Presentazione Progetto Inceneritori Bologna 13 aprile 2007

Presentazione sul tema: "Presentazione Progetto Inceneritori Bologna 13 aprile 2007"— Transcript della presentazione:

1 Presentazione Progetto Inceneritori Bologna 13 aprile 2007
Linea 5 Valutazione degli effetti tossicologici dell’aria prelevata in prossimità degli impianti di incenerimento Presentazione Progetto Inceneritori Bologna 13 aprile 2007

2 Individuare i meccanismi d’azione
Obiettivi intermedi Analizzare il profilo tossicologico di campioni d’aria prelevati in aree circostanti l’inceneritore a confronto con campioni d’aria non interessati dall’impianto Individuare i meccanismi d’azione Identificare marcatori specifici dell’esposizione Bologna 13 aprile 2007

3 Obiettivo finale Predizione del rischio da esposizione a impianti attualmente in funzione Bologna 13 aprile 2007

4 Bologna 13 aprile 2007

5 CANCRO Esposizione Attivazione AM Accumulo Particelle
Infiammazione Acuta Infiammazione Cronica Fibrosi Meccanismi Genetici Meccanismi Epigenetici CANCRO Proliferazione Cellule Epiteliali Metaplasia Bologna 13 aprile 2007

6 Risom et al. Mutat. Res. 592: 119, 2005 Bologna 13 aprile 2007

7 Le azioni: 1 Bologna 13 aprile 2007

8 Bologna 13 aprile 2007

9 Le azioni: 2 Bologna 13 aprile 2007

10 Il test di Ames Bologna 13 aprile 2007

11 Test di genotossicità COMET Micronucleo
Diventato popolare negli anni ’90 Probabilmente uno dei test più usati per valutare la genotossicità 3117 lavori recensiti in PubMed Micronucleo Considerato uno dei test più affidabili per valutare la genotossicità Rete internazionale di convalidazione per esposizioni ambientali e occupazionali Bologna 13 aprile 2007

12 Le azioni: 3 Bologna 13 aprile 2007

13 Bologna 13 aprile 2007

14 Il modello BALB/c 3T3 Uno modello in grado di verificare le capacità trasformanti di composti singoli e miscele complesse e di predire la potenza cancerogena Comprende differenti test che consentono di descrivere il ruolo e il peso della miscela in esame nel processo di cancerogenesi Test di citotossicità Test di trasformazione in cellule BALB/c 3T3 Test di trasformazione in 2 fasi: iniziazione/promozione Test delle comunicazioni intercellulari GJIC Valutazione dell’impatto di promoventi sulla interazione cellula-cellula Test di chemiotassi/chemioinvasione Valutazione delle tappe tardive della cancerogenesi multifasica Test di apoptosi toxicity assessment Bologna 13 aprile 2007

15 Il modello BALB/c 3T3 Il modello: Descrive la tossicità della miscela
Analizza la potenzialità cancerogena Individua relazioni dose-risposta Adatto allo studio di miscele complesse ambientali toxicity assessment Bologna 13 aprile 2007

16 Il modello BALB/c 3T3 Il test di trasformazione cellulare misura un endpoint facilmente individuabile rappresentato dal focus trasformato Il numero dei foci maligni è direttamente correlato con la dose toxicity assessment Bologna 13 aprile 2007

17 FREQUENZA DI TRASFORMAZIONE (TF) numero foci/ efficienza clonale
ARPA – Eccellenza Cancerogenesi Ambientale formazione di foci ENDPOINT FINALE FREQUENZA DI TRASFORMAZIONE (TF) numero foci/ efficienza clonale Bologna 13 aprile 2007

18 Disegno sperimentale in vitro: modello 3T3
Il test di trasformazione BALB/c 3T3 Ripercorre le tappe del processo multifasico tumorale E’ utilizzato da molti anni come test di screening per agenti cancerogeni E’ ritenuto un ottimo test per discriminare tra agenti genotossici e non genotossici Ha buone capacità predittive, alta sensibilità e specificità per la valutazione di composti citotossici e non citotossici Bologna 13 aprile 2007

19 Effetti cronici miscela
TEST CITOTOSSICITA’ Effetti acuti miscela TEST TRASFORMAZIONE PM10 - PM2.5 ultrafini Effetti cronici miscela Profilo Tossicologico della miscela complessa Relazioni dose-risposta 1 sola dose 3 dosi Predizione del rischio cancerogeno Bologna 13 aprile 2007

