Bioensayos in vitro: estado actual y aplicación futura para la gestión del agua

Cada vez es más difícil proteger nuestras fuentes de agua contra la contaminación química por la creciente urbanización y el desarrollo social y tecnológico. Con decenas de miles de productos químicos en uso comercial y millones de posibles productos de transformación ambiental, se está volviendo cada vez más difícil (algunos dirían que imposible) detectar e identificar contaminantes químicos individuales en el agua. Y eso es solo detección… ¿cómo podemos evaluar el riesgo de algo que ni siquiera podemos detectar? Es el viejo problema de «desconocido desconocido». Las técnicas convencionales de monitoreo químico simplemente no pueden seguir el ritmo de nuestra industria química. Claramente, se necesita una alternativa. Introduzca bioensayos, escenario a la izquierda.

Los bioensayos son pruebas que se basan en la exposición de un sistema biológico a una muestra de agua para detectar o predecir si la exposición al agua (y sus contaminantes) afectaría negativamente a un organismo vivo, incluidos los humanos. Cuando se realizan con moléculas y/o células en lugar de organismos completos, estas pruebas se denominan in vitro bioensayos, y a menudo denominados herramientas bioanalíticas. in vitro Los bioensayos tienen muchas de las ventajas de los bioensayos clásicos (no requieren a priori identificación de los productos químicos potencialmente tóxicos y detección de productos químicos por su efecto, no por su estructura química; y pueden integrar la potencia y la concentración de todos los productos químicos para producir una suma del efecto de la mezcla), y algunas de las ventajas del análisis químico convencional (no plantean preocupaciones éticas, ofrecen un alto rendimiento y son relativamente baratos). Sin embargo, tienen algunas limitaciones únicas, como la falta de integración de los efectos de alto orden o la toxicocinética en el análisis, lo que significa que, si bien los científicos han adoptado de todo corazón estos métodos alternativos de prueba de toxicidad como una herramienta adicional en su caja de herramientas, los reguladores y los proveedores de agua han sido más conservadores y escépticos sobre su aplicabilidad.

La Coalición Mundial para la Investigación del Agua ha pedido recientemente a dos expertos en este campo, los profesores Shane Snyder y Fred Leusch, que elaboren un resumen que describa las aplicaciones actuales y los desafíos detrás del uso de in vitro bioensayos para la evaluación de la calidad del agua y una perspectiva para futuras aplicaciones de bioensayos en la gestión del agua. los reporte destaca algunos de los usos beneficiosos actuales de in vitro bioensayos, identifica varios problemas técnicos y conceptuales que limitan su mayor uso, y propone soluciones para superar estos desafíos reales y percibidos. En última instancia, el informe señala que, si bien estas herramientas no son la solución definitiva para comprender la caja de Pandora que ha abierto nuestra industria química y farmacéutica -con nuestra bendición comunitaria, amplían en gran medida nuestra capacidad para detectar contaminantes relevantes para la salud humana y ambiental, y su una aplicación más generalizada nos permitirá hacer que el agua sea más segura.