Assessing the role of CYP2E1 in the metabolism and genotoxicity of 1,3-butadiene. Toxicol Sci 1999; 48 (1-S); Abstract 518. Jan95 Jansen JG, de Groot AJL, van Teijlingen CMM, e.a. Induction of hprt gene mutations in splenic T-lymphocytes from rats exposed in vivo to DNA methylating agents is correlated with formation of O6-methylguanine in bone marrow and not in the spleen. Carcinogenesis 1996; 17: 2183-91. Joh93 Johanson G, Filser JG. A physiologically based pharmacokinetic model for butadiene and its metabolite butadiene monoxide in rat and mouse and its significance for risk extrapolation. Arch Toxicol 1993; 67: 151-63. Jon99 de Jongh J, Forsby A, Houston JB, e.a. An integrated approach to the prediction of systemic toxicity using computer-based biokinetic models and biological in vitro test methods: overview of a prevalidation study based on the ECITTS project. Toxicol in vitro 1999; 13: 549-54. Kar98 Karol MH. Target organs and systems: methodologies to assess immune system function. Environ Health Perspect 1998; 106: 533-40. Kim94 Kimber I. Cytokines and regulation of allergic sensitisation to chemicals. Toxicology 1994; 93: 1-11. 65 Literatuur Kim97 Kimber I, Basketter DA. Contact sensitisation : a new approach to risk assessment. Human Ecol Risk Assess 1997; 3: 385-95. Kim98 Kimber I, Hilton J, Dearman RJ, e.a. Assessment of the skin sensitisation potential of topical medicaments using the local lymph node assay: an inter-laboratory evaluation. J Toxicol Environ Health 1998; 53: 563-79. Kim99 Kimber I, Gerberick GF, Basketter DA. Thresholds in contact sensitisation: theoretical and practical considerations. Fd Chem Toxic 1999; 37: 553-60. Kri92 Krishnan K, Gargas ML, Fennell TR, e.a. A physiologically based description of ethylene oxide dosimetry in the rat. Toxicol Ind Health 1992: 8: 121-40. Kro00 Kroes R, Galli C, Munro I, e.a. Threshold of toxicological concern for chemical substances present in the diet: a practical tool for assessing the need for toxicity testing. Fd Chem Toxic 2000; 38: 255-312. Lau00 Lau C, Andersen ME, Douglas J, e.a. Evaluation of biologically based dose-response modelling for developmental toxicity: a workshop report. Regul Toxicol Pharmacol 2000; 31: 190-9. Lee94 Lee JM, Abrahamson JL, Kandel R, e.a. Susceptibility to radiation-carcinogenesis and accumulation of chromosomal breakage in p53 deficient mice. Oncogene 1994; 9: 3731-6. Lee96 van Leeuwen CJ, Rasmussen FB, Feijtel TCJ, e.a. Risk assessment and management of new and existing chemicals. Environ Toxicol Pharmacol 1996; 2: 243-99. Ler96 Leroux BG, Leisenring WM, Moolgavkar SH e.a. A biologically- based dose-response model for developmental toxicology. Risk Anal 1996; 16: 449-58. Lip98 Lipscomb JC, Fisher JW, Confer PD e.a. In vitro to in vivo extrapolation for trichloroethylene metabolism in humans. Toxicol Appl Pharmacol 1998; 152: 376-87. Loh99 Lohman PHM. Qualitative and quantitative procedures for health risk assessment. Mutat Res 1999; 428: 237-54. Lov96 Loveless SE, Ladics GS, Gerberick GF, e.a. Further evaluation of the local lynmph node assay in the final phase of an international collaborative trial. Toxicology 1996; 108: 141-52. Mag69 Magnusson B, Kligman AM. The identification of contact allergens by animal assays. The guinea pig maximization