Gli scienziati hanno trovato un modo rapido per prevedere se una sostanza chimica è probabile che causi il cancro al seno in base al fatto che la sostanza chimica presenti tratti specifici. Con decine di migliaia di sostanze chimiche sintetiche sul mercato e nuove in via di sviluppo in continuazione, sapere quali potrebbero essere dannose è una sfida sia per le agenzie federali che le regolano che per le aziende che le utilizzano nei prodotti.
I risultati dello studio sono stati pubblicati su Environmental Health Perspectives.
Cancro al seno: ecco le sostanze chimiche responsabili
“Questo nuovo studio fornisce una tabella di marcia per gli enti regolatori e i produttori per segnalare rapidamente le sostanze chimiche che potrebbero contribuire al cancro al seno al fine di prevenirne l’uso nei prodotti di consumo e trovare alternative più sicure”, afferma la dott.ssa Jennifer Kay, ricercatrice presso il Silent Spring Institute. Il dottor Kay è l’autore principale dello studio.
Il cancro al seno rimane il cancro più comunemente diagnosticato negli Stati Uniti. Dati recenti mostrano tassi in aumento tra le giovani donne, una tendenza che non può essere spiegata dalla genetica. “Abbiamo bisogno di nuovi strumenti per identificare le esposizioni ambientali che potrebbero contribuire a questa tendenza, in modo da poter sviluppare strategie di prevenzione e ridurre il peso della malattia”, ha dichiarato Kay.
Kay e i suoi colleghi hanno effettuato ricerche in diversi database internazionali e governativi statunitensi per identificare le sostanze chimiche che causano tumori mammari negli animali.
I database provenivano, tra gli altri, dall’Agenzia internazionale per la ricerca sul cancro (IARC), dal Programma nazionale di tossicologia, dall’Agenzia per la protezione ambientale degli Stati Uniti (EPA) e dal National Cancer Institute.
I ricercatori hanno anche esaminato i dati del programma ToxCast dell’EPA per identificare le sostanze chimiche che alterano gli ormoni del corpo, o gli interferenti endocrini, in modi che potrebbero favorire il cancro al seno. Il team ha cercato specificamente le sostanze chimiche che attivano il recettore degli estrogeni , un recettore presente nelle cellule del seno , nonché le sostanze chimiche che inducono le cellule a produrre più estrogeni o progesterone, un fattore di rischio accertato per il cancro al seno.
I ricercatori hanno identificato un totale di 921 sostanze chimiche che potrebbero favorire lo sviluppo del cancro al seno. Il novanta per cento delle sostanze chimiche sono quelle a cui le persone sono comunemente esposte nei prodotti di consumo, negli alimenti e nelle bevande, nei pesticidi, nei farmaci e nei luoghi di lavoro.
Un’analisi dell’elenco ha rivelato 278 sostanze chimiche che causano tumori mammari negli animali. Più della metà delle sostanze chimiche induce le cellule a produrre più estrogeni o progesterone e circa un terzo attiva il recettore degli estrogeni.
“Il cancro al seno è una malattia ormonale, quindi il fatto che così tante sostanze chimiche possano alterare gli estrogeni e il progesterone è preoccupante”, ha affermato Kay.
Poiché il danno al DNA può anche innescare il cancro al seno, i ricercatori hanno cercato in ulteriori database e hanno scoperto che 420 delle sostanze chimiche presenti nel loro elenco danneggiano il DNA e alterano gli ormoni, il che potrebbe renderli più rischiosi.
Inoltre, l’analisi del team ha scoperto che le sostanze chimiche che causano tumori mammari animali hanno maggiori probabilità di avere queste caratteristiche dannose per il DNA e di perturbazione degli ormoni rispetto a quelle che non le causano.
“Storicamente, le sostanze chimiche che causano il cancro al seno negli animali erano considerate il miglior indicatore della possibilità che potessero causare il cancro al seno negli esseri umani”, afferma il coautore Ruthann Rudel, direttore della ricerca presso Silent Spring.
“Gli studi sugli animali però sono costosi e richiedono molto tempo, motivo per cui così tante sostanze chimiche non sono state testate. I nostri risultati mostrano che lo screening delle sostanze chimiche per questi tratti ormonali potrebbe essere una strategia efficace per individuare potenziali agenti cancerogeni al seno.”
Negli ultimi dieci anni sono emerse prove sempre più evidenti del fatto che le sostanze chimiche ambientali contribuiscono in modo importante allo sviluppo del cancro al seno. Numerosi studi condotti su persone hanno trovato collegamenti tra cancro al seno e pesticidi, tinture per capelli e inquinamento atmosferico.
