8 toxstudies_OF2_KP_student.pdf

# Regulatorische toxicologie en betrokken instanties Regulatorische toxicologie is essentieel voor het waarborgen van de veiligheid van bestaande en nieuwe chemische stoffen door middel van gestandaardiseerde tests en de coördinatie van internationale, Europese en nationale instanties [5](#page=5) [6](#page=6). ### 1.1 De noodzaak van toxiciteitsonderzoek Toxiciteitsonderzoek is vereist voor zowel bestaande als nieuwe substanties [3](#page=3). * **Bestaande substanties** omvatten onder andere chemicaliën, pesticiden en natuurlijke gifstoffen [3](#page=3). * **Nieuwe substanties** betreffen bijvoorbeeld nieuwe geneesmiddelen, nieuw ontwikkelde pesticiden, nieuwe additieven in voeding en nieuwe bestanddelen in supplementen [3](#page=3). De beschikbaarheid van stoffen is niet langer het primaire probleem; veiligheid staat voorop in de Westerse samenleving. Regulatorische toxicologie verzamelt informatie uit (dier)proeven om vast te stellen of een chemische stof ziekte of dood kan veroorzaken. Dit onderzoek is van toepassing op chemicaliën, bestrijdingsmiddelen en biociden, (dier)geneesmiddelen, cosmetica, en voedings- en voederadditieven [3](#page=3) [5](#page=5). ### 1.2 Doelen en standaarden in regulatorische toxicologie Het hoofddoel van regulatorische toxicologie is het definiëren van standaarden, met name de dosis van een chemische stof waaraan een individu kan worden blootgesteld zonder schadelijke effecten. Dit wordt gecoördineerd door verschillende autoriteiten op verschillende niveaus [6](#page=6). ### 1.3 Internationale instanties: OECD De Organisation for Economic Co-operation and Development (OECD) speelt een cruciale rol op mondiaal niveau [6](#page=6). * **OECD Test Guidelines:** Dit zijn richtlijnen voor de te gebruiken testmethoden om de veiligheid van chemicaliën of chemicalie-bevattende preparaten te bepalen. Ze worden beschouwd als de "gouden standaard" voor toxiciteitsstudies. De richtlijnen zijn onderverdeeld in secties [7](#page=7): * Sectie 1: Fysisch-chemische eigenschappen * Sectie 2: Effecten op biotische systemen * Sectie 3: Afbraak en accumulatie * Sectie 4: Gezondheidseffecten * Sectie 5: Overige testrichtlijnen [7](#page=7). De OECD telt 37 lidstaten [8](#page=8). De OECD Test Guidelines zijn een uniek instrument voor het beoordelen van de potentiële effecten van chemicaliën op de menselijke gezondheid en het milieu. Ze worden internationaal geaccepteerd als standaardmethoden voor veiligheidstests en worden gebruikt door professionals in de industrie, academische wereld en overheid. Deze richtlijnen worden regelmatig bijgewerkt met de hulp van nationale experts uit OECD-lidlanden. De OECD Test Guidelines vallen onder de Mutual Acceptance of Data (MAD), wat betekent dat gegevens die zijn gegenereerd in een OECD-lidland of partnerland dat de beslissing heeft goedgekeurd, in andere OECD-landen en partnerlanden worden geaccepteerd voor beoordelingsdoeleinden en andere toepassingen met betrekking tot de bescherming van de menselijke gezondheid en het milieu [9](#page=9). ### 1.4 Europese regelgeving en instanties: REACH en ECHA Op Europees niveau zijn REACH en de European Chemicals Agency (ECHA) van groot belang [6](#page=6). * **REACH:** Dit staat voor European Regulation on Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals. Het is een verordening (wet) van de Europese Unie die rechtstreeks van toepassing is in alle lidstaten. REACH is van kracht sinds 2007 [10](#page=10) [11](#page=11). * **Doelstellingen van REACH:** * Beschermen tegen de risico's van chemicaliën [11](#page=11). * Het