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EU H2020 Projekt “ERGO”

EndocRine Guideline Optimisation - Breaking down the wall between human health and environmental testing of endocrine disrupters: ERGO ist Teil eines Verbundes von 8 Forschungsprojekten die vom EU-Forschungs- und Innovationsprogramm "Horizon 2020" finanziert werden. Jedes dieser Projekte konzentriert sich auf einen anderen Aspekt neuer Test- und Screening-Methoden, mit denen potentielle EDs identifiziert werden können. ERGO wird mit einem Budget von über 6 Mio. EUR finanziert und läuft von 2019 bis Ende 2023. Das ERGO-Konsortium besteht aus 16 internationalen Partnern und vereint eine ausgewogene Mischung aus Universitäten, Industrieunternehmen und Behörden aus Dänemark, Frankreich, der Tschechischen Republik, den Vereinigten Staaten, dem Vereinigten Königreich, Japan, Deutschland, Belgien und Irland. ERGO wird von der University of Southern Denmark koordiniert. Die Gruppe für Aquatische Ökologie und Toxikologie der Universität Heidelberg ist einer der drei Kernpartner von ERGO und Leiter eines der zentralen Arbeitspakete (WP5). Fokus liegt hier auf den vivo-Experimente mit dem Modellorganismus Zebrabärbling (Danio rerio). ERGO entwickelt einen neuen Ansatz, der einen Paradigmenwechsel bei der regulatorischen Anwendung standardisierter Testsysteme unterstützen wird, indem die bestehende Grenze zwischen Wirbeltierversuchen von Säugetieren und Nicht-Säugetieren und der Bewertung von EDs durchbrochen wird. Das hochkonservierte Schilddrüsensystem wird als Fallbeispiel für diesen Ansatz dienen. Eine Reihe von In-vitro und In-vivo Experimenten wird verschiedene Biomarker und Endpunkte zur Erfassung von Effekten auf das Schilddrüsensystem identifizieren, die für die Extrapolation von Fisch- und Amphibientests auf den Menschen und andere Säugetiere (und umgekehrt) geeignet sind. Ziel ist, diese Biomarker und Endpunkte schließlich zu validieren und in bestehende in vivo oder neue in vitro-OECD-Testsysteme zu implementieren. Ein klassenübergreifendes AOP-Netzwerk (adverse outcome pathway, AOP) wird die wissenschaftlich plausible und evidenzbasierte Grundlage für die Auswahl von Testsystemen mit niedrigeren Wirbeltieren bieten, die die Effekte auf die menschliche Gesundheit vorhersagen können. In silico werden Modellierungs- und Biotransformationsdaten die Extrapolation von Klasseneffekten unterstützen.

Für mehr Details:www.ergo-project.eu

EU tender project “iFEDT”

Resultierend aus den Ergebnissen verschiedener EU-Workshops und Umfragen hat die Europäische Kommission Maßnahmen zur Verbesserung der Testrichtlinien zur Erkennung endokrin-schädlicher Wirkungen eingeleitet. Eine Projekt-Ausschreibung über 400,000 Euro wurde eröffnet, um Unterstützung für die Entwicklung von ED-Testsystemen zu erhalten. Diese Systeme sollen regulatorisch relevante Endpunkte für die Umwelt liefern und somit Gefährdungsbeurteilung erleichtern. Auf der Grundlage der Ausschreibung wurde von der Gruppe Aquatische Ökologie und Toxikologie der Universität Heidelberg in Zusammenarbeit mit Partnern der University of Southern Denmark und der Universität Antwerpen ein Studienplan für die Entwicklung eines Studienprotokolls zur Prüfung verschiedener ED-bedingter Wirkungen bei Fischen entwickelt. Das neuartige Testsystem wird entwickelt, indem bereits vorhandene Systeme verbessert und neue Endpunkte hinzugefügt werden, d. H. Die OECD-Testrichtlinien 229 und 234 zusammengeführt werden und Endpunkte für die Schilddrüse bei Fischen hinzugefügt werden. Dies berücksichtigt wichtige Empfehlungen der EU und wird zu einem integrierten Ansatz für die Testung an Fischen führen, der Reproduktion, frühe Entwicklung und sexuelle Differenzierung abdeckt, und somit wichtige Informationen über mögliche ED-bezogene Auswirkungen für regulatorische Zwecke liefern. Dieser "integrated fish endocrine disruptor test" (iFEDT) könnte zu einem wichtigen Standard für ED-Tests werden, da er alle relevanten Lebensstadien und die wichtigsten endokrinen Mechanismen bei Fischen abdeckt. Darüber hinaus wird dieser Ansatz zum 3R-Prinzip beitragen, da er Amphibientests für Schilddrüsen-aktive Substanzen reduzieren oder sogar ersetzen kann.

