Development of an OECD guidance document for the application of OECD test guideline 236 (acute fisch embryo toxicity test)

Abstract

Im Juli 2013 wurde der akute Fischembryotest (FET) als OECD-Richtlinie 236 anerkannt. Der FET stellt damit die erste voll validierte Alternativmethode im Rahmen des OECD-Testrichtlinienprograms im Bereich der Ökotoxikologie dar. Die praktische Anwendbarkeit wurde jedoch seitdem hinsichtlich mehrerer Aspekte diskutiert, die im vorliegenden Bericht adressiert werden: Im Hinblick auf die potentielle Barrierefunktion der Eihülle des Zebrabärblings konnte eine Molekulargröße von 3000 - 4000 Da für die freie Passage ungeladener Moleküle identifiziert werden. Das Limit für die Passage geladener Moleküle ist geringer. DMSO-Konzentrationen >= 0,1 % reduzieren die Barrierefunktion weiter. Embryonen, juvenile und erwachsene Zebrabärblinge sind im Hinblick auf ihre Biotransformation unterschiedlich gut untersucht; insgesamt ist unser Wissen ungenügend. Wann immer die Biotransformation in Embryonen genauer betrachtet wurde, konnte sie zumindest qualitativ nachgewiesen werden. Die Übertragung von Daten zu juvenilen Fischen auf erwachsene und umgekehrt ist genauso unmöglich wie die Übertragung von Daten von Säugetieren auf Fische. Die Analyse eines historischen Datensatzes zur akuten Fischtoxizität, der bereits als Grundlage für die Bewertung der Eignung des FET gedient hatte, ging von 2936 Studien mit Daten zu 1842 Substanzen aus. Die Anwendung der gleichen Filter, die von der ECHA für den FET angesetzt wurden, führte zum Ausschluss von 65,4 % der Studien bzw. 81,8 % der Substanzen. Die Daten des vorliegenden Berichts werden in das OECD-Projekt Nr. 254 ("Guidance Document on an Integrated Approach on Testing and Assessment for Fish Acute Toxicity Testing" - Integration of the Fish Embryo Test into the Threshold Approach") integriert. Quelle: Forschungsbericht

In July 2013, the Acute Fish Embryo Toxicity Test (FET) was adopted by OECD as Test Guideline 236. The FET thus represents the first fully validated alternative method within the OECD test guideline program in the ecotoxicology sector. However, the practical applicability of the FET has ever since been discussed with respect to a series of aspects, which are addressed in this report: With respect to the potential barrier function of the zebrafish chorion, the molecular size for a free passage of non-charged chemical substances across the chorion of the zebrafish could be set at 3,000 - 4,000 Da. The limit for the passage of charged molecules is lower than that of non-charged ones. DMSO concentrations of >=0.1 % decrease the barrier function of the chorion. Zebrafish embryos, juveniles and adults have been studied to a different extent with respect to their biotransformation capacities. Our knowledge on biotransformation capacities in zebrafish is fragmentary. Transfer of biotransformation data from juvenile to adult fish is not possible. In zebrafish embryos, biotransformation could be documented whenever studied in more detail; only for rare exceptions lack of biotransformation was demonstrated. Gene activation cannot be translated into biochemical functionality; mammalian data cannot be extrapolated to fish. The analysis of historical short-term (acute) Fish Toxicity Test (AFT) data produced according to OECD test guideline 203 within a dataset used for a corresponding FET study by ECHA started with 2936 studies on a total of 1842 substances. Applications of filters identical to those used for the FET analysis resulted in exclusion of 65.4 % of the AFT studies and 81.8 % of the substances. Data of the present report will be integrated into OECD project no. 2.54: "Guidance Document on an Integrated Approach on Testing and Assessment for Fish Acute Toxicity Testing" - Integration of the Fish Embryo Test into the Threshold Approach". Quelle: Forschungsbericht

The project goal was to support the regulatory acceptance of data generated with the ⁠OECD⁠ Acute Fish Embryo Toxicity Test (TG 236) as alternative method to the OECD Acute Fish Toxicity Test (TG 203). TG 236 is an important contribution to animal welfare in chemical safety assessment in Europe but also worldwide. Results of the project are directly used within OECD project 2.54 on the Development of a Guidance Document for an Integrated Approach to Testing and Assessment of Acute Fish Toxicity. Specific results: (1) the knowledge on xenobiotic transformation capacities in zebrafish embryos, juveniles and adults is fragmentary. Therefore, transfer of biotransformation data from juvenile fish to adult fish does not appear justified. (2) The chorion is no barrier for uncharged industrial chemicals of a molecular size of 3,000 – 4,000 Da.