concurrentievermogen van de chemische industrie in de EU verbeteren [11](#page=11). * Bevorderen van het gebruik van alternatieve methoden voor dierproeven [11](#page=11). * **Verantwoordelijkheden onder REACH:** * De industrie heeft de verantwoordelijkheid om toxiciteitsprofielen te bepalen [11](#page=11). * REACH biedt ondersteuning aan de industrie [11](#page=11). * REACH adviseert de Europese Commissie, die richtlijnen en procedures opstelt en omzet in wetgeving [11](#page=11). * **Samenwerking:** REACH werkt samen met de European Chemicals Agency (ECHA) en nationale autoriteiten [11](#page=11). * **ECHA:** De European Chemicals Agency (ECHA) is de drijvende kracht achter REACH [12](#page=12). * **Functies van ECHA:** * Helpt bedrijven de wetgeving na te leven [12](#page=12). * Bevordert het veilig gebruik van chemische stoffen [12](#page=12). * Verstrekt informatie over chemische stoffen [12](#page=12). * Pakt zorgwekkende stoffen aan [12](#page=12). ### 1.5 Nationale instanties in België Op nationaal niveau, in België, zijn diverse federale agentschappen betrokken bij regulatorische toxicologie [13](#page=13) [6](#page=6). * **FANC (Federaal Agentschap voor Nucleaire Controle):** Dit agentschap is verantwoordelijk voor de bescherming van de bevolking, werknemers en het leefmilieu tegen de gevaren van ioniserende straling [14](#page=14). * **FAVV (Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen):** Het FAVV garandeert de maximale veiligheid van de consument door middel van regelmatige controles binnen de gehele voedselketen [14](#page=14). * **FAGG (Federaal Agentschap voor Geneesmiddelen en Gezondheidsproducten):** Dit agentschap verzekert de kwaliteit, veiligheid en doeltreffendheid van geneesmiddelen en gezondheidsproducten voor zowel humaan als diergeneeskundig gebruik [14](#page=14). --- # In vivo toxiciteitsstudies Dit gedeelte behandelt toxiciteitsonderzoek dat wordt uitgevoerd bij proefdieren, waarbij onderscheid wordt gemaakt tussen acute, (sub)chronische en specifieke toxiciteitstesten, inclusief methodologie, proefdierkenmerken, en welzijnsaspecten [15](#page=15). ### 2.1 Algemene principes van toxiciteitsstudies in dieren Toxiciteitsstudies in dieren hebben als doel het verzamelen van basis toxicologische informatie, het identificeren van onmiddellijke schadelijke effecten en klinische verschijnselen, het vaststellen van potentieel getroffen organen, en het verkrijgen van inzicht in mogelijke werkingsmechanismen. Een 'ideale situatie' omvat het toepassen van de toedieningswijze die vergelijkbaar is met de menselijke blootstelling, het bestuderen van de dosis-responsrelatie, het bepalen van de NOAEL (No Observed Adverse Effect Level) en/of LOAEL (Lowest Observed Adverse Effect Level), en het uitvoeren van studies in zowel knaagdieren als niet-knaagdieren. De keuze van de test wordt beïnvloed door de verwachte blootstelling, reeds bestaande kennis, en de structuur-activiteitsrelatie (SAR) [16](#page=16) [17](#page=17) [22](#page=22). #### 2.1.1 Variabelen in toxiciteitsstudies Verschillende variabelen moeten zorgvuldig worden gecontroleerd voor betrouwbare resultaten [18](#page=18): * **Proefdier:** De keuze van soort en stam (bv. muizen, ratten, hamsters, cavia's, konijnen, honden, apen) en geslacht is cruciaal [18](#page=18). * **Dieet:** De samenstelling van het dieet beïnvloedt de fysiologie en dus de respons op vreemde substanties. Macro- en micro-nutriënten spelen een rol in biotransformatie. Voeding kan *ad libitum* of onder restrictie plaatsvinden [18](#page=18). * **Huisvesting:** Factoren zoals kooien, groepering, temperatuur, vochtigheid, licht, lawaai