SITOX informa (aprile 2008) n. 3 - 1

INDICE

SITOX informaSITOX informaANNO XI

N. 1Aprile 2008

Periodico della Società Italiana di TossicologiaFondata nel 1967 Dir. Resp. Prof. Patrizia Hrelia

Riconosciuta con DPR 16/05/1972, n. 376 - C.F.: 96330980580Iscritta Registro Persone Giuridiche Prefettura di Milano n. 3512 pag. 606 vol. II

SITOX - NotizieGiorgio Cantelli Forti 1

IIe giornate italiane mediche dell’ambiente “La pandemia silenziosa: inquinamento ambientale e danni alla salute”

Patrizia Hrelia 2

La salute delle donne all’alba del 3° millenio

Marco Pivato 2

Biotecnologie, il dibattito passa da Rimini

Marco Pivato 4

Giornata dedicata al REACH

Emanuela Corsini 5

La prioritizzazione delle sostanzechimiche secondo la normativa Reach:strumenti per la stima della tossicità dellesostanze e per il loro ordinamentosviluppati dall’european chemicals bureau

Manuela Pavan, Andrew P. Worth 5

Studi preclinici: Approccio tossicologicoal farmaco antitumorale

Paolo Colombo e Marco Brughera 8

Young Investigator Award 11

Antidotes in Depth 2008 and ChemicalEmergencies 12

Questo numero di SITOX Informa è una ulteriore testimonianza dellavivacità della nostra Società, che continua ad essere presente ai tavoli diconfronto con altre rappresentanze del mondo scientifico sui temi piùattuali e dibattuti, nonché promotrice di manifestazioni. Inquinamentoatmosferico, biotecnologie, salute di genere, sviluppo di nuovi farmacisono solo alcuni dei temi caldi che hanno visto la SITOX in prima linea,sempre con l’obiettivo di una corretta informazione. Non da ultimo, anco-ra REACH. Buona lettura.

SITOX - NotizieUN SALUTO

La SITOX rivolge un caloroso edaffettuoso saluto al Prof. PaoloPreziosi, Emerito presso l’Uni-versità Cattolica del Sacro Cuore,nel momento del Suo colloca-mento a riposo. In realtà siamotutti certi che la straordinaria edoperosa vita scientifica di questoMaestro delle scienze farmacolo-giche continuerà a dare impor-tanti contributi allo sviluppo edal valore della nostra disciplina,anche tramite i Suoi numerosiAllievi. Con la Sua attenta pre-

senza e con i Suoi illuminati con-sigli il Prof. Preziosi è semprestato un costante e fondamentaleriferimento per la crescita e lamaturità accademica dei farma-cologi e dei tossicologi italiani. In particolare la Tossicologia ita-liana ha ricevuto negli anni dalProf. Preziosi un fondamentaleimpulso per il sua affermazionesia nelle tematiche di ricerca chenel prestigio internazionale. Tra inumerosissimi e prestigiosi inca-richi ricordo per i Colleghi piùgiovani che il Prof. Paolo Prezio-si è stato Presidente della Società

Italiana di Tossicologia (1979-1986) e dell’ International Unionof Toxicology (IUTOX) dal 1989al 1992, Liaison Officier dellaInternational Union of Toxico-logy (IUTOX) con la WHO. Infi-ne, due eventi internazionali digrande rilievo sono stati garantiticon successo dal Prof. Preziosi:24th Congress of the EuropeanSociety of Toxicology (Rome,1983) e 6th International Con-gress of Toxicology (Rome,1992).Grazie Professore!

Giorgio Cantelli Forti

2 - SITOX informa (aprile 2008) n. 3

È stato fatto molto lavoro perprogredire nello sviluppo dellamedicina di genere. L’alba delterzo millennio potrebbe darluce anche a un approccio nuovo

nelle terapie e nella prevenzione,se le scienze della salute marce-ranno braccio a braccio coi duesessi sulla strada del progresso.In questa corsa è la donna, anco-

ra, ad arrancare, finché nondiverrà un modello della stessadignità del maschio nello studiodelle molecole. Quote rosaanche in fase clinica e pre-clini-

La salute delle donne all’alba del 3° millennioMarco Pivato

Si sono svolte ad Arezzo, il 29-30 novembre e il 1 dicembre2007, le IIe Giornate ItalianeMediche dell’Ambiente “Lapandemia silenziosa: Inquina-mento ambientale e danni allasalute”, organizzate dall’Asso-ciazione Medici per l’Ambiente,ISDE Italia. Il Presidente, Ro-berto Romizi, ha voluto che laSITOX partecipasse attivamentealla manifestazione. Con l’even-to, l’Associazione (www.isde.it)ha voluto ribadire il ruolo diinterfaccia che il medico puòsvolgere tra il mondo della ricer-ca scientifica e quello dei tecniciche si occupano di salute, per unacorretta diffusione delle cono-scenze relative ai problemi dellasalute legati all’ambiente. Que-sti, acuti o cronici, coinvolgonosoprattutto gli abitanti degliaggregati urbani e degli insedia-menti produttivi. In particolaresono a rischio i bambini, glianziani e i sofferenti per patolo-gie croniche. I medici sono i

primi testimoni delle ricaduteche il danno ambientale provocasulla salute dei loro assistiti. Ciòha posto la classe medica di fron-te alla responsabilità di orientareil proprio ruolo professionale,oltre che nei riguardi di obiettivisociali, verso scelte sempre piùdecise a favore di uno sviluppoambientale sostenibile. Le gior-nate di Arezzo sono state incen-trate sugli effetti sulla saluteumana dell’inquinamento am-bientale. La manifestazione si è postaobiettivi ambiziosi, tra cui pro-muovere interventi partecipativolti a migliorare la salute deicittadini, attraverso i vari settoridella medicina, partendo daun’analisi sui danni alla salutedovuti all’inquinamento am-bientale; diffondere i dati relativiai danni alla salute dovuti all’in-quinamento ambientale da utiliz-zare come strumenti per la piani-ficazione delle attività; stimolarela nascita di analoghe iniziative a

