Hopp over innholdet

Metoder for risikovurdering

Artikkelen tilhører Er nanoteknologi trygt?, postet 6. apr 2009

Tore Tennøe
KONTAKTPERSON:

Tore Tennøe

Risikovurdering av kjemikalier omfatter vanligvis tre tema: (1) vurdering av farlighet, (2) vurdering av eksponering og (3) karakterisering av risiko.

EUs kjemikalieforordning REACH deler det første stadiet inn i fire deloppgaver: vurdering av fysisk-kjemiske karaktertrekk, vurdering av helseskade, vurdering av miljøskade, og vurdering av persistens, bioakkumulering og toksisitet (PBT).

Tradisjonelt har ikke risikovurdering av kjemikalier prøvd å beregne hvilken skade som faktisk kan forekomme – til det er de ulike sammenhengene for komplekse. Tilnærmingen er snarere å beregne hvor stor dose som kan forekomme uten at det oppstår nevneverdig skade (”no-effect level”).

I neste omgang må stoffer håndteres slik at dette nivået ikke overskrides. Overskridelser kan innebære at skader forekommer, men det er ikke sikkert at de gjør det.

Sammenhengen dose-respons

Implisitt i etableringen av en ”no-effect-level” er at det er en sammenheng mellom dose og respons. For enkelte virkningsmekanismer har imidlertid ikke forskningen klart å etablere noe ”no-effect-level”. Dette gjelder typisk for karsinogener (kreftfremkallende stoffer), og innebærer at samfunnet må ta høyde for at selv minimale doser vil medføre en viss skade.

For karsinogener er det derfor etablert en praksis om å fastslå en norm for hvor mange krefttilfeller samfunnet kan godta, og så beregne hvor store doser som kan aksepteres. I praksis er denne smertegrensen gjerne satt til ett krefttilfelle per 100.000 innbyggere.

En skjematisk fremstilling av mulige dose-respons-sammenhenger er gitt i figuren. Realitetene i naturen kan på langt nær beskrives så presist som denne figuren indikerer. Vurderinger av både dose/eksponering og effekter må snarere baseres på sannsynlighetsberegninger og mangelfull kunnskap.

Fysisk-kjemiske karaktertrekk

Første oppgave i en risikovurdering er å avdekke stoffets fysisk-kjemiske egenskaper, med vekt på karaktertrekk som kan gi opphav til risiko. Tradisjonelt er særlig karaktertrekk som smeltepunkt, kokepunkt, damptrykk, suspensjonsevne (vannløselighet) og fettløselighet ansett som viktige. Det finnes harmoniserte metoder for å teste dette, inkl ”OECD Guidelines for the Testing of Chemicals” og EU-direktiv 67/548/EEG.

Slike undersøkelser regnes imidlertid ikke som tilstrekkelige for å forstå den reaktivitet og mobilitet som fremtrer blant nanopartikler. Det er også nødvendig å vurdere morfologi og elektromagnetiske karaktertrekk.

Vurdering av eksponering

Målet med eksponeringsvurderinger er å kartlegge dosen som kan ende opp i ulike miljøer, organismer og organer. Dette innebærer i første omgang å vurdere frigivelse fra primærkilder, deretter hvordan dette tas opp og spres i miljøet og i organismene. Til slutt må ulike kilder sammenfattes til en vurdering av hvilken dose som kan forekomme ved ulike ”endepunkter”.

Parallelt med dette er det nødvendig å vurdere hvordan påvirkninger gjennom livsløpet innvirker på stoffenes egenskaper. Det ville vært svært krevende å observere hvordan materialer og produkter håndteres i praksis særlig hos vanlige forbrukere. For å gjøre eksponeringsvurderinger overkommelige brukes snarere modeller tilpasset hver enkelt anvendelse. For kosmetikk er det blant annet krav om å beskrive forventet frekvens og dose for påføring av produktet.

Å vurdere utslipp til miljøet er imidlertid fortsatt komplisert. Hvor mye av solkremen vaskes av i dusjen og havner i avløpet, og hvor mye blir igjen i flaska som havner i søpla? For å kartlegge dette er vi avhengige av målinger og observasjoner, blant annet av fabrikkrøyk, avløp, byluft og drikkevann.