en het dag-nachtritme moeten zo goed mogelijk gecontroleerd worden [18](#page=18). #### 2.1.2 Bestudeerde parameters De parameters die worden bestudeerd variëren afhankelijk van de test [19](#page=19): * **Routineonderzoek:** Algemeen onderzoek (gewicht, voederconsumptie), metingen naar orgaanfuncties (bv. ECG), biochemische en hematologische parameters uit urine en bloed, en de bepaling van de aanwezigheid van toxicon of metaboliet in plasma voor het opstellen van een toxicokinetisch profiel [19](#page=19). * **Post-euthanasie onderzoek:** Macroscopisch en microscopisch (histopathologisch) onderzoek [19](#page=19). * **Specifieke aandachtspunten:** Verhoogde aandacht kan uitgaan naar immunotoxische effecten, gemeten via hematologische parameters (WBC, Ig) en histopathologie van lymfoïde organen [19](#page=19). #### 2.1.3 Dierenwelzijn en de 3V's Dierproeven vereisen goedkeuring van een Ethisch Comité en moeten relevant en zwaarwichtig genoeg zijn om in vivo onderzoek te rechtvaardigen. De 3V's (Vervanging, Vermindering, Verfijning) zijn hierbij leidend [20](#page=20): * **Vervanging:** Gebruik van alternatieve methoden waar mogelijk [20](#page=20). * **Vermindering:** Minimaliseren van het aantal proefdieren [20](#page=20). * **Verfijning:** Minimaliseren van stress, pijn en ongemak bij de proefdieren [20](#page=20). Sinds september 2004 is specifieke opleiding verplicht voor dierenverzorgers (cat. A), onderzoekers (cat. B) en onderzoeksleiders (cat. C) [20](#page=20). ### 2.2 Acute toxiciteitstesten Acute toxiciteitstesten richten zich op korte termijn blootstelling, maximaal 24 uur, met een opvolging gedurende 14 dagen. Het doel is het verzamelen van basis toxicologische informatie voor fase I studies bij mensen (First-In-Human) [22](#page=22). #### 2.2.1 Doelstellingen van acute toxiciteitstesten Deze tests helpen bij: * Het identificeren van onmiddellijke schadelijke effecten en klinische verschijnselen [22](#page=22). * Het signaleren van potentieel getroffen organen [22](#page=22). * Het geven van informatie over het mogelijk werkingsmechanisme [22](#page=22). * Het classificeren van de ernst op basis van LD50 of LC50 [22](#page=22). #### 2.2.2 Terminologie * **LD50 (Lethal Dose 50):** De dosis waarbij 50% van de proefdierpopulatie sterft. Deze parameter wordt tegenwoordig niet meer toegepast [22](#page=22). * **LC50 (Lethal Concentration 50):** De concentratie waarbij 50% van de proefdierpopulatie sterft [22](#page=22). * **LDLO (Lowest Published Lethal Dose):** De laagste gedocumenteerde dosis die sterfte kan veroorzaken bij proefdieren [22](#page=22). #### 2.2.3 Historische en alternatieve methoden De OECD nr. 41 LD-test, die minimaal 40 dieren gebruikte (5 dieren per geslacht per groep, met minimaal 3 dosissen plus een controlegroep), is afgeschaft. Voorbeelden van LD50 waarden voor stoffen zoals strychnine kunnen worden teruggevonden via databases zoals PubChem [23](#page=23). #### 2.2.4 Alternatieve acute toxiciteitsstudies (voor vermindering) Om het aantal proefdieren te verminderen, zijn er alternatieve methoden ontwikkeld volgens OECD richtlijnen [24](#page=24): * **OECD nr. 420: Fixed Dose Procedure (FDP)** * Gebruikt één species en één geslacht (doorgaans vrouwelijke ratten) [24](#page=24). * Het eindpunt is mortaliteit [24](#page=24). * Begint met één dier per dosis (bv. 5, 50, 300, 2000 mg/kg, uitzonderlijk 5000 mg/kg) [24](#page=24). * De dosis die net niet lethaal is, wordt herhaald bij 4+1 vrouwelijke ratten [24](#page=24). * Classificeert de acute toxiciteit volgens het GHS (Globally Harmonised System) met een