Drie onderzoekers van de universiteit van Kansas in Lawrence – Meenakshi Mishra, Hongliang Fei en Jun Huan –  hebben een rekenmethode ontwikkeld waarmee de giftigheid van een chemische verbinding is te berekenen. Giftigheid is een een relatief begrip, want afhankelijk van de dosering en de soort. In grote hoeveelheden is zelfs water giftig en wat voor de ene vogel voedsel is, is voor de ander zijn dood. Voor veel toepassingen is het handig alvorens maar één molecuul van de beoogde stof is gemaakt een schatting te maken of die stof ook in lage concentraties giftig zal zijn.
In de VS, dit bericht komt daar vandaan, zijn officieel zo’n 70 000 verschillende industriële chemicaliën aangemeld en elk jaar komen er zo’n 1000 nieuwe bij, waar zelfs niet de simpelste giftigheidstests bij worden uitgevoerd. De onderzoekers uit Kansas hebben hun rekenmethode uitgeprobeerd op 300 chemische verbindingen, waarvan de giftigheid(sgrens) bekend is. De methode zou dierproeven, nodig voor het bepalen van de giftigheid, overbodig kunnen maken, meldt Eurekalert, als de methode zijn deugdelijkheid voor de autoriteiten heeft bewezen.
De methode maakt gebruik van kwantitatieve structuuractiviteitsrelaties (Engelse afko QSAR), een methode die in de farmaceutische industrie wordt gebruikt. In deze benadering gaat het er om hoe de verschillende atomen in het molecuul met elkaar zijn verbonden en welk effect die ‘samenhang’ zou kunnen hebben op de helende werking van dat molecuul. Belangrijk is, bijvoorbeeld, de oplosbaarheid in water aangezien de processen in het lichaam zich afspelen in een waterige omgeving. De onderzoekers hebben de techniek ‘omgebogen’ naar giftigheid (in plaats van geneeskundige werkzaamheid).

Als het bericht van Eurekalert juist is, dan voorspelde de rekenmethode van de Kansasser onderzoekers twee van de drie geteste verbindingen juist. Dat is bij lange na niet voldoende om dierproeven overbodig te maken. Deze methode zou wel snel een grove schifting kunnen maken welke chemicaliën, wereldwijd zijn er zo’n 100 000 in omloop, ‘verdacht’ zijn. De onderzoekers werken nu aan een verbetering en verfijning van hun giftigheidsberekening.

Bron: Eurekalert

“Computational prediction of toxicity” in Int. J. Data Mining and Bioinformatics, 2013, 8, 338-348