Udvikling af computermodeller til forudsigelse af kemikaliers påvirkning af thyroideahormoner

Marianne Dybdahl

Der er en stigende bekymring for kemikalier, som kan interferere med kroppens hormonsystemer og forårsage skadelige effekter. Indtil nu har det største fokus været på kemikalier, der påvirker balancen af kønshormonerne, men påvirkning af thyroideahormonerne er nu også kommet stærkt i søgelyset. Udover deres rolle i stofskiftet, så har thyroideahormonerne også en vigtig rolle i den tidlige udvikling af hjernen. Selv moderate og forbigående nedsættelser af moderens hormonniveauer under graviditeten kan have en negativ betydning for udviklingen af barnets hjerne og nervesystem.

Kemikalier kan påvirke thyroideahormonerne på mange forskellige måder, bl.a. ved at ændre produktionen af hormonerne eller ændre deres transport og omdannelse i kroppen. Det er derfor nødvendigt at anvende et batteri af forskellige testmetoder, når man vil undersøge for mulige effekter, og dette er en meget ressourcekrævende opgave for de mange tusinder af ikke-testede stoffer.
For at lette denne opgave, er computermodeller blevet et vigtigt redskab til at screene og prioritere kemikalier med henblik på videre testning. På denne måde er det muligt både at reducere omkostninger og minimere antallet af forsøgsdyr. På DTU Fødevareinstituttet anvender vi computermodeller til at forudsige kemikaliers sundhedsskadelige virkninger ud fra deres molekylære struktur. Modellerne er såkaldte QSARs (quantitative structure-activity relationships).


Formålet med dette projekt er at udvikle computermodeller for nogle af de mange mekanismer, hvorved kemikalier kan påvirke thyroideahormonerne. For at udvikle modellerne, vil vi bl.a. anvende eksperimentelle testdata, som vi har fået adgang til via samarbejde med den amerikanske miljøstyrelse.
De nye modeller vil blive anvendt til at screene mere end 600.000 kemikalier, heriblandt ca. 70.000 kemikalier, som findes på det europæiske marked.

Forudsigelserne vil blive gjort tilgængelige i en offentlig og gratis online database. En sådan virtuel screening kan på en hurtig og kosteffektiv måde udpege potentielle hormonforstyrrende stoffer blandt de mange kemikalier i vores kost, miljø og forbrugerprodukter. De nye modeller kan også bidrage til fremtidig design af mere sikre lægemidler og kemikalier.

Projektstatus pr. januar 2017

To af de tre QSAR modeller er nu udviklet og valideret. Den første model kan forudsige kemikaliers aktivering af en receptor, som har betydning for omsætningen af hormonerne. Dette arbejde er netop accepteret til publicering i Computational Toxicology1.

Den anden model kan forudsige kemikaliers hæmning af et enzym, som medvirker ved dannelsen af hormonerne; resultaterne af dette arbejde er vi i gang med at skrive sammen til en videnskabelig artikel. Den
sidste model er under udvikling; den vil kunne bruges til at forudsige kemikaliers aktivering af en anden receptor, som ligeledes er involveret i omsætningen af hormonerne.

Tilmeld dig Danmarks 3R-Centers nyhedsbrev.

Søg på 3rcenter.dk