Altri studi suggeriscono che l’esposizione a sostanze chimiche che alterano gli ormoni nelle prime fasi della vita, nel grembo materno o durante la pubertà, può alterare lo sviluppo del seno in modi che potrebbero aumentare il rischio di cancro in seguito.
Per osservare queste associazioni, tuttavia, gli scienziati devono aspettare che centinaia o migliaia di bambini e donne siano stati esposti a una sostanza chimica e controllare, spesso molti anni dopo, per vedere chi sviluppa il cancro al seno.
“Non è fattibile, né è etico, aspettare così a lungo”, dice Rudel. “Ed è un altro motivo per cui abbiamo bisogno di strumenti migliori per prevedere quali sostanze chimiche potrebbero causare il cancro al seno in modo da poter evitare tali esposizioni”.
Lo studio Silent Spring potrebbe avere implicazioni sul modo in cui l’EPA valuta la sicurezza delle sostanze chimiche. Ad esempio, le sostanze chimiche identificate nello studio includono più di 30 pesticidi di cui l’EPA aveva precedentemente approvato l’uso, nonostante le prove collegassero le sostanze chimiche ai tumori mammari .
Questo autunno, l’EPA ha proposto un nuovo piano strategico per garantire che i pesticidi vengano valutati per i loro effetti sugli ormoni. Gli autori dello studio sperano che il loro nuovo elenco completo di sostanze chimiche rilevanti per il cancro al seno, che comprende centinaia di interferenti endocrini, possa informare il piano dell’EPA e proteggere meglio il pubblico dalle esposizioni dannose.
Ogni giorno, le persone sono esposte a una varietà di sostanze chimiche sintetiche attraverso i prodotti che utilizzano o il cibo che mangiano. Per molte di queste sostanze chimiche, gli effetti sulla salute sono sconosciuti.
Un ulteriore studio mostra che diverse centinaia di sostanze chimiche comuni, tra cui pesticidi, ingredienti di prodotti di consumo, additivi alimentari e contaminanti dell’acqua potabile, potrebbero aumentare il rischio di cancro al seno inducendo le cellule del tessuto mammario a produrre più ormoni estrogeni o progesterone.
“La connessione tra estrogeni e progesterone e cancro al seno è ben consolidata”, afferma la coautrice Ruthann Rudel, tossicologa e direttrice della ricerca presso il Silent Spring Institute. “Quindi, dovremmo essere estremamente cauti riguardo alle sostanze chimiche presenti nei prodotti che aumentano i livelli di questi ormoni nel corpo.”
Ad esempio, nel 2002, quando lo studio della Women’s Health Initiative scoprì che la terapia ormonale sostitutiva combinata era associata a un aumento del rischio di cancro al seno, le donne smisero di assumere i farmaci e i tassi di incidenza diminuirono.
“Non sorprende che una delle terapie più comuni per il trattamento del cancro al seno sia una classe di farmaci chiamati inibitori dell’aromatasi che abbassano i livelli di estrogeni nel corpo, privando le cellule del cancro al seno degli ormoni di cui hanno bisogno per crescere”, aggiunge Rudel.
Per identificare questi fattori di rischio chimici, Rudel e la scienziata di Silent Spring Bethsaida Cardona hanno analizzato i dati su più di 2000 sostanze chimiche generate dal programma ToxCast dell’Agenzia per la protezione ambientale degli Stati Uniti (EPA) .
L’obiettivo di ToxCast è migliorare la capacità degli scienziati di prevedere se una sostanza chimica sarà dannosa o meno. Il programma utilizza tecnologie automatizzate di screening chimico per esporre le cellule viventi alle sostanze chimiche e quindi esaminare i diversi cambiamenti biologici che causano.
In un articolo pubblicato sulla rivista Environmental Health Perspectives , Rudel e Cardona hanno identificato 296 sostanze chimiche che hanno dimostrato di aumentare l’estradiolo (una forma di estrogeno) o il progesterone nelle cellule in laboratorio.
È stato scoperto che settantuno sostanze chimiche aumentano i livelli di entrambi gli ormoni. Le sostanze chimiche includevano ingredienti presenti in prodotti per la cura personale come tinture per capelli, ritardanti di fiamma chimici presenti nei materiali da costruzione e nell’arredamento e una serie di pesticidi.