livello internazionale; attivareesperienze finalizzate a promuo-vere interventi integrati di ge-stione delle problematiche am-biente-salute correlate a partireda quelle relative all’inquina-mento atmosferico urbano. Si èdibattuto di ambiente e tumori,radiazioni non ionizzanti e prin-cipio di precauzione, rifiuti edanni per la salute, epidemiolo-gia, tossicologia, nuove tecnolo-gie, valutazione e sottovalutazio-ne del rischio, evidenze cliniche.Le giornate hanno visto relazioniad invito, tavole rotonde condibattiti tra esperti, presentazioniposter, una folta partecipazione evivaci interventi. È auspicabile che la nostraSocietà continui ad essere pre-sente ad analoghe manifestazio-ni, al fine di trasmettere una cor-retta informazione e di ribadire ilruolo centrale svolto dalla Tossi-cologia in tema di rischio per lasalute dell’uomo e misure di pre-venzione.

IIe giornate italiane mediche dell’ambiente“La pandemia silenziosa:

inquinamento ambientale e danni alla salute”Patrizia Hrelia

DAI NOSTRI INVIATI

SITOX informa (aprile 2008) n. 3 - 3

ca, perché “se un farmaco non èstudiato nelle donne, non c’èmodo di sapere se sia efficace esicuro nelle donne”. Parola diFlavia Franconi (SIF – Univer-sità di Sassari), tra le fondatricidella Società Europea di Farma-cologia di Genere, che, in feb-braio, al Polo scientifico e didat-tico di Rimini ha introdotto “Lasalute delle donne all’alba del 3°millennio”, primo appuntamen-to del ciclo di conferenze aperteal pubblico su donne, salute esocietà.L’evento, promosso da SITOX eSIF, fa eco alle relazioni dellaCommissione Salute delleDonne, presieduta dal MinistroLivia Turco, che il 6 marzo aRoma ha presentato il primoRapporto sullo stato di salutedelle donne in Italia.

Donne consumatrici di farma-ci. Ma il farmaco è ancoratroppo maschio.

Identificare, in un’ottica digenere, i “vuoti” - a partire dallefonti informative – per proporreefficaci strategie e ridurre ledisparità di genere in materia disalute: SIF e SITOX in primalinea nella raccolta dei dati per laredazione del documento mini-steriale.Una problematica già affrontata,per esempio, dalla Food andDrug Administration, che, nel1994, aveva creato l’Office ofWomen, con lo scopo di pro-muovere la salute della donnafavorendone l’inclusione neglistudi clinici. In Italia lo scarsoreclutamento femminile nellasperimentazione si contrapponeal dato che vede le stesse donnegrandi consumatrici di farmaci(il 43,7% acquista regolarmentefarmaci a tutte le età; il 75% tra i65-74 anni; l’86,2% dai 75 in su.L’uomo è sotto di 10-11 punti. A

gonfiare il dato anche il consu-mo di contraccettivi e di farmaciper la terapia ormonale sostituti-va post-menopausa, esclusividell’universo femminile. DatiIstat).Probabilmente questo deficit èalla base della maggiore gravitàe maggiore frequenza di reazio-ni avverse che si registranopeculiarmente nelle donne. Laloro esclusione dai trials potreb-be occultare numerose differen-ze farmacodinamiche, farmaco-cinetiche e tardivi segnali disovradosaggio e di interazioni.

Un modello che non si fida èinaffidabile.

Tra i fattori sottolineati da Fran-coni la paura per gli effetti tera-togeni e la scarsa sensibilità deireclutatori alle necessità psico-logiche e pratiche delle donne.D’altra parte variazioni ormona-li indotte da eventuali gravidan-za o dal ciclo mestruale (si pensiall’influenza degli estrogeni suisistemi del dolore) non fannodella donna un indicatore affida-bile. La placenta, per esempio,svolge attività biotrasformante epossiede CYP diverse da quelleepatiche.Le informazioni scarseggianoperché sia il test, sia la testanda,“non si fidano”.

Donne dal cuore fragile.

Maria Grazia Modena (SIC -Università di Modena) fa ilpunto su mortalità e morbiditàfemminile. La tendenza a soc-combere alle malattie cardiova-scolari, in tutto il mondo occi-dentale, sta calando nell’uomo esta aumentando nella donna(38,7% di tutti i decessi maschi-li; 48,4% di tutti i decessi fem-minili. Conti et al. Rapporti Isti-san 2001). Una mortalità otto

volte maggiore rispetto a quelladovuta al tumore al seno. Secondo studi di popolazione, lamortalità acuta, dovuta a malat-tie cardiache, è del 16% nell’uo-mo e del 28% nella donna (Kan-nel Am J Cardiol 1999). Quasidoppia rispetto all’uomo fino ai50 anni, poco più alta fino ai 75,simile dagli 80 in su. Stessi fat-tori di rischio, secondo Modena,per uomini e donne, ma conseverità diverse, soprattutto perquanto riguarda obesità e stresspsico-fisico, che nella donnahanno effetti maggiori. A questiva sommato l’evento menopau-sa.La menopausa è l’oggetto di stu-dio principale dell’osservatorioCentro benessere donna, collo-cato a Modena e fondato dallaprofessoressa nel ’96. Un centropolispecialistico dedicato allaprevenzione e al trattamentodelle malattie associate allamenopausa, con lo scopo di stu-diare i fattori di rischio maggio-ri per la salute delle donne e diidentificare precocementemalattie cardiovascolari, osteo-porosi, depressione, obesità eproblemi ginecologici.

Donne e alimentazione neipaesi in via di sviluppo.