test. J Invest Dermatol 1969; 52: 268. Man96 Manjanatha MG, Shelton A, Aidoo A, e.a. Comparison of in vivo mutagenesis in the endogenous Hprt gene and the lacI transgene of Big Blue rats treated with 7,12-dimethylbenz[a]anthracene. Mutat Res 1998; 401: 165-78. Med94 Medinsky MA, e.a. In vivo metabolism of butadiene by mice and rat: A comparison of physiological model predictions and experimental data. Carcinogenesis 1994; 15: 1329-40. Mil97 Miller B, Albertini S, Locher F, e.a. Comparative evaluation of the in vitro micronucleus test and in vivo chromosome aberration test: industrial experience. Mutat Res 1997; 392: 45-59. Mil01 Mileson BE, Ferenc SA. Methods to identify and characterize developmental neurotoxicity for human health risk assessment: overview. Environ Health Perspect 2001; 109: 77-8. Moo99 Moolgavkar S, Krewski D, Zeise L , e.a., red. Quantitative Estimation and Prediction of Human Cancer Risks. Lyon: IARC, 1999. 66 Onderzoek gezondheidsrisico’s stoffen: een gerichtere benadering Mul99 Müller K, Kikuchi Y, Probst G, e.a. ICH-harmonised guidances on genotoxicity testing of pharmaceuticals: evolution, reasoning and impact. Mutat Res 1999; 436 : 195-225. Mun98 Munro IC, Shubik P, Hall R. Principles for the safety evaluation of flavouring substances. Fd Chem Toxic 1998; 36: 529-40. Mun99 Munro IC, Kennepohl E, Kroes R. A procedure for the safety evaluation of flavouring substances. Fd Chem Toxic 1999; 37: 207-32. Noh96 Nohmi T, Katoh M, Suzuki H, e.a. A new transgenic mouse mutagenesis test system using Spi and 6-thioguanine selections. Environ Mol Mutagen 1996; 28: 465-70. NRC00 National Research Council. Scientific Frontiers in Developmental Toxicology and Risk Assessment. Washington: National Academy Press, 2000. NRC92 National Research Council. Environmental Neurotoxicology. Washington: National Academy Press, 1992. Nuw99 Nuwaysir E, Bittner M, Trent J, e.a. Microarrays and toxicology: the advent of toxicogenomics. Molecular Carcinogenesis 1999; 24: 153-9. OECD81 Organization for Economic Co-operation and Development. Guidelines for testing of chemicals. Test guidelines Nos 401: Acute toxicity; 402: Acute dermal toxicity; 403: Acute inhalation toxicity. Parijs: OECD, 1981. OECD87 Organization for Economic Co-operation and Development. Guidelines for testing of chemicals. No 401: Acute oral toxicity. Updated guideline. Parijs: OECD, 1987. OECD92 Organization for Economic Co-operation and Development. Guidelines for testing of chemicals. No 420: Acute oral toxicity: fixed-dose method. Parijs: OECD, 1992. OECD92a Organization for Economic Co-operation and Development. Guidelines for testing of chemicals. No 406: Skin sensitisation. Parijs: OECD, 1992. OECD96 Organization for Economic Co-operation and Development. Guidelines for testing of chemicals. No 423: Acute oral toxicity: acute toxic class method. Parijs: OECD, 1996. OECD00 Organization for Economic Co-operation and Development. Guidelines for testing of chemicals. No 425: Acute oral toxicity: modified up-and-down procedure (revised draft guideline). Parijs: OECD, 2000. OECD00a Organization for Economic Co-operation and Development. Guidelines for testing of chemicals. No 429: Skin sensitisation: local lymph node assay (draft new guideline). Parijs: OECD, 2000. Ost83 Osterman-Golkar