geschatte LD50 [24](#page=24). * Klasse 1: LD50 < 5 mg/kg * Klasse 2: 5 mg/kg < LD50 < 50 mg/kg * Klasse 3: 50 mg/kg < LD50 < 300 mg/kg * Klasse 4: 300 mg/kg < LD50 < 2000 mg/kg * Klasse 5: LD50 > 2000 mg/kg * De methode vermijdt in principe dosissen die naar verwachting letaal zijn en focust op het identificeren van de dosis die zichtbare toxiciteit of dood veroorzaakt, of juist geen effecten vertoont op de hoogste dosis [25](#page=25). * De stof wordt oraal toegediend via een maagsonde, met vastende dieren vooraf [25](#page=25). * Resultaten omvatten wegingen en gedetailleerde dagelijkse observaties, evenals een macroscopische autopsie [25](#page=25). * Dit maakt classificatie volgens het GHS mogelijk [26](#page=26). * **OECD nr. 423: Acute Toxic Class test (ATC)** [24](#page=24). * **OECD nr. 425: Up & Down Procedure (UDP)** [24](#page=24). ### 2.3 Langetermijnstudies: (Sub)chronische toxiciteitsstudies Langetermijnstudies evalueren de effecten van herhaalde blootstelling gedurende een langere periode [28](#page=28). #### 2.3.1 Subacute studies (korte termijn, herhaalde dosis) * **Duur:** Maximaal 1 maand [29](#page=29). * **Toediening:** Dagelijks oraal of dermaal; meestal maximaal 5 keer per week bij inhalatie [29](#page=29). * **Dosisniveaus:** Meestal een reeks van 3 doseringen met een toename van een factor 2 tot 10 [29](#page=29). * **Informatie verkregen:** * Onmiddellijke en vertraagde effecten [29](#page=29). * Bioaccumulatie potentieel [29](#page=29). * Omkeerbaarheid van schade [29](#page=29). * Ontwikkeling van tolerantie [29](#page=29). * Bepaling van de NOAEL en LOAEL [29](#page=29). #### 2.3.2 Subchronische toxiciteitsstudies * **Duur:** Typisch 3 maanden, wat ongeveer 10% van de normale levensduur van het dier is (bv. 3 maanden voor knaagdieren). Deze studies worden vaak uitgevoerd op jonge dieren die zich in een groeispurt bevinden, wat hen het meest gevoelig maakt [30](#page=30). * **Dosisgroepen:** Doorgaans twee dosisgroepen: één lage dosis waarbij geen toxiciteit wordt verwacht, en één hoge dosis waarbij toxiciteit zeker verwacht wordt [30](#page=30). * **Observatie:** Dagelijkse observatie met een uitgebreidere evaluatie aan het einde van de studie [30](#page=30). * **Informatie verkregen:** * Richtlijnen voor het opzetten van chronische studies [30](#page=30). * Inzicht in het belangrijkste toxische effect en indicatie van doelorganen [30](#page=30). * Indicatie van de latentieperiode van symptomen in relatie tot de dosis [30](#page=30). * Inzicht in de omkeerbaarheid van effecten na stopzetting van de toediening [30](#page=30). * Inzicht in toxicokinetische parameters [30](#page=30). * Schatting van de NOAEL [30](#page=30). #### 2.3.3 Chronische studies * **Duur:** Meestal 9-12 maanden (OECD nr. 410), maar in de praktijk vaak 18-24 maanden bij ratten en muizen [28](#page=28). * **Proefdieren:** Meestal studies in zowel knaagdieren als niet-knaagdieren. Pathogeen-vrije dieren worden gehouden onder superhygiënische omstandigheden [31](#page=31). * **Dosisgroepen:** Minimaal 4 dosisgroepen: * Negatieve controle [31](#page=31). * Lage dosis: geen toxiciteit verwacht [31](#page=31). * Middendosis [31](#page=31). * Hoge dosis: lichte tot matige toxiciteit, zonder sterfte [31](#page=31). * **Extra groepen:** Soms worden extra groepen toegevoegd om laattijdig optredende effecten en eventuele reversibiliteit te bestuderen (extra negatieve controlegroep, extra hoge dosis groep) [31](#page=31). * **Doel:** Het bepalen van de NOEL (No Observed Effect Level) en de NOAEL (No Observed Adverse Effect Level - geen toxiciteit, wel mineure