La globalizzazione ha introdottonuovi modelli sociali. Impossi-bile non pensare che modifica-zioni radicali del tessuto politicoe culturale non investano anchela salute. Si comincia a fare unbilancio. I paesi in via di svilup-po come Cina e India conosconoper la prima volta gli ingredientidell’alimentazione occidentale,con conseguenze non sempresolo positive. Silvana Hrelia(Università di Bologna) in occa-sione della conferenza rimineseha disegnato un quadro puntaledel rapporto tra donne e nutri-

4 - SITOX informa (aprile 2008) n. 3

Sempre a Rimini si è appenaconcluso il 1° Congresso Nazio-nale su “Biotecnologie Medici-na e Salute”, organizzato dalPolo di Rimini dell’Universitàdegli Studi di Bologna, dall’Or-dine dei Medici della Provinciadi Rimini, dall’AssociazioneLinkage e dalla ConventionBureau della Riviera di Rimini,in collaborazione con la SocietàItaliana di Tossicologia, con laSocietà Italiana di Farmacolo-gia e l’Associazione Italianacontro le Leucemie-Linfomi eMieloma. E il 2 aprile la Biblio-teca Universitaria di Rimini haospitato la presentazione, daparte di Giancarlo Mazzuca,Direttore de II QuotidianoNazionale, del volume dellacollana “Alimentazione e salu-te” della SITOX, “Le Biotecno-logie e la qualità della vita” acura di Giorgio Cantelli Forti ePatrizia Hrelia, un’importante

occasione di confronto per glioperatori del settore e per i con-sumatori. Rimini e le sue Istitu-zioni diventano, quindi, unpunto di riferimento importanteper parlare e dibattere di Biotec-nologie, un argomento che fadiscutere e che comprendemolte tematiche, dalle terapieper sconfiggere le malattiegenetiche alla creazione dimicrorganismi che “mangiano”l’inquinamento, e che, in ognicaso, si prefiggono di crearebene e servizi di largo consumoattraverso l’ingegneria geneti-ca.Il dibattito è acceso: presso laProvincia di Rimini, il cui Con-siglio ha approvato l’ordine delgiorno proposto dalla IV Com-missione a sostegno della cam-pagna contro l’uso di OGM, èstato costituito il ComitatoLiberi da OGM (OrganismiGeneticamente Modificati) che

fa capo ad Italia-Europa Liberida OGM, la Coalizione Nazio-nale che ha raccolto in tutto ilpaese oltre 3milioni di firme(570mila nella sola RegioneEmilia Romagna) contro l’usodi alimenti transgenici. CNAAlimentare e ConfartigianatoAlimentazione, che aderisconoalla Coalizione, hanno richiestol’intervento del Governo e delParlamento, al fine di garantirela corretta informazione deiconsumatori e di valorizzare edifendere le produzioni tipiche etradizionali del nostro artigiana-to agroalimentare.Gli appuntamenti di Rimini,dunque, si propongono di avvia-re il tanto invocato processo diinformazione alla cittadinanzache ha manifestato, anchemediante referendum, di essereestremamente sensibile allatematica.

Biotecnologie, il dibattito passa da RiminiMarco Pivato

zione nella società del 3° millen-nio. Nei paesi citati il maggiorapporto calorico, possibile gra-zie all’aumento della ricchezza,e i nuovi stili di vita, soprattuttosedentari legati alla vita in fab-brica, sono responsabili di nuovidisordini alimentari. Così, ancheil terzo mondo conosce l’obe-sità, e non solo.Donna come punto di equilibriodella famiglia; è l’attore socialepiù importante nella distribuzio-ne del cibo. Dalla coltivazionealla preparazione, per adulti ebambini. Secondo i dati di Hre-lia, le donne producono più del

50% di tutti gli alimenti presentisulla terra. Per esempio nellazona subsahariana e caraibicadal 60% all’80% della produzio-ne agricola è in mano alle donne.Il 50% di tutte le coltivazioni diriso in Asia è in mano alle donne.Nel terzo mondo e nei paesi invia di sviluppo le disuguaglian-ze di genere sono un retaggioduro a morire. In Cina la femmi-na è infatti oggetto di cure paren-tali inferiori rispetto al maschio.Aumentano i casi di aborto delfeto femmina grazie alla diffu-sione dell’ecografia.La donna dei paesi in via di svi-

luppo è più esposta dell’uomoalla malnutrizione. Si tratta di undato drammatico non solo per lasalute, ma anche per i sistemi disostegno sanitario che dovrannofar fronte a nuove spese e inedi-ti scenari politici.Niente di nuovo invece sul fron-te occidentale, dove incidonoancora bulimia, anoressia e ildilagare delle varie e variegatediete “detossificanti” e macro-biotiche. Ma un corretto stile ali-mentare, conclude Hrelia, non èquello che soltanto aggiungeanni alla vita, bensì vita aglianni.

SITOX informa (aprile 2008) n. 3 - 5

La prioritizzazione delle sostanze chimiche secondola normativa REACH: strumenti per la stima della tossicità delle sostanze e per il loro ordinamento

sviluppati dall’European Chemicals BureauManuela Pavan e Andrew P. Worth

La prioritizzazione delle sostanzechimiche secondo il nuovo regola-mento europeo sulla registrazione,valutazione, autorizzazione erestrizione delle sostanze chimicheREACH (Registration, Evalua-tion, Authorisation of Chemi-cals)1,2, costituisce uno degli aspet-ti della nuova normativa prevista inparticolare nella procedura di valu-

tazione per la inclusione dellesostanze nel sistema di autorizza-zione.L’autorizzazione è un processofinalizzato alla sostituzione dellesostanze maggiormente perico-lose e a un migliore controllo deirischi conseguenti a specifici uti-lizzi. Un produttore, importatoreo utilizzatore non potrà immette-

re sul mercato o utilizzare, in undeterminato modo, sostanze con-siderate particolarmente perico-lose (incluse nell’allegato XIV)senza ottenere preliminarmenteun’opportuna autorizzazionedall’Agenzia europea per lesostanze chimiche (ECHA,http://echa.europa.eu/home_it.html). Le sostanze che attualmente