S, Farmer PB, Segerbäck D, e.a. Dosimetry of ethylene oxide in the rat by quantitation of alkylated histidine in hemoglobin. Teratogen Carcin Mut 1983: 3: 395-405. OTA90 Office of Technology Assessment. Neurotoxicity. Washington: OTA, 1990. Par98 Parchment RE. Alternative testing systems for evaluating noncarcinogenic, hematologic toxicity. Environ Health Perspect 1998; 106: 541-58. Pit95 Pitot HC. The role of receptors in multistage carcinogenesis. Mutat Res 1995; 333: 3-14. Pfa98 Pfaller W, Gsraunthaler G. Nephrotoxicity testing in vitro - what we know and what we need to know. Environment Health Perspect 1998; 106: 559-70. Pre98 Preston RJ. New approaches in genetic toxicology and their possible applications to cancer risk assessment. CIIT activities 1998; 18, no 3. 67 Literatuur Ram84 Ramsey JC, Anderson ME. A physiologically based description of the inhalation pharmacokinetics of styrene in rats and humans. Toxicol Appl Pharmacol 1984; 73: 159-75. Ram96 Rambukkana A, Pistoor FHM, Bos JD, e.a. Effects of contact allergens on human Langerhans cells in skin organ culture: migration, modulation of cell surface molecules and early expression of IL-1ß protein. Lab Invest 1996; 79: 422-36. Rei88 Reitz RH, Mendrala AL, Park CN, e.a. Incorporation of in vitro enzyme data into the physiologically based pharmacokinetic model for methylene chloride: implications to for risk assessment. Toxicol Lett 1988; 43: 97-116. Rei90 Reitz RH, Mendrala AL, Corley RA, e.a. Estimating the risk of liver cancer associated with human exposures to chloroform using physiologically based pharmacokinetic modelling. Toxicol Appl Pharmacol 1990; 105: 443-59. Rid96 Ridings JE, Barratt MD, Cary R, e.a. Computer prediction of possible toxic action from chemical structure; an update on the DEREK system. Toxicology 1996; 106: 267-79. Rom94 Romani N, Grüner S, Brang D, e.a. Proliferating dendritic cell progenitors in human blood. J Exp Medicine 1994; 180: 83-93. Sch95 Schwartz M, Buchmann A, Stinchcombe S, e.a. Role of receptors in human and rodent hepatocarcinogenesis. Mutat Res 1995; 333: 69-79 . Sch98 Schwetz B, Gaylor D. Alternative tests: carcinogenesis as an example. Environ Health Perspect 1998; 106: 467-72. Sei94 Seibert H, Gülden M, Voss JU. An in vitro toxicity testing strategy for the classification and labelling of chemicals according to their potential acute lethal potency. Toxicol in vitro 1994; 4: 847-50. Sei96 Seibert H, Balls M, Fentem JH, e.a. Acute toxicity testing in vitro and the classification and labelling of chemicals. ATLA 1996; 24: 499-510 Set92 Sette WF, MacPhail RC. Qualitative and quantitative issues in assessment of neurotoxic effects. In: Tilson HA, Mitchell CL, red. Neurotoxicology. New York: Raven Press, 1992: 345-61. She00 Sheiner LB, Steimer JL. Pharmacokinetic/pharmacodynamic modelling in drug development. Annu Rev Pharmacol Toxicol 2000; 40: 67-95. Sil94 Silbergeld EK, Davis DL. Role of biomarkers in identifying and understanding environmentally induced disease. Clin Chem 1994; 1363-7. Sil96 de Silva O, Basketter DA, Barratt MD, e.a. Alternative methods for skin sensitisation. The report and recommendations of ECVAM workshop 19. ATLA 1996; 24: 683-705. Sit00a van Sittert NJ, Boogaard PJ, Natarajan AT, e.a. Formation of DNA adducts and induction of mutagenic effects in rats following 4 weeks inhalation exposure to ethylene oxide as a basis for cancer risk assessment. Mutat Res 2000; 447: 27-48. Sit00b van Sittert NJ, Megens HJJJ, Watson WP, e.a. Biomarkers of exposure to 1,3-butadiene as a basis for cancer risk assessment. Toxicol Sci 2000; 56: 189-202. Sob96 Sobotka TJ, Ekelman KB, Slikker W, e.a. Food and Drug Administration Proposed Guidelines for neurotoxicological testing of food chemicals. Neurotoxicology 1996; 17: 825-36. 