neveneffecten) [31](#page=31). * **Cruciaal:** Altijd de beoogde toedieningswijze bij mensen includeren [28](#page=28). ### 2.4 Specifieke toxiciteitstesten Naast acute en (sub)chronische studies worden specifieke toxiciteitstesten uitgevoerd om gerichte effecten te onderzoeken, zoals carcinogeniteit, mutageniteit, reproductieve toxiciteit, immunotoxiciteit, neurotoxiciteit, en dermale toxiciteit. Ook worden uitgebreidere testen uitgevoerd voor voedingsadditieven en bij geneesmiddelen (safety pharmacology) [16](#page=16). --- # In vitro toxiciteitsstudies Dit onderwerp behandelt toxiciteitsonderzoek dat buiten een levend organisme wordt uitgevoerd, met name in celculturen [33](#page=33). ### 3.1 Algemene principes van in vitro toxiciteitsstudies In vitro toxiciteitsstudies worden uitgevoerd om de effecten van stoffen op cellen te beoordelen zonder de complexiteit van een heel organisme. Er wordt onderscheid gemaakt tussen cytotoxiciteitsassays, die het aantal dode cellen meten, en viabiliteitsassays, die het aantal levende cellen kwantificeren. Beide typen assays leveren in principe dezelfde informatie. Een nadeel van in vitro studies is dat ze geen informatie geven over de interactie tussen verschillende weefsels. Hoewel er een correlatie bestaat tussen de LD50 in dieren en mensen (ongeveer 65%), kan dit worden verbeterd met in vitro toxiciteitsassays (ongeveer 70%) [33](#page=33). Een algemeen schema voor een viabiliteits- of cytotoxiciteitsassay omvat blootstelling van cellen aan een stof, gevolgd door een meting van celvitaliteit of -cytotoxiciteit [34](#page=34). ### 3.2 Methoden voor viabiliteits- en cytotoxiciteitsassays Viabiliteitsassays kunnen worden onderverdeeld in methoden die de membraanintegriteit beoordelen en methoden die de metabole activiteit meten [35](#page=35). #### 3.2.1 Assays gebaseerd op membraanintegriteit * **ATP meting:** Bij celschade of celdood kan de intracellulaire ATP-concentratie dalen. De CellTiter-Glo assay van Promega maakt gebruik van luciferase om ATP te detecteren via luminescentie. Hierbij wordt eerst het celmembraan gelyseerd, ATPasen geïnactiveerd, en vervolgens luciferase en luciferine toegevoegd. ATP is essentieel voor de omzetting van luciferine naar oxyluciferine [35](#page=35) [36](#page=36). * **LDH lekkage:** Lactaatdehydrogenase (LDH) is een enzym dat voornamelijk in het cytoplasma van cellen aanwezig is. Bij membraanschade lekt LDH uit de cel naar de extracellulaire ruimte, wat gemeten kan worden [35](#page=35) [43](#page=43). * **Propidiumiodide test:** Propidiumiodide is een kleurstof die door de membraan van dode cellen kan penetreren en zich intercaleert in dubbelstrengs DNA. Het fluoresceert rood bij excitatiewellenlengtes van 488 nm, en het signaal is proportioneel aan de hoeveelheid DNA in de cel [44](#page=44). * **Trypaanblauw kleuring:** Trypaanblauw is een kleurstof die de membranen van cellen met een verstoorde permeabiliteit kan binnendringen en de cel blauw kleurt. Levende cellen met intacte membranen nemen de kleurstof niet op [35](#page=35) [45](#page=45). #### 3.2.2 Assays gebaseerd op metabole activiteit Deze assays meten de metabole capaciteit van levende cellen [35](#page=35) [37](#page=37). * **Reductie van tetrazoliumzouten (MTT, MTS):** Deze assays zijn gebaseerd op de reductie van tetrazoliumzouten door levende cellen, met name door enzymen in de mitochondriën, tot een gekleurd formazanproduct [35](#page=35) [38](#page=38). * **MTT (Methylthiazolyldiphenyl-tetrazolium bromide):** Dit is een gele kleurstof die wordt omgezet in een blauw/paars formazanproduct. De absorptie van dit product