Giornata dedicata al REACHEmanuela Corsini

REACH (Registration, Evalua-tion, Authorisation of Chemical) èl'acronimo usato dalla ComunitàEuropea per descrivere il nuovosistema di regolamentazione dellesostanze chimiche. Il regolamentoREACH costituisce la più grandeed importante regolamentazionein questo campo dell'ultimo ven-tennio ed è entrato in vigore il 1°giugno 2007 in tutti i paesi dell'U-nione Europea. Il regolamentoREACH per i composti chimici hal'obiettivo, innanzitutto, di assicu-rare un elevato livello di protezio-ne della salute umana e ambienta-le, ed in secondo luogo quello diattuare una semplificazione sosti-tuendo in un unico grande provve-dimento i testi legislativi esistenti.Il decreto attuativo Interministe-riale, previsto in prossima pubbli-cazione, definirà le attribuzioni diresponsabilità dei diversi Ministe-ri e dovrebbe chiarire le compe-

tenze e il ruolo degli enti locali, apartire dalle ARPA e dai Diparti-menti di Prevenzione ASL.In questo clima di “confusione” laSITOX ha organizzato in collabo-razione con il Dipartimento diScienze Farmacologiche dellaFacoltà di Farmacia dell'Univer-sità degli Studi di Milano unagiornata di studio gratuita dal tito-lo: “REACH: a view of strategiesto prioritize chemicals andtesting”. La giornata si è svolta il27 Febbraio 2008 e ha visto la par-tecipazione di più di 70 personeprovenienti dall'industria, univer-sità, organizzazioni pubbliche eprivate. Il Simposio è stato apertodal Prof. Giorgio Cantelli Forti,attuale presidente della SITOX, acui hanno fatto seguito i seguentiinterventi:- Dr Giuseppe Maliverno (Solvay,Milano), “The process of authori-zation in REACH: the role of the

candide list”- Prof Thomas Hartung (ECVAM,Ispra), “What can toxicologylearn from evidente-based medi-cine?”- Prof Corrado L. Galli (Univer-sità di Milano), “TTC: a pragma-tic risk assessment tool forREACH”- Dr Manuela Pavan (JRC, Ispra),“Prioritisation of chemicals underREACH: estimation and rankingtools developed by ECB”La Prof.ssa Marina Marinovich èstata la moderatrice del simposio eha guidato la discussione. Conquesto Simposio la SITOX havoluto ancora una volta sottoli-neare il proprio ruolo in questoprocesso, ribadendo le competen-ze del Tossicologo e affiancandol'Accademia nel percorso formati-vo delle figure professionali siapubbliche che private coinvoltenell'attuazione della normativa.

6 - SITOX informa (aprile 2008) n. 3

destano maggiore preoccupazio-ne in virtù delle loro proprietàpericolose sono le sostanze CMR(cancerogene, mutagene o tossi-che per la riproduzione) di cate-goria 1 e 2; le sostanze EDC(Endocrine disruptors) chemodificano le funzionalità delsistema endocrino; le sostanzesensibilizzanti sul sistema respi-ratorio; le sostanze POP (inqui-nanti organici persistenti), PBT(sostanze persistenti, bioaccu-mulanti e tossiche) e vPvB(sostanze molto persistenti emolto bioaccumulanti), indivi-duate sulla base dei criteri indica-ti in allegato XIII della normati-va.La procedura di autorizzazioneprevede quattro fasi fondamentali:identificazione di una lista disostanze candidate all’eventualeinclusione nell’allegato XIVsecondo i criteri definiti nell’Arti-colo 57, definita su proposta del-l’Agenzia e delle autorità compe-tenti degli Stati membri; identifica-zione, da parte dell’Agenzia, dellesostanze elencate nella lista dellesostanze candidate che figuranonel programma di lavoro dell’A-genzia secondo l’Articolo 83;identificazione di sostanze priori-tarie da includere nell’elenco dellesostanze candidate secondo i crite-ri definiti dall’Articolo 58(3) edinfine inclusione delle sostanzenell’allegato XIV in base ai criteridefiniti dall’Articolo 58(1).Prima di assumere una decisionesull’inclusione di sostanze nell’al-legato XIV, l’Agenzia, tenutoconto del parere del comitato degliStati membri, raccomanda sostan-ze prioritarie da includere. Dinorma, sono considerate prioritariele sostanze:a) che hanno proprietà PBT ovPvB; ob) il cui uso è fortemente dispersi-vo; oc) che sono prodotte ad alti volumi.

Come questi criteri saranno utiliz-zati, ovvero il metodo per la priori-tizzazione delle sostanze, è elabo-rato nel REACH ImplementationProject RIP 4.3/4.5, una guidadella Commissione Europea, svi-luppata dall’ECB (European Che-mical Bureau) per supportare leImprese, le Autorità e l’Agenzianell’implementazione del Regola-mento.Il metodo di prioritizzazione èstato discusso per la prima volta nel2006, nell’ambito della riunionedello Stakeholder Expert Group(SEG) in materia di definizione dipriorità. Gli Stakeholder ExpertGroups sono gruppi costituiti daesperti con lo scopo di valutare lostato di avanzamento dei REACHImplementation Projects, daresuggerimenti sulla fattibilità delleproposte e far raggiungere unaccordo tra i principali esperti in unprocesso che viene poi ultimatodall’Agenzia europea per lesostanze chimiche.Tra i membri del gruppo di espertivi erano diverse opinioni riguardoal livello di dettaglio e il numero diparametri da prendere in conside-razione nel metodo di prioritizza-zione. In particolare era stata pro-posta l’aggiunta ai criteri definitinel testo della normativa di altricriteri, quali le proprietà insitedelle sostanze cancerogene emutagene, informazioni sulleemissioni ed esposizioni da usidiversi da quello “fortementedispersivo”, la robustezza dellemisure di gestione del rischio, ladisponibilità di sostanze alternati-ve alla sostanza di interesse. Nel2007 i membri dello StakeholderExpert Group in materia di defini-zione di priorità concordarono cheil metodo di prioritizzazione dove-va essere basato, se possibile,esclusivamente sui criteri definitinel testo della normativa.Il primo passo per lo sviluppo di unmetodo di prioritizzazione consi-