I ricercatori non sanno ancora come queste sostanze chimiche inducano le cellule a produrre più ormoni. Potrebbe essere che le sostanze chimiche agiscano come attivatori dell’aromatasi, ad esempio, il che porterebbe a livelli più elevati di estrogeni, afferma Cardona. “Quello che sappiamo è che le donne sono esposte quotidianamente a più sostanze chimiche provenienti da più fonti e che queste esposizioni si sommano”.
I ricercatori di Silent Spring sperano che questo studio sia un campanello d’allarme per i regolatori e i produttori sul modo in cui testano la sicurezza delle sostanze chimiche. Ad esempio, gli attuali test di sicurezza sugli animali non riescono a osservare i cambiamenti nei livelli ormonali nelle ghiandole mammarie dell’animale in risposta a un’esposizione chimica. E, sebbene i test ad alto rendimento nelle cellule siano stati utilizzati per identificare le sostanze chimiche che attivano il recettore degli estrogeni, imitando gli estrogeni, i test non sono stati utilizzati per identificare le sostanze chimiche che aumentano la sintesi di estrogeni o progesterone.
“Questo studio dimostra che un certo numero di sostanze chimiche attualmente in uso hanno la capacità di manipolare gli ormoni noti per influenzare negativamente il rischio di cancro al seno”, afferma la dottoressa Sue Fenton, editrice associata dello studio ed esperta nello sviluppo delle ghiandole mammarie presso il National Institute of Health. Scienze della salute ambientale.
“Particolarmente preoccupante è il numero di sostanze chimiche che alterano il progesterone, il potenziale cattivo attore nella terapia ormonale sostitutiva. Le sostanze chimiche che aumentano i livelli di progesterone nel seno dovrebbero essere ridotte al minimo.”
I ricercatori hanno delineato una serie di raccomandazioni nel loro studio per migliorare i test sulla sicurezza chimica per aiutare a identificare potenziali agenti cancerogeni per il seno prima che finiscano nei prodotti e suggeriscono di trovare modi per ridurre l’esposizione delle persone, in particolare durante i periodi critici dello sviluppo, come durante la pubertà o la gravidanza. quando il seno subisce importanti cambiamenti.
Il progetto fa parte del programma Safer Chemicals del Silent Spring Institute, che sta sviluppando nuovi metodi economicamente vantaggiosi per analizzare gli effetti delle sostanze chimiche sul seno .
La conoscenza generata da questo studio aiuterà le agenzie governative a regolamentare le sostanze chimiche in modo più efficace e aiuterà le aziende a sviluppare prodotti più sicuri.
Utilizzando le radiazioni ionizzanti come modello, i ricercatori hanno identificato i meccanismi chiave all’interno delle cellule che, se interrotti, provocano il cancro al seno. Poiché i risultati possono essere generalizzati ad altri agenti cancerogeni ambientali, potrebbero aiutare i regolatori a identificare le sostanze chimiche che aumentano il rischio di cancro al seno.
“Sappiamo che l’esposizione a sostanze chimiche tossiche può svolgere un ruolo importante nello sviluppo del cancro al seno “, afferma Ruthann Rudel, tossicologa ambientale presso il Silent Spring Institute e uno dei coautori dello studio. “Tuttavia, quando le autorità di regolamentazione cercano di valutare se una sostanza chimica è dannosa o meno, i test che utilizzano non rilevano gli effetti sul seno. Questa lacuna nei test significa che ai potenziali agenti cancerogeni per il seno viene dato il via libera per l’uso nei nostri prodotti di consumo . ”
Il cancro al seno è il tumore invasivo più comune nelle donne, con tassi di incidenza più alti in Nord America ed Europa e tassi in aumento a livello globale.
Poiché solo il 5-10% dei tumori al seno è dovuto a mutazioni ereditarie ad alto rischio, come BRCA1 e BRCA2, gli scienziati affermano che è necessaria una migliore comprensione di come i fattori ambientali contribuiscono alla malattia per prevenire futuri tumori al seno e ridurre i tassi di incidenza.
“Sappiamo che l’esposizione a sostanze chimiche tossiche può svolgere un ruolo importante nello sviluppo del cancro al seno “, afferma Ruthann Rudel, tossicologa ambientale presso il Silent Spring Institute e uno dei coautori dello studio. “Tuttavia, quando le autorità di regolamentazione cercano di valutare se una sostanza chimica è dannosa o meno, i test che utilizzano non rilevano gli effetti sul seno. Questa lacuna nei test significa che ai potenziali agenti cancerogeni per il seno viene dato il via libera per l’uso nei nostri prodotti di consumo . ”
Il cancro al seno è il tumore invasivo più comune nelle donne, con tassi di incidenza più alti in Nord America ed Europa e tassi in aumento a livello globale. Poiché solo il 5-10% dei tumori al seno è dovuto a mutazioni ereditarie ad alto rischio, come BRCA1 e BRCA2, gli scienziati affermano che è necessaria una migliore comprensione di come i fattori ambientali contribuiscono alla malattia per prevenire futuri tumori al seno e ridurre i tassi di incidenza.