20 Le azioni: 4 Bologna 13 aprile 2007

21 Genomica funzionale La tecnologia microarray si basa sull’abilità di ogni acido nucleico a singolo filamento di accoppiarsi alla sequenza complementare Bologna 13 aprile 2007

22 Bologna 13 aprile 2007

23 controllo esposto ibridazione lavaggi scanner
m-RNA m-RNA ibridazione lavaggi scanner Bologna 13 aprile 2007

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25 Bioinformatica e Data Mining
Feature Extractor Primo screening dei dati provenienti dallo scanner. Il software ha il compito di segnalare quegli spot troppo intensi, non uniformi Normalizzazione Rende confrontabili i campioni etichettati con Cy3 e Cy5 ed ibridati congiuntamente su un singolo microarray. Elimina errori sistematici dovuti a: diversa quantità di mRNA associata ad ogni marcatore diversa efficienza di incorporazione dei due marcatori diversa intensità di radiazione emessa dai due marcatori differentemente misurata dal tubo fotomoltiplicatore differenti intensità misurate in diverse parti del microarray a causa del posizionamento non perfettamente orizzontale del microarray rispetto al laser dello scanner differenze tra gruppi di spot creati da differenti penne Controllo qualità della slide Analisi statistica dei dati Maanova di R LIMMA Interpretazione biologica: GoMINER High-Throughput Integra i risultati di molteplici microarray in una singola analisi Organizza la lista di geni modulati nel contesto di Gene Ontology un database che contiene una classificazione dei geni in categorie gerarchiche basate su processo biologico, funzione molecolare e compartimento cellulare Bologna 13 aprile 2007

26 Tossicogenomica: la validità dell’approccio
L’espressione genica è influenzata direttamente o indirettamente dall’esposizione ambientale L’espressione di alcuni geni è essenziale per l’insorgenza della malattia e della sua progressione Le variazioni nella espressione dei geni mostrano una migliore sensibilità e specificità I profili genici relativi a una specifica esposizione) possono essere usati per: Biomarcatori di esposizione Biomarcatori di rischio Biomarcatori di stadio preclinico VARIAZIONE GENE FINGERPRINT PREDIZIONE DEL RISCHIO Bologna 13 aprile 2007

27 Le azioni: 5 Bologna 13 aprile 2007

28 Cancer potency-slope estimates
Risk assessment Procedura per stimare la probabilità che una esposizione possa costituire un pericolo per la salute Slope factor Incremento del rischio di tumore misurato sull’aspettativa di vita in risposta a una esposizione Quale risposta? Bologna 13 aprile 2007

29 Quali modelli? In contrast to the 1986 guidelines there is no a priori focus on animal cancer bioassay EPA’s revised cancer risk guidelines, 1998 Analisi integrata di tutta l’evidenza scientifica Proprietà fisico-chimiche dei composti Correlazioni struttura-attività Informazioni farmacocinetiche Studi meccanicistici Bologna 13 aprile 2007

30 Focus sui modelli in vitro
Limiti degli studi a lungo termine nell’animale Costi elevati Specificità di specie e di ceppo Peculiarità nelle vie di somministrazione Difficoltà nell’estrapolazione all’uomo Pochissimi dati su miscele complesse Interesse internazionale a trovare test alternativi REACH Bologna 13 aprile 2007

31 Dati di letteratura Bologna 13 aprile 2007

32 Dati di letteratura Bologna 13 aprile 2007

33 Dati di letteratura Bologna 13 aprile 2007

34 La nostra esperienza Bologna 13 aprile 2007

35 Bologna 13 aprile 2007

36 D A C E B Bologna 13 aprile 2007

37 Campagna Estiva A 23 <4 B 16 C 17 D 12 5 E 21 7
Postazione NO2 µg/m3 HCl A 23 <4 B 16 C 17 D 12 5 E 21 7 Bologna 13 aprile 2007

38 Campagna Autunnale A 23 <4 B 51 C 24 D 22 E 26
Postazione NO2 µg/m3 HCl A 23 <4 B 51 C 24 D 22 E 26 Bologna 13 aprile 2007

39 Campagna Invernale Bologna 13 aprile 2007

40 Frequenza di trasformazione nei diversi siti
Bologna 13 aprile 2007