ste nella parametrizzazione dei cri-teri definiti nel teso della normati-va. A tal riguardo, l’informazionerelativa alle proprietà PBT o vPvBsarà prontamente disponibile dal-l’allegato XV; in merito all’uso“fortemente dispersivo”, il concet-to di “fortemente dispersivo” èdefinito nelle linee guida 2003,capitolo 5 (TGD Technical Gui-dance Document), mentre anchel’informazione relativa agli altivolumi di produzione sarà pronta-mente disponibile dall’allegatoXV.Tre diverse proposte per il metododi prioritizzazione sono state recen-temente discusse nell’ambito dellaterza riunione dello StakeholderExpert Group in materia di defini-zione di priorità e sono attualmentein fase di valutazione. È stato stabi-lito che il metodo di prioritizzazio-ne dovrà essere trasparente e basa-to sui criteri definiti nel testo dellanormativa cui potrà far seguito inaggiunta una prioritizzazione basa-ta su valutazioni di esperti. Criteriaggiuntivi potranno essere presi inconsiderazione solo nel caso in cuiil metodo risulterà inutilizzabile.Sul tema della prioritizzazionedelle sostanze chimiche, pressol’European Chemicals Bureau, èstato finanziato un progetto diricerca dal titolo Investigation ofComputational Approaches for theRanking Of Chemicals accordingto their Environmental and Toxico-logical Concern. Il progetto, ini-ziato nel 2006 e poi rinnovato nel2007, aveva come obiettivo princi-pale quello di analizzare l’impiegocombinato delle metodologieQSAR, relazioni quantitative strut-tura-attività, coi metodi di analisidecisionale nell’affrontare il pro-blema specifico dell’ordinamentodelle sostanze chimiche in funzio-ne del loro impatto sull’ambiente esull’uomo, al fine di comprenderemeglio come poter utilizzare que-ste metodologie nella implementa-

SITOX informa (aprile 2008) n. 3 - 7

zione della legislazione in materiadi sostanze chimiche, quale adesempio la normativa REACH.Una estesa documentazione sullateoria e sulle applicazioni di diver-se tecniche di ordinamento saràpubblicata a breve da Elsevier3.Specifici obiettivi del progettoerano rivedere lo stato attualedella teoria e delle applicazionidi metodi di ordinamento per l’a-nalisi di pericolo e rischio, qualiEURAM (European Union RiskRanking Method), confrontarediversi metodi di ordinamentoapplicandoli a dati definiti inbase all’informazione che saràdisponibile per tutte le sostanzechimiche secondo il REACH,analizzare l’impiego combinatodi metodi chemiometrici e di ana-lisi decisionale per l’ordinamen-to, contribuire alla stesura dellelinee guida in materia di priori-tizzazione per il REACH. Erainoltre obiettivo del progetto losviluppo di un software per l’ap-plicazione dei diversi metodi diordinamento analizzati. Ilsoftware si chiama DART (Deci-sion Analysis by Ranking Tech-niques) ed è un potente ma anchesemplice strumento disegnatoper l’ordinamento delle sostanzechimiche in funzione del loroimpatto sull’ambiente e sull’uo-mo secondo le più recenti tecni-che di ordinamento. DART èstato commissionato dall’Euro-pean Chemicals Bureau a Taletesrl (http://www.talete.mi.it/).Questo software è gratuitamentescaricabile dal sito dell’Euro-pean Chemicals Bureau(ht tp: / /ecb. j rc . i t /qsar /qsar-tools/), come strumento disponi-bile per ricercatori scientifici eper chiunque abbia un interessenell’applicazione di metodi diordinamento. DART è infatti unostrumento utile non solo nel con-testo del REACH, ma anche nelcontesto di altre normative per le

sostanze chimiche e in senso piùgenerico per la ricerca scientifi-ca.Diversi metodi di ordinamento,grossolanamente classificati comemetodi di ordinamento totale(anche chiamati scalari) e parziale(anche chiamati vettoriali), sonoimplementati in DART. Questimetodi fanno parte dei criteri mul-tipli decisionali (MCDM, Multi-Criteria Decision Making techni-ques) e vengono utilizzati per l’or-dinamento delle sostanze chimichein funzione di più criteri considera-ti rilevanti per l’analisi di rischio.Pertanto ciascuna sostanza èdescritta da più proprietà (ad esem-pio PBT, tipo di utilizzo, volume diproduzione) che vengono aggrega-te in una unica funzione di rankingutilizzata per definire l’ordina-mento finale delle sostanze. I metodi di ordinamento totale(scalari) combinando le diverseproprietà in un’unica funzione sca-lare di ranking generano sempreuna sequenza totalmente ordinatadelle sostanze. Tuttavia l’ordina-mento ottenuto con una funzionescalare di ranking può esserediverso da quello ottenuto conside-rando ciascuna proprietà singolar-mente e questo è dovuto al fatto chetra le proprietà considerate posso-no esserci delle contraddizioni.L’ordinamento parziale è unapproccio vettoriale che tieneconto del fatto che non tutte lesostanze sono necessariamentedirettamente confrontabili tra loroperché, quando si consideranocontemporaneamente molte pro-prietà, è probabile che ci siano con-traddizioni e, in particolare, mag-giore è il numero di proprietà emaggiore è la probabilità che visiano delle contraddizioni.Poiché per ciascuna proprietà ènecessario esplicitare se la condi-zione ottimale è soddisfatta da unvalore minimo o massimo dellaproprietà, diverse funzioni (linea-