kan fotometrisch worden bepaald bij 570 nm. Een voorbeeld is de MTT-test met levercellen, waarbij na incubatie met een stof en vervolgens met MTT, de formazanproductie wordt gemeten om de IC50 (concentratie die 50% remming veroorzaakt) te bepalen [38](#page=38) [39](#page=39) [40](#page=40). * **MTS:** Dit is een wateroplosbare variant van MTT, wat de extractie van het formazanproduct vereenvoudigt [38](#page=38). * **Reductie van resazurine (alamar Blue®):** Alamar Blue is een kleurstof (resazurine) die door levende cellen wordt gereduceerd tot een fluorescerend product (dihydroresazurine). De fluorescentie-intensiteit is een maat voor de metabole activiteit [35](#page=35) [42](#page=42). ### 3.3 Detectie van apoptose Naast algemene cytotoxiciteit kan in vitro onderzoek ook specifiek de detectie van apoptose (geprogrammeerde celdood) omvatten [35](#page=35). * **Caspase assays:** Caspases zijn een familie van proteasen die een centrale rol spelen in de signaleringstrajecten van apoptose. Specifieke caspases zoals caspase-8, caspase-9 en caspase-3/7 kunnen worden gemeten om de activatie van apoptotische paden te detecteren [46](#page=46). * **TUNEL analyse:** De TUNEL (Terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labeling) analyse is een methode om de aanwezigheid van DNA-strandbreuken in cellen te detecteren, wat een kenmerk is van apoptose [46](#page=46). --- # Genetische toxiciteit en carcinogeniciteit Dit onderdeel onderzoekt de gevolgen van DNA-schade, variërend van geen gevolg tot celdood, mutaties, kanker en teratogene effecten, evenals de methoden om genetische toxiciteit te evalueren en de classificatie van stoffen op basis van hun carcinogene potentieel [48](#page=48) [56](#page=56). ### 1.1 Gevolgen van schade aan DNA Schade aan DNA kan diverse gevolgen hebben voor een individu, zowel op korte als op lange termijn. Deze gevolgen kunnen variëren van [48](#page=48): * **Geen gevolg:** Het DNA-reparatiesysteem compenseert de schade effectief [48](#page=48). * **Celdood:** De aangetaste cel ondergaat apoptose (geprogrammeerde celdood) [48](#page=48). * **Mutaties:** Permanente veranderingen in het DNA kunnen leiden tot ziekten of kanker [48](#page=48). * **Carcinogeniteit:** De schade kan leiden tot ongecontroleerde celdeling, wat resulteert in kanker [48](#page=48). * **Teratogeniteit:** Schade aan het DNA van een foetus kan leiden tot ontwikkelingsstoornissen of -afwijkingen [48](#page=48). * **Chromosomale defecten:** Dit omvat zowel structurele afwijkingen aan chromosomen (clastogeniteit) als afwijkingen in het aantal chromosomen (aneuploidie/polyploïdie) [48](#page=48). ### 1.2 Tests voor genetische toxiciteit Verschillende tests worden gebruikt om genetische toxiciteit te evalueren. #### 1.2.1 Ames test (OECD nr. 471) De Ames test is een standaard *in vitro* test die het mutagene karakter van moleculen evalueert met behulp van bacteriestammen. Het principe is dat mutagene stoffen een ad random terugmutatie veroorzaken, wat resulteert in een toename van revertanten. De resultaten worden vergeleken met een negatieve controle, aangezien spontane revertanten altijd mogelijk zijn [49](#page=49). Om de metabolische activiteit van stoffen te bestuderen, wordt vaak leverextract toegevoegd aan de testopstelling. Dit extract bevat enzymen die de geteste stoffen kunnen metaboliseren. Dit is cruciaal omdat een stof zelf niet mutageen hoeft te zijn, maar de metabolieten ervan dat wel kunnen zijn [50](#page=50). #### 1.2.2 Muis lymfoma test (OECD nr. 490) De muis lymfoma test is een *in vitro* mammalian assay die mutaties detecteert. Het is een