A quali sostanze chimiche siamo esposti quotidianamente? Questa è la questione centrale dell'”analisi non mirata” o NTA, un campo emergente della scienza analitica che mira a identificare tutte le sostanze chimiche che ci circondano. Un compito arduo, perché come puoi essere sicuro di rilevare tutto se non sai esattamente cosa stai cercando? In un documento in Scienze e tecnologie ambientali, ricercatori delle Università di Amsterdam (UvA, Paesi Bassi) e Queensland (UQ, Australia) valutano questo problema. In una meta-analisi dei risultati della NTA pubblicati negli ultimi sei anni, si stima che sia stato identificato meno del 2% di tutte le sostanze chimiche.
Secondo Viktoriia Turkina, che ha svolto la ricerca come dottoranda con il dottor Saer Samanipour presso l’Istituto di scienze molecolari Van ‘t Hoff dell’UvA, questa limitazione sottolinea l’urgente necessità di un approccio più proattivo al monitoraggio e alla gestione delle sostanze chimiche. “Dobbiamo incorporare nei nostri studi più strategie basate sui dati per essere in grado di proteggere efficacemente la salute umana e ambientale”, afferma.
Samanipour spiega che l’attuale monitoraggio delle sostanze chimiche è piuttosto limitato poiché è costoso, richiede tempo e richiede esperti specializzati. “Ad esempio, nei Paesi Bassi abbiamo uno dei programmi di monitoraggio più sofisticati per le sostanze chimiche note per essere pericolose per la salute umana. Eppure prendiamo di mira meno di 1000 sostanze chimiche. Ci sono molte più sostanze chimiche là fuori di cui non siamo a conoscenza .”
Un vasto spazio chimico
Per affrontare queste sostanze chimiche, circa 15 o 20 anni fa è stato concepito il concetto di analisi non mirate è stato introdotto per esaminare la possibile esposizione in modo imparziale. L’idea è quella di prelevare un campione dall’ambiente (aria, acqua, suolo, fanghi fognari) o dal corpo umano (capelli, sangue, ecc.) e analizzarlo utilizzando tecniche analitiche consolidate come la cromatografia abbinata alla spettroscopia di massa ad alta risoluzione. La sfida quindi è far risalire il segnale ottenuto alle strutture delle sostanze chimiche che potrebbero essere presenti nel campione. Ciò includerà sostanze chimiche già note, ma anche sostanze chimiche la cui potenziale presenza nell’ambiente è ancora sconosciuta.
In teoria, questo “spazio chimico” ne comprende fino a 1060 composti, un numero incomprensibile che supera di gran lunga il numero delle stelle nell’universo. D’altro canto, il numero di sostanze organiche e inorganiche pubblicate nella letteratura scientifica e nelle banche dati pubbliche è stimato in circa 180 milioni. Per rendere la loro ricerca ancora più gestibile, Turkina, Samanipour e colleghi si sono concentrati su un sottoinsieme di 60.000 composti ben descritti dal database NORMAN. Turkina: “Questo è servito come riferimento per stabilire cosa viene coperto negli studi NTA e, cosa più importante, per sviluppare un’idea su ciò che viene trascurato”.
Secondo Samanipour, la vasta “esposizione” di sostanze chimiche a cui gli esseri umani sono esposti quotidianamente è un segno dei nostri tempi. “In questi giorni siamo immersi in un gigantesco oceano di sostanze chimiche. L’industria chimica ne fa parte, ma anche la natura mette in moto tutta una serie di reazioni che risultano nell’esposizione. E noi ci esponiamo alle sostanze chimiche attraverso le cose che usiamo… pensiamo ad esempio al problema delle microplastiche. Per risolvere tutto questo dobbiamo saper andare oltre il dito puntato. Con la nostra ricerca speriamo di contribuire a trovare insieme una soluzione. Perché siamo tutti sulla stessa barca.”
Molto margine di miglioramento
La meta-analisi, che comprendeva 57 documenti della NTA, ha rivelato che era coperto solo il 2% circa dello spazio chimico stimato. Ciò può indicare che l’esposizione effettiva alle sostanze chimiche è effettivamente piuttosto bassa, ma può anche indicare carenze nelle analisi applicate. Secondo Turkina e Samanipour quest’ultima è effettivamente la verità. Si sono concentrati sugli studi NTA applicando la cromatografia liquida abbinata alla spettrometria di massa ad alta risoluzione (LC-HRMS), uno dei metodi più completi per l’analisi di campioni ambientali e biologici complessi.
Si è scoperto che c’era molto margine di miglioramento. Ad esempio, nella preparazione del campione, hanno osservato una preferenza verso composti specifici piuttosto che catturare un insieme più diversificato di sostanze chimiche. Hanno inoltre osservato una scarsa selezione e un reporting incoerente dei parametri LC-HRMS e dei metodi di acquisizione dei dati. “In generale”, afferma Samanipour, “la comunità dell’analisi chimica è in larga misura guidata dalla tecnologia disponibile che i fornitori hanno sviluppato per scopi di analisi specifici. Pertanto la configurazione strumentale e i metodi di elaborazione dei dati sono piuttosto limitati quando si tratta di non -analisi mirata.”
Per Samanipour vale sicuramente la pena perseguire l’approccio NTA. “Ma dobbiamo svilupparlo ulteriormente e portarlo avanti. Insieme ai fornitori possiamo sviluppare nuove tecnologie analitiche potenti e più versatili, nonché protocolli efficaci di analisi dei dati.” Egli sostiene inoltre un approccio basato sui dati in cui lo spazio chimico teorico viene “calcolato a ritroso” rispetto a un sottoinsieme di sostanze chimiche che hanno un’elevata probabilità di essere presenti nel nostro ambiente. “Fondamentalmente dobbiamo capire meglio qual è il vero spazio chimico di esposizione. E una volta definiti questi confini, diventa molto più semplice valutare quel numero del 2% che abbiamo determinato.”
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