re, sigmoide, logaritmica, espo-nenziale, parabolica, triangola-re…) sono disponibili in DART.Uno schema di pesatura è inoltreimplementato nel software inmodo tale da consentire di tenerconto di una eventuale diversaimportanza delle proprietà nel pro-cesso decisionale. I metodi di ordi-namento disponibili in DART pos-sono essere applicati anche a insie-mi di dati caratterizzati dalla pre-senza di dati mancanti.Nella prima fase del progetto diricerca sui metodi di ordinamentoera emerso che la maggior parte diquesti metodi di ordinamento e, inmodo particolare la tecnica dei dia-grammi di Hasse, quando applica-ti a un elevato numero di sostanzechimiche, descritte da numeroseproprietà, perdono di efficaciagenerando diagrammi complessi,poco leggibili e poco interpretabi-li. Come già evidenziato da prece-denti studi sui metodi di ordina-mento, questi limiti possono esse-re facilmente superati combinandoi metodi di ordinamento con altretecniche statistiche, quali cluste-ring, Principal Component Analy-sis (PCA) o Multidimensional sca-ling. Pertanto, per poter applicare imetodi di ordinamento a grandimatrici di dati, è necessario un pre-trattamento dei dati mediante que-ste tecniche. Uno degli obiettividella seconda fase del progetto diricerca è stato pertanto l’imple-mentazione in DART di diversetecniche di pretrattamento dei datial fine di rendere DART uno stru-mento appropriato per l’analisidelle sostanze chimiche previstadal REACH.Un altro software sviluppato dal-l’European Chemicals Bureau èToxtree, uno strumento user-friendly per la stima della tossicitàdelle sostanze chimiche gratuita-mente scaricabile dal sito dell’Eu-ropean Chemicals Bureau(http://ecb.jrc.it/qsar/qsar-tools/).

8 - SITOX informa (aprile 2008) n. 3

È ben noto che prima di poter uti-lizzare nuovi farmaci in sperimen-tazione clinica é necessario chequesti vengano preventivamente

testati in una batteria di studi pre-clinici. Questo per garantire che leprime persone che vengono espo-ste ad un nuovo farmaco (in gene-

re dei volontari sani) non vadanoincontro ad effetti indesiderati.Più in particolare la ricerca farma-ceutica preclinica si adopera, oltre

Questo software consente di clas-sificare le sostanze di interessemediante alberi decisionali. In par-ticolare sono implementati in Tox-tree i seguenti metodi: classifica-zione secondo le regole di Cramer,lo schema di Verhaar per la predi-zione del modo di azione della tos-sicità, un metodo per la stima dellairritazione su pelle e potenziale dicorrosione, secondo le regole pub-blicate in “The Skin Irritation Cor-rosion Rules Estimation Tool(SICRET)” e, aggiunto recente-mente, un metodo per la stima dimutagenicità e carcinogenicitàdelle sostanze in base alle regolepubblicate da Benigni et al.4.Il metodo di Cramer classifica lesostanze chimiche mediante unalbero decisionale che comprende33 regole di struttura nelle treseguenti classi strutturali: classe I,semplici strutture chimiche conefficiente metabolismo che deter-mina un basso livello di tossicità;classe III, sostanze per le quali vi èil sospetto di una significativa tos-sicità o che hanno gruppi funziona-li reattivi; classe II, sostanze dalcomportamento intermedio.Lo schema di Verhaar per la pre-dizione del modo di azione dellatossicità suddivide le sostanzechimiche in quattro classi struttu-rali secondo la pubblicazione diVerhaar et al. 5. La prima classe ècomposta dalle sostanze narcoti-che non polari, la seconda dasostanze narcotiche polari, la

terza da sostanze reattive e laquarta da sostanze che agisconosecondo uno specifico meccani-smo di azione.La stima della irritazione su pelle edel potenziale di corrosione èimplementata secondo le regoledescritte nei lavori di Gerner et al.6, Walzer et al. 7 e Hulzebos et al. 8.Infine il metodo per la stima delpotenziale di mutagenicità e carci-nogenicità delle sostanze è fondatosu una serie di Structural Alerts(SA) e su un certo numero di rela-zioni quantitative struttura-attività(QSARs). Per i dettagli in meritoalle Structural Alerts (SA) e imodelli QSARs si rimanda all’ar-ticolo originale.

References

1. Office for Official Publications of theEuropean Communities (OPOCE).2006. Regulation (EC) No 1907/2006of the European Parliament and of theCouncil of 18 December 2006 concer-ning the Registration, Evaluation,Authorisation and Restriction of Che-micals (REACH), establishing a Euro-pean Chemicals Agency, amendingDirective 1999/45/EC and repealingCouncil Regulation (EEC) No 793/93and Commission Regulation (EC) No1488/94 as well as Council Directive76/769/EEC and Commission Directi-ves 91/155/EEC, 93/67/EEC,93/105/EC and 2000/21/EC. Off J EurUnion, L 396/1 of 30.12.2006.[http://publications.europa.eu].

2. Office for Official Publications of theEuropean Communities (OPOCE).2006. Directive 2006/121/EC of theEuropean Parliament and of the Coun-

cil of 18 December 2006 amendingCouncil Directive 67/548/EEC on theapproximation of laws, regulationsand administrative provisions relatingto the classification, packaging andlabelling of dangerous substances inorder to adapt it to Regulation (EC) No1907/2006 concerning the Registra-tion, Evaluation, Authorisation andRestriction of Chemicals (REACH)and establishing a European Chemi-cals Agency. Off J Eur Union, L396/850 of 30.12.2006.

3. “Ranking Methods: Theory andApplications” in the series “DataHandling in Science and Technology”going to be published by Elsevier in2008. Editor R.Todeschini andM.Pavan.

4. The Benigni / Bossa rulebase formutagenicity and carcinogenicity – amodule of Toxtree”, by R. Benigni, C.Bossa, N. Jeliazkova, T. Netzeva, andA. Worth.

5. Verhaar H.J.M., Van Leeuven C., Her-mens J.L.M., Classifying Environ-mental Pollutants. 1: Structure-Acti-vity Relationships for Prediction ofAquatic Toxicity, Chemosphere,Vol.25, No.4, pp.471-491, 1992.