68 Onderzoek gezondheidsrisico’s stoffen: een gerichtere benadering Spe80 Spencer PS, Schaumburg HH, red. Experimental and Clinical Neurotoxicology. Baltimore: William and Wilkins, 1980. Spi94 Spielmann H, Lovell WW, Hölze E, e.a. In vitro phototoxicity testing. ATLA 1994; 22: 314-48. Spi98a Spielmann H, Bochkov NP, Costa L, e.a. Alternative testing methodologies for organ toxicity. Environ Health Perspect 1998; 106: 427-40. Spi98b Spielmann H. Reproduction and Development. Environ Health Perspect 1998; 106: 571-6. Sto98 Stokes WS, Marafante E. Introduction and summary of the 13th meeting of the scientific group on methodologies for the safety evaluation of chemicals (SGOMSEC): Alternative testing methodologies. Environ Health Perspect 1998; 106: 405-12. Str79 Strauss GH, Albertini RJ. Enumeration of 6-thioguanine-resistant peripheral blood lymphocytes in man as a potential test for somatic cell mutations arising in vivo. Mutat Res 1979; 61: 353-79. Tat89 Tates AD, Bernini LF, Natarajan AT, e.a. Detection of somatic mutants in man: hprt mutations in lymphocytes and hemoglobin mutations in erythrocytes. Mutat Res 1989; 213: 73-82. Tat95 Tates AD, Boogaard PJ, Darroudi F, e.a. Biological monitoring in industrial workers following accidental exposure to high concentrations of ethylene oxide. Mutat Res 1995; 329: 63-77. Tat99 Tates AD, van Dam FJ, Natarajan AT, e.a. Measurement of hprt mutations in splenic lymphocytes and haemoglobin adducts in erythrocytes of Lewis rats exposed to ethylene oxide. Mutat Res 1999: 431: 397-415. Ten95 Tennant RW, French JE, Spalding JW. Identifying chemical carcinogens and assessing potential risk in short-term bioassays using transgenic mouse models. Environ Health Perspect 1995; 103: 942-50. Ten98 Tennant RW. Evaluation and validation issues in the development of transgenic mouse carcinogenicity bioassays. Environ Health Perspect 1998; 106: 473-6. Ten99 Tennant RW, Butterworth BE, Preston RJ. Genetically engineered cancer models: three viewpoints on issues from testing to risk assessment. CIIT activities 1999; 19, No 8. Tic01 Tice RR, Agurell E, Anderson B, e.a. The single cellgel/Comet assay: guidelines for in vitro and in vivo genetic toxicology testing. Environ Molec Mutagen 2001, in druk. Til92 Tilson HA, Mitchell CL, red. Neurotoxicology. New York: Raven Press, 1992. Til00 Tilson HA. Neurotoxicology risk assessment guidelines: developmental neurotoxicology. Neurotoxicology 2000; 21: 189-94. Vae98 Vaes WHJ, Ramos EU, Verhar HJM, e.a. Acute toxicity of nonpolar versus polar narcosis: Is there a difference? Environ Toxicol Chem 1998; 17: 1380-4. Ver92 Veronesi B. In vitro screening batteries for neurotoxicants. Neurotoxicology 1992; 13: 185-96. Vri97 de Vries A, van Oostrom CT, Dortant PM, e.a. Spontaneous liver tumours and benzo(a)pyrene-induced lymphomas in XPA-deficient mice. Mol Carcinog 1997; 19: 46-53. VROM01 Ministerie van VROM. Strategienota Omgaan met Stoffen. Den Haag, 2001. Wal98 Walum E. Acute oral toxicity. Environ Health Perspect 1998; 106: 497-504. Wal99 Walker VE, Jones IM, Crippen TL, e.a. Relationships between exposure, cell loss and proliferation, and manifestation of Hprt mutant T-cells following treatment of preweanling, weanling and adult mice with Nethyl-N-nitrosourea. Mutat Res 1999; 431: 371-88. 