skip to main content

Maatwerk bioassays

Het kan nuttig zijn om maatwerk bioassays toe te passen indien je bioassays wilt laten aansluiten op specifieke landgebruikscenario’s, of indien je wil screenen op specifieke stofgroepen (werkingsmechanismen). We lichten beide aanpakken hier toe.

Bioassay selectie gebaseerd op landgebruikscenario’s
Indien je weet welke 'Drivers' er in je beheersgebied voorkomen, oftewel welke typen landgebruik er in je beheersgebied voorkomen en welke stoffen hierbij gebruikt worden, kun je deze informatie gebruiken om tot een selectie bioassays te komen. Deze aanpak wordt verder uitgelegd op de pagina Analyse Tool in het Achtergronddocument ‘Bioassay sets bij verschillende scenarios’. Voor een aantal emissie scenario's kan al worden achterhaald welke bioassay de meeste stoffen uit een scenario zal detecteren. Hier heb je hier de Excel ‘Scenario’s – Stoflijsten’ voor nodig.

Bioassay selectie gebaseerd op werkingsmechanisme
Als je stoffen in gedachten hebt die niet in de Scenario-Stoflijsten voorkomen, bestaat de mogelijkheid om via het werkingsmechanisme van de stof tot een bioassay selectie te komen. Voor deze situatie zijn binnen SFT2 twee hulpmiddelen opgesteld: de Bioassay Selectie Tool en de Bioassays Database. De Bioassay Selectie Tool is gebaseerd op de ToxCast database van de United States Environmental Protection Agency (USEPA). Deze database bevat bioassay resultaten voor ongeveer 1.800 chemicaliën uit een breed scala aan bronnen, waaronder industriële en consumentenproducten, voedseladditieven en mogelijk groene chemicaliën die een veiliger alternatief kunnen zijn voor bestaande chemicaliën. In totaal zijn deze stoffen in meer dan 700 bioassays getest die samen een brede reeks celreacties op hoog niveau dekken. Binnen SFT2 hebben we deze database inzichtelijk gemaakt door hem enerzijds te koppelen aan bioassays die binnen Nederland uitgevoerd kunnen worden (CALUX bioassays), en anderzijds te koppelen aan bioassays die binnen de wetenschappelijke literatuur beschikbaar zijn (de Bioassay database). 

De Bioassay Selectie Tool kan assisteren om tot een geschikte set bioassays te komen indien de waterbeheerder een specifieke stof wil onderzoeken. Als input is het casnummer van een specifieke stof uit de stofgroep nodig. Aan de hand van dit casnummer word een overzicht gegeven van ToxCast bioassays die een meetbaar response hebben laten zien nadat ze waren blootgesteld aan deze stof. Indien beschikbaar, word er daarnaast weergeven voor welke ToxCast bioassays er CALUX-analogen beschikbaar zijn. Deze bioassays kunnen gemakkelijk binnen Nederland worden uitgevoerd. Als laatste wordt het werkingsmechanisme van de gevoeligste ToxCast bioassay weergeven. Het werkingsmechanisme kan eventueel gebruikt worden om binnen de Bioassay Database te zoeken naar geschikte bioassays met een vergelijkbaar werkingsmechanisme.

Mogelijke aanpak

In totaal kan de Bioassay Selectie Tool dus tot drie mogelijke aanpakken leiden. Allereerst kan de gebruiker kiezen voor de CALUX analoog die wordt aanbevolen. Het kan echter zijn dat er tijdens de uiteindelijke uitvoering van de CALUX analoog geen respons gevonden wordt, omdat deze bioassay wel hetzelfde werkingsmechanisme heeft, maar nog niet daadwerkelijke getest is.

De tweede mogelijkheid is om te kijken of gevoelige ToxCast bioassays door een laboratorium binnen Nederland uitgevoerd kunnen worden. Alle werkprotocollen zijn namelijk beschikbaar op de website van de USEPA. Met deze aanpak ben je in ieder geval verzekerd dat je een respons zal oppikken, aangezien deze stof-bioassay combinatie daadwerkelijk getest is.

Als derde en laatste mogelijkheid kan aan de hand van het werkingsmechanisme van de meest gevoelige ToxCast bioassays binnen de Bioassay Database gezocht worden naar bioassays met een vergelijkbaar werkingsmechanisme. Deze aanpak is het meest experimenteel, en daardoor tevens het meest kostbaar. Via deze aanpak is het mogelijk om nieuwe, relevante bioassays op het spoor 
te komen.

Bioassays Database

De Bioassays Database kan gebruikt worden om nieuwe bioassays te vinden die gebruikt worden in de onderzoeksvelden van (eco)toxicologie en farmacologie. Binnen deze onderzoeksvelden vinden namelijk veel ontwikkelingen plaats op het gebied van snellere, goedkopere, gebruiksvriendelijkere, meer gevoelige en meer efficiënte bioassays voor specifieke effecten. Indien het werkingsmechanisme van de stof bekend is, of deze met behulp van de Maatwerk Bioassay tool achterhaald is, kan deze gebruikt worden om binnen de Bioassay Database op zoek te gaan naar geschikte bioassays.

Let op! Niet elke bioassay leent zich voor gebruik als bioanalytische test voor waterkwaliteit. De mogelijke geschiktheid kan worden gebaseerd op een eerste inschatting van de toepasbaarheid en prestatiekenmerken van de bioassay. De uitvoering, data-analyse en data-interpretatie van nieuwe
kandidaat bioanalytische testen dienen daarna ook in de praktijk te worden onderzocht. In het geval dat er meerdere (geschikte) bioassays per stof/werkingsmechanisme beschikbaar zijn, controleer dan welke bioassay voldoet aan de meeste checks:

Checks voor toepasbaarheid:

  • Is de test reeds toegepast voor het testen van milieumonsters?
  • Is de assay geoptimaliseerd voor watermonsters?
  • Is er een standaard protocol beschikbaar?
  • Kan er service en ondersteuning verkregen worden bij een aanbieder?
  • Zijn de per-sample kosten acceptabel?
  • Is het realistisch om de test te implementeren op een routine-lab?

Checks voor prestatiekenmerken:

  • Wordt de uitslag van de test niet te veel beïnvloed door niet-actieve stoffen (matrix-effecten)?
  • Is de test voldoende accuraat?
  • Zijn de uitslagen in de test voldoende reproduceerbaar?
  • Zijn de uitslagen in de test voldoende gelijk bij kleine variaties in de uitvoering?
  • Is de test voldoende gevoelig?
  • Is de test voldoende specifiek voor het effect dat men wilt meten?
  • Meet de test een response van voldoende lage concentraties?
  • Wordt de mogelijke impact van celdood of celgroei op de uitslag van de test gemeten?
  • Zijn de resultaten van de test voldoende snel beschikbaar?
  • Is de uitslag van de test gemakkelijk uitleesbaar?
  • Heeft de test een hoge doorvoer (high-throughput), d.w.z. capaciteit om een groot aantal monsters simultaan te testen?