6. Gerner,I., Schlegel, K., Walker, J.D.and Hulzebosc, E. Use of Physicoche-mical Property Limits to DevelopRules for Identifying Chemical Sub-stances with no Skin Irritation or Cor-rosion Potential, QSAR Comb. Sci.2004, 23, pp.726-733.

7. Walker, J.D., Gerner, I., Hulzebos, E.,Schlegel, K. The Skin Irritation Cor-rosion Rules Estimation Tool(SICRET), QSAR Comb. Sci. 2005,24, pp.378-384.

8. Hulzebos, E., Walker, J.D., Gerner, I.,Schlegel, K. Use of structural alerts todevelop rules for identifying chemicalsubstances with skin irritation or skincorrosion potential, QSAR Comb. Sci.2005, 24, pp.332-342.

Studi Preclinici:Approccio Tossicologico al farmaco antitumorale

Paolo Colombo e Marco Brughera

che per definire una dose sicura diprimo utilizzo clinico, per deter-minare il profilo di tossicità deicomposti (identificazione organibersaglio), per misurarne l’esposi-zione sistemica, per stimarne imargini di sicurezza (es. indiceterapeutico) ed infine per identifi-care i parametri per un adeguatomonitoraggio clinico.Generalmente le tipologie di studida eseguire e la loro durata sonodescritte in linee guida internazio-nali a cui ci si deve attenere perottenere l’autorizzazione allevarie fasi della sperimentazioneclinica e alla registrazione (Inter-national Conference on Harmoni-zation, ICH guidelines S1-S7 eM3). Questo è stato frutto di unaimpegnativa collaborazione delletre maggiori aree industrializzate -Stati Uniti, Giappone ed Europa -a partire dall’inizio degli anni ’90(ICH di Bruxelles 1991).Esistono tuttavia delle classi difarmaci per le quali sono necessa-

rie linee guida dedicate e talvoltaprogrammi di sviluppo ad hoc,come per i prodotti biotecnologici(ICH S6) che presentano delleproblematiche particolari, bastipensare alla specie-specificitànelle risposte farmacodinamicheo all’immunogenicità.

Per altre categorie di sostanze éinvece venuto a mancare questosforzo congiunto, lasciando unacerta libertà di approccio alleaziende o alle istituzioni che vole-vano sviluppare una nuova mole-cola, come è il caso dei farmaciantitumorali. Per questi ultimiinfatti, pur essendo farmaci intesiper indicazioni salvavita, ocomunque dove sussiste un chiarounmet medical need, non esisteuna linea guida internazionalmen-te riconosciuta. Se da un lato que-sto può significare una certalibertà di approccio, dall’altro puòlasciare dei dubbi riguardo l’ade-guatezza dei programmi proposti

o portare comunque ad un utilizzonon ottimale di risorse e animalida laboratorio. Gli antitumorali in genere ed inparticolare i citotossici (le mole-cole ad oggi più utilizzate masostituite nello sviluppo attuale dacomposti più mirati ed “intelli-genti”) sono caratterizzati moltospesso da tossicità marcata e scar-sa maneggevolezza, in quanto giàalle dosi terapeutiche comincianoad apparire degli effetti avversi.Risulta quindi scarsamente appli-cabile lo stesso scenario di svilup-po preclinico previsto per compo-sti standard dal momento che l’in-tensità della dose, piuttosto che lafrequenza e durata dei trattamenti,gli endpoints clinici, nonché alcu-ne tipologie di studi preclinici (es.batteria di genotossicità, studi diriproduzione etc), vengono a per-dere di significato (Tab.1). Alcune tipologie di studio sonodipendenti dal tipo di molecola edal suo meccanismo di azione.

SITOX informa (aprile 2008) n. 3 - 9

L’eventuale valutazione della tol-lerabilità locale e l’impatto sullafertilità è compresa negli studiripetuti.In tutte le attività sono misurati ilivelli plasmatici ottenuti o le con-centrazioni utilizzate, indispensa-bili per una corretta estrapolazio-ne del dato sia verso gli studi difarmacologia (efficacia) che perquelli clinici.

Inoltre nella valutazione clinica difarmaci oncologici raramentesono coinvolti volontari sani, senon per composti non-genotossicie quando esistono necessità parti-colari (es. microdosing o explora-tory IND). Questo coinvolgimen-to di pazienti già dalla fase I esigeche non solo la dose iniziale pro-posta debba essere sufficiente-mente “sicura”, ma che inoltrenon debba essere troppo lontanada un livello potenzialmente effi-cace, rendendo altrimenti nonetica l’inclusione dei pazienti stes-si nello studio.

Vi è in più una chiara differenza epotenzialmente un diverso pro-gramma nell’ambito della stessacategoria tra le small molecules e iprodotti biologici, così come nel-l’ambito delle prime tra citotossi-ci e non-citotossici (es. farmaciche agiscono sul ciclo cellulare ointerferendo con i signalingpathways o ancora inibendo l’an-giogenesi). Scopo principale dellosviluppo preclinico per questemolecole salvavita è di arrivare aduna registrazione veloce per ren-dere disponibile ai pazienti unaterapia per indicazioni dove c’èuna chiara necessità in termini diprolungamento di aspettativa divita, di miglioramento della qua-lità della stessa o, quando possibi-le, di guarigione.L’assenza di chiare indicazioniinternazionalmente riconosciute