For å kartlegge eksponering for mennesker må man i neste omgang vurdere opptak gjennom hud, luftveier og mage-tarm-kanalen, og deretter transport til og akkumulasjon i sekundærorganer.

EUs vitenskapskomité SCCP påpeker at det ikke er avklart om dagens tester for å studere hudopptak er egnet for nanopartikler. De påpeker dessuten en svakhet i at dagens tester vanligvis tar utgangspunkt i frisk og uskadet hud og at scenariene kan være annerledes ved solbrent hud eller eksem.

Vurdering av farlighet

En vurdering av farlighet må først identifisere de punktene i kroppen og miljøet hvor nanopartikler kan ende opp og gi effekter. Deretter brukes dose-respons-målinger fra dyreforsøk (in vivo-testmetoder) eller cellekulturer (in vitro-testmetoder) til å undersøke hvilken virkning som kan oppstå ved aktuelle doser.

En utfordring er å fastslå hvilken tilstand materialene vil ha i de ulike ”endepunktene”. Dernest er det en svakhet at dose-respons-målinger sjelden fanger opp effekter av lengre tids eksponering. Videre kan hver enkelt test kun belyse en bestemt mekanisme, for eksempel fremvekst av arrvev, og det er vanskelig å ekstrapolere til samlede effekter.

En sentral ambisjon i dag er å utvikle tester som kan vurdere hvordan stoffer faktisk virker i organismene, og ikke bare foreta observasjoner av hvor store doser som skal til for at skade oppstår. Det er nødvendig å vurdere flere fysiologiske og cellebiologiske mekanismer, fra evnen til å passere barrierer til potensial for oksidativ celle- eller DNAskade.

For å vurdere spredning til sekundærorganer, spredning mor-barn, akkumulasjon, og eliminasjon (”clearance”) er det ofte påkrevd med dyreforsøk. Forskningen utvikler også datasystemer og modelleringsverktøy som kan forutsi effekter av ulike stoffer. Slike verktøy forsøker å avdekke fysisk-kjemiske karaktertrekk som er satt i sammenheng med skade ved andre stoffer.

Vurdering av persistens og bioakkumulering

REACH krever at stoffer vurderes for deres persistens, bioakkumulering og toksisitet. Å vurdere toksisitet innebærer i stor grad de vurderinger som er beskrevet ovenfor. Vurderinger av persistens og bioakkumulering er nyere tilskudd til kjemikalieforvaltningen.

Det finnes mange stoffer som er persistente uten å skade. Derimot har kombinasjonen av liten nedbrytning og akkumulering i fettvev eller annet biologisk materiale vist seg å være en fellesnevner for en rekke kjente miljøgifter.

Anerkjennelsen av at persistens og bioakkumulering er gode indikatorer for risiko, og at disse kan supplere mer kvantitative tester av dose-respons, kan anses som en tilnærming til føre var-prinsippet. Det er likevel krevende å påvise persistens eller bioakkumulering med tilstrekkelig tyngde til at det legitimerer restriksjoner.

LES OGSÅ

Risikovurdering: kvalifisering for restriksjoner

Risikovurderinger er selve «navet» i samfunnets ordninger for å sikre trygg håndtering av stoffer og produkter. Om risiko blir påvist kan det blant annet medføre at stoffer forbys eller at de kan markedsføres under visse vilkår.

Les hele saken »

Kriterier for risikovurdering

Det er ikke nytt at samfunnet må håndtere stoffer som medfører risiko. En viktig huskeregel er at såfremt vi identifiserer disse stoffene og forstår deres egenskaper, så blir det også lettere å håndtere dem riktig.

Les hele saken »

Risiko og risikohåndtering

Vurderinger av egenskaper og eksponering danner grunnlaget for samfunnets håndtering av stoffer og produkter. Produkter som gir høy eksponering, for eksempel mat, er strengt regulert. Og stoffer som viser skadelige egenskaper kan bli underlagt restriksjoner – eller man etablerer rutiner for trygg håndtering.

Les hele saken »