Bevindingen bieden stappenplan voor regelgevers om schadelijke chemicalien te herkennen die het risico op borstkanker vergroten
SILENT SPRING INSTITUTE
In de tot nu toe meest uitgebreide studie over hoe borstkanker zich ontwikkelt hebben wetenschappers een gedetailleerd stappenplan ontworpen met beschrijvingen van de vele manieren waarop milieugevaarlijke stoffen deze ziekte kunnen triggeren. Met behulp van ioniserende straling als leidraad constateerden de onderzoekers sleutelmechanismen in de cellen die borstkanker veroorzaken bij verstoring. Omdat de uitkomsten gegeneraliseerd kunnen worden voor andere milieugevaarlijke stoffen, kunnen deze de regelgevingsinstanties helpen bij het vaststellen van stoffen die het risico op borstkanker vergroten.
“We weten dat blootstelling aan giftige stoffen een belangrijke rol kan spelen bij de ontwikkeling van borstkanker,” zegt Ruthann Rudel, milieutoxicoloog bij het Silent Spring Institute en een van de co-auteurs van het onderzoek. “Tot nu toe, als wetgevers proberen vast te stellen of een stof schadelijk is of niet, laten de tests die ze gebruiken niet het effect op de borst zien. Dit hiaat in het testen betekent dat potentiele borstcarcinogenen het groene licht krijgen om gebruikt te worden in onze consumentenproducten.”
Borstkanker is de meest voorkomende invasieve vorm van kanker bij vrouwen, met de hoogste aantallen in Noord Amerika en Europa, en stijgende aantallen wereldwijd. Omdat slechts 5-10% van de gevallen van borstkanker voorkomt ten gevolge van risicovolle erfelijke mutaties, zoal BRCA1 en BRCA2, zeggen de wetenschappers dat een beter inzicht nodig is in hoe milieufactoren bijdragen aan de ziekte, om borstkanker in de toekomst te voorkomen en incidentie aantallen te verlagen.
Daartoe keken onderzoekers van Silent Sprint naar ioniserende straling – een vastgestelde risicofactor voor borstkanker. Mensen kunnen blootgesteld worden aan ioniserende straling op vele manieren, waaronder röntgenstralen, CT scans en bestralingsbehandelingen. De effecten van straling op borstkanker zijn uitvoerig bestudeerd, voor een groot deel gebaseerd op onderzoek bij overlevenden van de atoombomaanslagen in Hiroshima en Nagasaki, en als jongvolwassene, aan medische straling blootgestelde vrouwen.
Zoals vermeld in de uitgave van Archives of Toxicology, bestudeerden Rudel en co-auteur Jessia Helm 467 onderzoeken om de reeks biologische veranderingen vast te stellen die optreedt in borstcellen en -weefsel vanaf het moment van straling tot het ontstaan van een tumor. Daarna brachten ze deze opeenvolgende veranderingen in kaart waardoor meerdere met elkaar verbonden trajecten zichtbaar werden waarom ioniserende straling tot borstkanker leidt.
De onderzoekers ontwierpen de kaart met behulp van een raamwerk genaamd Adverse Outcome Pathway (AOP). AOP’s (‘nadelig uitkomstentraject’ – EL) werden ontwikkeld door de Organisation for Economic Co-operation and Development (OECD) als een manier om weer te geven hoe complexe ziekten zich ontwikkelen, en als hulp voor wetgevers, chemieproducenten en medicijnfabrikanten om te voorspellen hoe chemische stoffen effect kunnen hebben op ziektes in een vroegtijdig onderzoeksproces.
“Het blijkt, en dat is geen verrassing, dat borstkanker veel complexer is dan hoe het in traditionele kankermodellen werd overgebracht,” zegt Rudel. In traditionele modellen veroorzaakt ioniserende straling borstkanker uitsluitend door DNA schade. Het nieuwe model van Silent Spring integreert recente constateringen in de kankerbiologie die aantonen dat straling, naast DNA schade, ook de productie van moleculen genaamd reactieve zuurstof- en stikstofsoorten verhoogt. Deze moleculen richten vernielingen aan in de cellen, veroorzaken ontstekingen, veranderen het DNA, en ontwrichten andere belangrijke biologische activiteiten.
Het Silent Spring team ontdekte tevens dat de biologische veranderingen die tot borstkanker leiden zeer beinvloed worden door voortplantingshormonen, zoals oestrogeen en progesteron. De voortplantingshormomen stimuleren de wildgroei van borstcellen, dus chemische stoffen die op dezelfde manier deze celproliferatie stimuleren kunnen de borst vatbaarder maken voor tumoren. “Kritische ontwikkelingsfases, zoals de pubertijd of zwangerschap, als de borst belangrijke veranderingen ondergaat, zijn de fases dat vooral de borst kwetsbaar is,” zegt Rudel.
Om de hiaten in de veiligheidstests voor chemische stoffen aan te pakken, hebben de onderzoekers van Silent Spring een serie tests aangegeven die wetgevers kunnen gebruiken om chemische stoffen te identificeren die de routes verstoren, uiteengezet in hun nieuwe model. Chemische stoffen die deze routes ontwrichten zouden als potentiele borstcarcinogenen beschouwd kunnen worden, en daardoor het gebruik in producten ontmoedigen.
“Dit onderzoek is een onmisbare bijdrage voor dit vakgebied en een alarmbel voor wetgevers,” zegt Linda Birnbaum, voormalig directeur van het National Institute for Environmental Health Sciences. “Door het blijven handhaven van een simplistisch model van hoe chemische stoffen kanker veroorzaken, hebben de wetgevers cruciale informatie gemist, en mogelijk giftige stoffen toegelaten in onze producten, onze lucht en ons water.”
Het AOP project maakt deel uit van het Safer Chemicals Program van het Silent Spring Instituut, waar nieuwe kost-effectieve manieren ontwikkeld worden om chemische stoffen te screenen op het effect op de borst. De uit deze activiteiten opgedane kennis zal overheidsinstanties helpen om chemische stoffen doeltreffender te reguleren en bedrijven assisteren bij het ontwikkelen van veiliger producten.
Vertaling: Ellen Lam