ha comportato la preparazione didocumenti più o meno ufficiali subase regionale: l’EMEAha messoa disposizione dal gennaio 1999una linea guida ufficiale focaliz-zata sui citotossici(SWP/997/96). La FDAha prepa-rato una pubblicazione (DeGeor-ge, CCP 1998), ma non un docu-mento ufficiale, e sta attualmentelavorando su una linea-guida perfarmaci oncologici biologici enon; mentre la MHLW giappone-se sta scrivendo un documentoche invece non include i biologi-ci. Il rischio reale è di avere anco-ra una volta un approccio nonarmonizzato con l’esistenza diinnumerevoli suggerimenti chepossono rendere difficoltoso unosviluppo globale. Con lo scopo diindirizzare questo aspetto, all’ini-zio del 2007 è stata presa dall’I-CH la decisione di muoversi nelladirezione della preparazione diuna linea guida armonizzata per iprodotti oncologici: il primo stepdella preparazione è previstoentro il 2007 (meeting di Yokoha-ma) ed un documento in draft saràdisponibile nel 2008 per consulta-zione regolatoria e discussione subase regionale, in modo da poteravere, in accordo agli steps ICH,un’edizione finale della procedu-ra e conseguente entrata in vigoreper il 2010. Oltre alla già citataarmonizzazione dell’approccio lanuova linea guida terrà in consi-derazione le diverse classi tera-peutiche (biologici e small mole-cules con diversi meccanismi diazione, escludendo vaccini e tera-pia genica e cellulare) e le ultimeacquisizioni sulla biologia deitumori, nonché definirà l’adegua-tezza delle specie da utilizzare, latipologia e durata degli studi pre-clinici richiesti a seconda dellefasi di sviluppo.

In conclusione, considerando in

genere la complessità e la criticitàdello sviluppo di prodotti farma-ceutici e le peculiarità dell’ap-proccio ai composti antitumorali,per poter proporre ed eseguireprogrammi adeguati e rapidi èrichiesta una esperienza specificanel campo oncologico, che garan-tisca di mettere a disposizione intempi ristretti molecole conpotenziale terapeutico e ben tolle-rate. Specialmente in attesa dilinee guida internazionalmentericonosciute e sempre più neces-sarie per garantire approcci univo-ci e con ridotto impatto su risorsee animali, l’esperienza pregressanell’area terapeutica è indispensa-bile anche per indirizzare lo svi-luppo clinico di questi farmaci,aiutando nella scelta della schedu-le, della dose-escalation, dell’i-dentificazione di segni di efficaciao della modulazione del targetcongiunta ai dati farmacocinetici(PK/PD).

Bibliografia

ICH M3: “Non-clinical safety studies forthe conduct of Human Clinical Trials forPharmaceuticals” – November 2000.“Regulatory Considerations for Preclini-cal Development of Anticancer Drugs”J.De George et al; Cancer Chemotheraphyand Pharmacology (1998) 41; 173-185.“Note for guidance on the Pre-clinicalevaluation of anticancer medicinal prod-ucts” EMEA, SPMP/SWP/997/96, effec-tive January 1999.“Toxicological Testing of CytotoxicDrugs” P.Colombo et al – InternationalJournal of Oncology 19: 1021-1028,2001.“Studi Preclinici: metodologie e rilevanzaper la sperimentazione sull’uomo” C.Ber-nardi e M. Brughera – SITOX informa,Dicembre 2006.“Aspetti di sicurezza nella sperimentazio-ne con prodotti biologici” A Meneguz –SITOX informa, Dicembre 2006.“S9 Preclinical Guideline on OncologyTherapeutic Development” Final ConceptPaper; April 30, 2007.

10 - SITOX informa (aprile 2008) n. 3

SITOX informa (aprile 2008) n. 3- 11

Young Investigator AwardIl Presidente, il Consiglio Diret-tivo e il Direttore di SITOXInforma si congratulano con laProf.ssa Emanuela Corsini cheha vinto il Young InvestigatorAward al SOT 2008 (Immuno-toxicology Specialty Sectiondella Society of Toxicology)Il premio viene dato ad un ricer-catore che, attraverso il suo lavo-ro, abbia contribuito significati-vamente alla ricerca nel campo

dell’immunotossicologia. Perquanto riguarda la vincitrice delpremio 2008, il suo contributonell’ambito dell’immunotossi-cologia risulta così articolato:A. Studio in vivo ed in vitro delmeccanismo d’azione di irritantied allergeni cutanei.B. Messa a punto di metodi alter-nativi in vitro per identificaresostanze potenzialmente immu-notossiche.

C. Valutazione in vivo ed in vitrodegli effetti sul sistema immuni-tario a seguito di esposizione asostanze immunotossiche ecaratterizzazione del loro mec-canismo d’azione.D. Studio del contributo dell’im-munosenescenza nella suscetti-bilità a sostanze immunotossi-che.

Al termine della premia-zione una foto ricordo diEmanuela con i suoi“mentori” in ordine dasinistra Mike I. Luster,Henk Van Loveren e I.Kimber

SITOX INFORMA

Periodico della Società Italiana di TossicologiaFondata nel 1967Riconosciuta con DPR 16/05/1972, n. 376 - C.F.:96330980580Iscritta Registro Persone Giuridiche Prefettura diMilano n. 3512 pag. 606 vol. II

Dir. Resp.: Patrizia HreliaAnno X - N. 3Aprile 2008

CONSIGLIO DIRETTIVO

Presidente: Giorgio Cantelli Forti

Presidente-elettoMarina Marinovich

Consiglieri:Marco BrugheraOrazio CantoniEnzo ChiesaraCarlo LocatelliAnnarita MeneguzSergio Raimondo

Segretario: Maria Enrica Fracasso

Direttore Responsabile: Patrizia Hrelia

Comitato Editoriale: Carlo Locatelli, AnnaritaMeneguz, Marina Marinovich

Segreteria editoriale: Ida Ceserani

Segreteria Organizzativa: Viale Abruzzi, 32 -20131 Milano - Tel 02-29520311. Fax 02-29520179 – E-mail: sitox@comm2000.it

Sito Internet: http://www.sitox.org

Società Italiana di TossicologiaViale Abruzzi 32 - 20131 Milano

SITOX informaRegistrazione del Tribunale di Milano, N. 332 del31.05.97

Periodicità: quadrimestrale

12 - SITOX informa (aprile 2008) n. 3