niet-bacteriële test die gebruik maakt van een muis lymfoma cellijn in cultuur, samen met 5-trifluorothymidine (TFT) [51](#page=51). #### 1.2.3 Chromosoomaberratietest (CAT; OECD nr. 473) De chromosoomaberratietest (CAT) is ontworpen om structurele afwijkingen in chromosomen op te sporen [52](#page=52). * **In vitro versie:** Gebruikt geïsoleerde perifere lymfocyten. Bij deze methode wordt de mitotische index bepaald, karyotypering uitgevoerd en het aantal polyploïde cellen geteld [52](#page=52). * **In vivo versie (muizen) nr. 473:** De dieren worden geïnjecteerd met colchicine en vervolgens wordt beenmerg afgenomen voor analyse [52](#page=52). #### 1.2.4 Comet Assay (OECD 489) De Comet Assay, ook bekend als de enkelstrengs gel-elektroforese test, is vooral nuttig voor *in vivo* studies en kan weefselspecifiek zijn. Deze test bepaalt DNA-schade in individuele eukaryote cellen. Het principe berust op gel-elektroforese waarbij intact DNA de "kop" van een komeet vormt en gebroken DNA de "staart". Na kleuring, bijvoorbeeld met propidiumjodide (PI), kan de schade worden gedetecteerd met microscopie [54](#page=54). ### 1.3 Carcinogeniciteit Carcinogeniciteit, het vermogen van een stof om kanker te veroorzaken, is een complex evaluatiegebied. Het is vaak moeilijk te beoordelen omdat carcinogene effecten zich op lange termijn, bij lage doses en relatief zeldzaam kunnen manifesteren. Structure-Activity Relationship (SAR) analyse speelt hierbij een belangrijke rol. De evaluatie van carcinogeniciteit maakt vaak gebruik van de "Weight of Evidence" (WoE) benadering. Stoffen worden ingedeeld in verschillende categorieën [56](#page=56) [57](#page=57): * **A:** De stof is carcinogeen bij mensen [57](#page=57). * **B:** De stof is waarschijnlijk carcinogeen [57](#page=57). * **B1:** Met minimale evidentie bij de mens [57](#page=57). * **B2:** Met voldoende evidentie bepaald in proefdieren, maar niet voldoende bevestigd bij de mens [57](#page=57). * **C:** De stof is mogelijk carcinogeen [57](#page=57). * **D:** Het carcinogene vermogen van een stof is niet bepaald [57](#page=57). * **E:** De stof is bewezen niet carcinogeen [57](#page=57). --- ## Veelgemaakte fouten om te vermijden - Bestudeer alle onderwerpen grondig voor examens - Let op formules en belangrijke definities - Oefen met de voorbeelden in elke sectie - Memoriseer niet zonder de onderliggende concepten te begrijpen

| Term | Definition | |------|------------| | Toxiciteitsonderzoek | Het proces van het verzamelen van informatie uit (dier)proeven om te bepalen of een chemische stof ziekte of dood veroorzaakt. Dit is cruciaal voor het vaststellen van de veiligheid van chemicaliën, geneesmiddelen, cosmetica en andere producten. | | Regulatorische toxicologie | Het vakgebied dat zich bezighoudt met het definiëren van standaarden voor de blootstelling aan chemische stoffen, waarbij de dosis wordt vastgesteld waaraan een individu kan worden blootgesteld zonder schadelijke effecten. Instanties op mondiaal, Europees en nationaal niveau zijn hierbij betrokken. | | OECD Test Guidelines | Een reeks gestandaardiseerde richtlijnen ontwikkeld door de Organisation for Economic Co-operation and Development (OECD) voor het uitvoeren van toxiciteitsstudies. Deze richtlijnen dienen als gouden standaard voor het bepalen van de veiligheid van chemicaliën en worden internationaal geaccepteerd voor de wederzijdse acceptatie van data (MAD). | | REACH | European Regulation on Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals. Dit is een Europese verordening die tot doel heeft de menselijke gezondheid en het milieu te beschermen