In un articolo pubblicato sulla rivista Archives of Toxicology , Rudel e la coautrice Jessica Helm hanno esaminato 467 studi per identificare la sequenza dei cambiamenti biologici che si verificano nelle cellule e nei tessuti del seno dal momento dell’esposizione alle radiazioni fino alla formazione di un tumore. Hanno poi creato una mappa di questi cambiamenti sequenziali, rivelando molteplici percorsi interconnessi attraverso i quali le radiazioni ionizzanti portano al cancro al seno.
I ricercatori hanno creato la mappa utilizzando un quadro chiamato Adverse Outcome Pathway (AOP). Gli AOP sono stati progettati dall’Organizzazione per la cooperazione e lo sviluppo economico (OCSE) come un modo per rappresentare il modo in cui si sviluppano malattie complesse e per aiutare i regolatori, i produttori di sostanze chimiche e le aziende farmaceutiche a prevedere in che modo le sostanze chimiche potrebbero influenzare le malattie nelle prime fasi del processo di ricerca.
“Si scopre, senza alcuna sorpresa, che il cancro al seno è molto più complesso di come viene rappresentato nei modelli tradizionali di cancro”, afferma Rudel. Nei modelli tradizionali, le radiazioni ionizzanti innescano il cancro al seno esclusivamente attraverso il danno al DNA.
Il nuovo modello di Silent Spring integra recenti scoperte nella biologia del cancro che mostrano che le radiazioni , oltre al danno al DNA, aumentano anche la produzione di molecole chiamate specie reattive dell’ossigeno e dell’azoto. Queste molecole provocano il caos all’interno delle cellule, provocando infiammazioni, alterando il DNA e interrompendo altre importanti attività biologiche.
“Questo studio è importante ed evidenzia la necessità di una considerazione olistica delle prove meccanicistiche quando si identificano potenziali agenti cancerogeni”, afferma Kathryn Guyton, tossicologa senior presso l’Agenzia internazionale per la ricerca sul cancro.
“In realtà le caratteristiche chiave degli agenti cancerogeni sono molteplici. Ci rendiamo sempre più conto che gli agenti cancerogeni per l’uomo possono presentare diverse combinazioni di queste caratteristiche chiave.”
Il team di Silent Spring ha inoltre scoperto che i cambiamenti biologici che portano al cancro al seno sono fortemente influenzati dagli ormoni riproduttivi, come gli estrogeni e il progesterone.
Gli ormoni riproduttivi stimolano la proliferazione delle cellule all’interno del seno, quindi le sostanze chimiche che incoraggiano allo stesso modo la proliferazione cellulare potrebbero rendere il seno più suscettibile ai tumori.
“I periodi critici dello sviluppo, come durante la pubertà o la gravidanza, quando il seno subisce importanti cambiamenti, sono momenti in cui il seno è particolarmente vulnerabile”, afferma Rudel.
Per colmare le lacune nei test sulla sicurezza chimica , i ricercatori di Silent Spring hanno identificato una serie di test che gli enti regolatori potrebbero utilizzare per trovare sostanze chimiche che interrompono i percorsi delineati nel loro nuovo modello. Le sostanze chimiche che interrompono questi percorsi sarebbero considerate potenziali cancerogeni per il seno, scoraggiandone così l’uso nei prodotti.
“Questo studio rappresenta un contributo inestimabile al settore e un vero campanello d’allarme per gli enti regolatori”, afferma Linda Birnbaum, ex direttrice del National Institute for Environmental Health Sciences.
“Attaccandosi a un modello eccessivamente semplificato di come le sostanze chimiche causano il cancro al seno, i regolatori hanno perso informazioni critiche, consentendo potenzialmente alle sostanze chimiche tossiche di entrare nei nostri prodotti, nella nostra aria e nella nostra acqua.”
Il progetto AOP fa parte del programma Safer Chemicals del Silent Spring Institute, che sta sviluppando nuovi metodi economicamente vantaggiosi per analizzare gli effetti delle sostanze chimiche sul seno.
La conoscenza generata da questo studio aiuterà le agenzie governative a regolamentare le sostanze chimiche in modo più efficace e aiuterà le aziende a sviluppare prodotti più sicuri.