Effect-Net

Das Forschungsnetzwerk Effect-Net verbindet naturwissenschaftliche Grundlagenforschung mit sozialwissenschaftlichen Ansätzen, um den zunehmenden Eintrag ausgewählter Mikroschadstoffe wie Lebensmittelzusatzstoffe und Pharmazeutika in Gewässerökosysteme zu vermindern. In der Vergangenheit wurde unter großem Einsatz versucht, die Trinkwasserqualität in Deutschland zu sichern und einen guten chemischen sowie ökologischen Zustand des verfügbaren Oberflächenwassers zu erzielen. Während klassische, die Wasserqualität negativ beeinträchtigende Einflüsse wie Phosphor- oder Stickstoffemissionen wesentlich gesenkt werden konnten, ist der ökologische Zustand unserer Gewässer immer noch häufig mäßig bis schlecht. Als mögliche Ursache hierfür wird der starke Eintrag von anthropogenen Chemikalien, wie Arzneimittel oder Lebensmittelzusatzstoffe, in die aquatische Umwelt diskutiert. Die Folgen der langfristigen Belastung aquatischer Ökosysteme mit solchen Mikroschadstoffen sind bisher aber weitgehend unklar. Infolgedessen unterstützt das Wissenschaftsministerium Baden-Württemberg mit dem Verbundprojekt ‚Effect-Net‘ (Effect Network in Water Research) die Entwicklung eines wissenschaftlichen Netzwerkes, dass die Identifizierung, Quantifizierung und Bewertung von Mikroschadstoffen im Ökosystem Wasser anhand biologischer Endpunkte erlauben soll. Auf dieser Grundlage erarbeiten die Sozialwissenschaftler/innen Konzepte zur Steuerung von Konsumentenverhalten und für die Umweltgesetzgebung.

Neurobox

Das Verbundprojekt NeuroBox (Methodische Weiterentwicklung zur Bewertung von neurotoxischen Effekten im Wasserkreislauf) setzt sich aus sechs Teilprojekten zusammen und hat zum Ziel, bestehende Teststrategien zur Ermittlung neurotoxischer Wirkungen weiterzuentwickeln und anthropogene Spurenstoffe zu erfassen und hinsichtlich ihrer Neurotoxizität zu bewerten. Aus humantoxikologischer Sicht ist dies im Hinblick auf die Zunahme neurodegenerativer Erkrankungen und der eingeschränkten Therapiemöglichkeiten von großer Bedeutung. Durch die Einbeziehung neuer zentraler toxikologischer Endpunkte und die Kombination öko- und humantoxikologischer Testverfahren kann der gesamte Wasserkreislauf berücksichtigt, komplexe Wirkmechanismen identifiziert und sichere gesundheitliche Orientierungswerte abgeleitet werden.

EUTOX

Seit einiger Zeit gibt es in der Wissenschaft verstärktes Interesse daran, von den „black box“ Tierversuchen auf alternative, tierversuchs-freie Methoden umzusteigen. Dies wurde 1981 von der Organisation for Economic Co-operation and Development (OECD) das erste Mal angesprochen, indem sie sich öffentlich für die Verbesserung der Umstände von Tieren in Tierversuchen ausgesprochen hat. Dazu kam die 2013 veröffentlichte OECD Guideline 236, in der es um die Verbesserung der Haltung und das Verhindern von Schmerzen der Tiere in Tierversuchen geht. Dies führte zu einem grundsätzlichen Umdenken in der wissenschaftlichen Gemeinschaft und hatte zur Folge, dass 2016 das EU-ToxRisk Projekt ins Leben gerufen wurde, mit dem Ziel die Mechanismen der Toxikologie und Risikoanalyse des 21. Jahrhunderts weiter voran zu bringen. In diesem Projekt kollaborieren 39 internationale Partner die nicht nur das Konzept der Toxikologie grundliegend verändern wollen, sondern auch das Ziel verfolgen, tierversuchs-freie Sicherheitstests für Chemikalien zu entwickeln. Die Methoden die in diesem Projekt angewendet werden, wie beispielsweise in silico Modelle und in vitro Tests mit Relevanz für Menschen, wurden mit dem Ziel gewählt die molekularen Mechanismen nach der Belastung in brauchbare Information für Sicherheitsstrategien übersetzen zu können. Unter den Kooperationspartnern befinden sich beispielsweise Experten aus Gebieten der Zellbiologie, -Omics Technologien, Systembiologie und Computermodellerstellung. Diese Zusammenarbeit soll es ermöglichen die funktionalen Mechanismen der Substanzen und ihre toxischen Effekte besser zu verstehen und zu definieren.

MIWA

Seit kurzer Zeit rücken Mikroplastikpartikel (< 5 mm) zunehmend in den Fokus der aquatischen Ökotoxikologie, weil sie mittlerweile ubiquitär sowohl in marinen als auch limnischen Ökosystemen zu finden sind. Aufgrund ihrer Abundanz und der langsamen und teils geringen Zersetzbarkeit können Mikroplastikpartikel von aquatischen Organismen aufgenommen werden. Dieser Prozess stellt eine Bedrohung für das aquatische Ökosystem dar, da im Zuge der Bioakkumulation auch höhere trophische Stufen betroffen sind. Das Verbundprojekt MIWA (Mikroplastik im Wasserkreislauf – Probenahme, Probenbehandlung, Analytik, Vorkommen, Entfernung und Bewertung) befasst sich unter anderem mit der Bioverfügbarkeit, Aufnahme und Bioakkumulation von Mikroplastikpartikeln und mikroplastik-assoziierten Schadstoffen sowie deren Transfer in einfachen experimentellen limnischen Nahrungsketten. Dazu werden unterschiedliche Vertreter limnischen Zooplanktons (Daphnia magna, Chironomus riparius, Artemia spec. Nauplien) und der Zebrabärbling (Danio rerio) eingesetzt. Das Methodenspektrum umfasst etablierte Wirktests zur Embryotoxizität, Genotoxizität, biochemische Assays sowie molekularbiologische und fluoreszenzoptische Methoden. Durch die Integration weiterer toxikologischer Endpunkte wird eine umfassende Bewertung der ökotoxikologischen Relevanz von Mikroplastikpartikeln und daran adsorbierende Schadstoffe ermöglicht. Das Verbundprojekt wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.