tegen de risico's van chemische stoffen, terwijl het concurrentievermogen van de chemische industrie in de EU wordt verbeterd. | | ECHA | European Chemicals Agency. Dit agentschap is de drijvende kracht achter REACH en helpt bedrijven bij het naleven van de wetgeving, bevordert het veilige gebruik van chemische stoffen en verstrekt informatie hierover. | | In vivo toxiciteitsstudies | Toxiciteitsstudies die worden uitgevoerd op levende organismen, voornamelijk dieren. Deze studies omvatten diverse tests zoals acute, (sub)chronische en specifieke toxiciteitstesten om de effecten van stoffen op de gezondheid te beoordelen. | | Acute toxiciteitstesten | Korte termijn toxiciteitsstudies die de onmiddellijke schadelijke effecten van een stof onderzoeken na een eenmalige blootstelling (maximaal 24 uur). Ze verzamelen basis toxicologische informatie voor fase I studies en identificeren mogelijke getroffen organen. | | NOAEL (No Observed Effect Level) | Het hoogste niveau van blootstelling aan een stof waarbij geen statistisch significant negatief effect wordt waargenomen in een studiepopulatie, vergeleken met een controlegroep. | | LOAEL (Lowest Observed Adverse Effect Level) | Het laagste niveau van blootstelling aan een stof waarbij een statistisch significant negatief effect wordt waargenomen in een studiepopulatie, vergeleken met een controlegroep. | | In vitro toxiciteitsstudies | Toxiciteitsstudies die worden uitgevoerd buiten een levend organisme, bijvoorbeeld in celculturen of met behulp van geïsoleerde organen. Deze studies worden gebruikt om specifieke cellulaire effecten van stoffen te onderzoeken en worden steeds belangrijker als alternatief voor dierproeven. | | Cytotoxiciteitsassay | Een experimentele methode om de toxiciteit van een stof te meten door het aantal dode cellen in een cultuur te kwantificeren. Dit geeft een indicatie van de directe schadelijke effecten van de stof op cellen. | | Viabiliteitsassay | Een experimentele methode om de leefbaarheid van cellen te beoordelen, meestal door het aantal levende cellen in een cultuur te meten. Dit kan via verschillende mechanismen, zoals het beoordelen van membraanintegriteit of metabole activiteit. | | Apoptose | Geprogrammeerde celdood, een essentieel biologisch proces waarbij cellen zichzelf opruimen zonder ontsteking te veroorzaken. In toxicologie is het detecteren van apoptose een manier om schadelijke effecten van stoffen op cellen te onderzoeken. | | Genetische toxiciteit | De capaciteit van een stof om het DNA te beschadigen, wat kan leiden tot mutaties, chromosomale afwijkingen of kanker. Tests zoals de Ames test en de Comet assay worden gebruikt om dit te evalueren. | | Ames test | Een in vitro biologische assay die het mutagene karakter van een molecule test in bacteriën (Salmonella typhimurium). De test zoekt naar terugmutaties (revertanten) die de oorspronkelijke genetische eigenschap herstellen. | | Chromosoomaberratie test (CAT) | Een test die wordt gebruikt om structurele afwijkingen in chromosomen te detecteren, zowel in vitro als in vivo. Dit kan wijzen op genotoxische effecten van een stof. | | Comet Assay | Een gevoelige techniek voor het detecteren van DNA-schade in individuele eukaryote cellen, vaak gebruikt na blootstelling aan potentieel genotoxische stoffen. De methode maakt gebruik van gel-elektroforese om intact en gebroken DNA te scheiden. | | Carcinogeniciteit | Het vermogen van een stof om kanker te veroorzaken. De beoordeling hiervan is complex en vereist vaak langdurige studies, waarbij classificaties worden toegekend op basis van bewijs bij mensen en proefdieren. |