69 Literatuur Wel92 van Welie RTH, van Dijck RGJM, Vermeulen NPE, e.a.. Mercapturic acids, protein adducts, and DNA adducts as biomarkers of electrophilic chemicals. Crit Rev Toxicol 1992; 22: 271-306. Wol00 Wolf CR, Smith G, Smith RL. Pharmacogenetics. Br Med J 2000; 320: 987-90. Wri95 Wright AS, Aston JP, van Sittert NJ, e.a. Molecular approaches to assess cancer risks. In: Thomas H, Hess R, Waechter F, red. Toxicology of industrial compounds. London: Taylor & Francis, 1995: 185-200. Yam97 Yamamoto S, Hayashi Y, Mitsumori K, e.a. Rapid carcinogenicity testing system with transgenic mice harbouring human phenotype c-Ha-RAS gene. Lab Anim Sci 1997; 47: 121-6. Zac98 Zacharewski T. Identification and assessment of endocrine disruptors: limitations of in vivo and in vitro assays. Environ Health Perspect 1998; 106: 577-82. 70 Onderzoek gezondheidsrisico’s stoffen: een gerichtere benadering A Vraagstelling B De Commissie Bijlagen 71 72 Onderzoek gezondheidsrisico’s stoffen: een gerichtere benadering Bijlage A Vraagstelling Op 29 augustus 1996 publiceerde de Commissie ‘Afleiding gezondheidskundige advieswaarden’ het advies ‘Toxicologische advieswaarden voor blootstelling aan stoffen’. In zijn aanbiedingsbrief bij dat advies schreef de Voorzitter van de Gezondheidsraad: “Op onderdelen acht de commissie een nadere uitwerking op grond van de huidige kennis mogelijk”. Eén van de thema’s die volgens de commissie voor zo’n nadere uitwerking in aanmerking kwamen was: “een methodiek voor het opstellen van een integraal toxiciteitsprofiel”. 73 Vraagstelling 74 Onderzoek gezondheidsrisico’s stoffen: een gerichtere benadering Bijlage B De Commissie dr WRF Notten, voorzitter toxicoloog; TNO Preventie en Gezondheid, Leiden dr WFJPM ten Berge toxicoloog; DSM, Heerlen dr BJ Blaauboer toxicoloog; IRAS, Universiteit Utrecht prof. dr VJ Feron emeritus-hoogleraar biologische toxicologie; Universiteit Utrecht prof. dr ir PHM Lohman hoogleraar stralengenetica en chemische mutagenese; Universiteit Leiden dr ir G de Mik toxicoloog; Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu, Bilthoven prof. dr WF Passchier, adviseur Gezondheidsraad, Den Haag mevrouw dr ir MN Pieters, adviseur Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu, Bilthoven dr GMH Swaen epidemioloog; Universiteit Maastricht dr RA Woutersen toxicoloog/patholoog; TNO Voeding, Zeist 75 De Commissie dr JA van Zorge, adviseur Ministerie van Volkshuisvesting, Ruimtelijke Ordening en Milieubeheer, Den Haag drs EJ Schoten, secretaris Gezondheidsraad, Den Haag dr ir PW van Vliet, secretaris Gezondheidsraad, Den Haag Wetenschappelijke ondersteuning: dr NJ van Sittert klinisch chemicus Administratieve ondersteuning: M Javanmardi Lay-out: M van Kan en M Javanmardi 76 Onderzoek gezondheidsrisico’s stoffen: een gerichtere benadering