21 февраля 2013

Вещества изъятые из употребления

Некоторые из веществ, у которых будет обнаружена вредная активность, будут, безусловно, изъяты из употребления. (Польза от их употребления не настолько велика или возможна почти эквивалентная замена, а вред очевиден или страшен; пример — талидомид.)

Однако часто дело обстоит гораздо сложнее: вещество очень полезно, жизненно необходимо, но оно или сравнительно редко вызывает тяжкие последствия, или часто, как правило, имеет нежелательные побочные эффекты.

В первом случае надо знать, когда вероятность проявления вредных последствий существенно повышена. Во втором — желательно выяснить причину (на молекулярном или более высоком уровне) побочных эффектов в целях выбора условий минимального проявления побочного эффекта, разработки аналога, лишенного этого недостатка, создания протектора и т. п. К опасным последствиям, как уже отмечено, приводит разнообразная комбинаторика индивидуально безопасных ХС.

Дополнительную опасность несет комбинаторика ХС с антропогенными физическими факторами окружающей среды.

Изложенное выше свидетельствует о необходимости разработки методов оценки безопасности ХС высокой производительности, способных рассортировать по виду и силе опасного действия в первую очередь уже существующие, а затем и грядущие соединения.

Это выделяет задачу оценки безопасности ХС как самостоятельную среди задач испытательной системы. Подсистема для оценки безопасности может быть использована как в составе, так и вне общей системы классификации. В последнем случае она может рассматриваться как самостоятельная система оценки опасности (или, наоборот, безопасности) ХС.

Перед этой системой ставится задача не только определять и прогнозировать у вещества опасные виды активности, но и давать достаточно надежную оценку концентрационных пределов каждой из активностей in vivo таким образом, чтобы можно было проводить сопоставление этого показателя с другими веществами и в конечном итоге давать заключение применительно к человеку.

Можно ли осуществить эту задачу, не используя вообще животных или используя их в ограниченном масштабе, хотя бы частично?

Прежде чем ответить на этот вопрос, рассмотрим, какого рода эффекты будут классифицироваться как опасные.

Классификация ХС по видам и силе опасного действия

Традиционным критерием токсичности стала доза ХС, при которой погибает половина всех испытуемых животных. Таким образом, исторически самая древняя и грубая классификация ХС по токсичности делит их на яды, вызывающие смерть организма, и на безопасные (в разумных пределах доз).

Следующий уровень классификации, научная основа которого была заложена трудами П. Эрлиха в начале XX в., основан на избирательной токсичности: вещества могут быть токсичными для различных организмов — вирусов, бактерий, простейших, грибов и т. п.

Оба этих классификационных подхода в основном используют для классификации показателя гибели организмов.

При таком подходе к токсичности использование в качестве тест-объектов моделей молекулярного, клеточного и тканевого уровня без применения животных необычайно сложно. В общем случае очевидно, что гибель изолированной клетки не моделирует смерть сложного многоклеточного организма.

Вещества, токсичные для клетки, могут оказаться безопасными для организма и, наоборот, вещества, опасные для организма своими метаболитами, могут быть безопасны для клетки.

Концентрационные (дозные) пределы опасного действия ХС в обоих этих случаях (клетка и организм), как правило, несопоставимы. Поэтому определение различных показателей смертности для изолированных клеток и одноклеточных организмов, тканей и их культур, органов не дает достаточной основы для предсказания токсичности по отношению к животным и человеку.

«Биологически активные вещества»,
Г.М.Баренбойм, А.Г.Маленков



Все тестируемые ХС проходят регистрацию и определение степени новизны, а также прогностическое установление типа потенциальной биологической (фармакологической) активности расчетными методами структурно-информационного анализа. На этом основании для веществ с невысокими значениями Q, L и М определяется та выборка тестов, через которую они должны пройти. В ряде случаев эта выборка определяется по формализованным правилам, в большинстве случаев…

В итоговом документе («Биологический паспорт»), который формируется по итогам классификации данного ХС в автоматизированной системе, излагаются цели испытаний, а также следующие сведения о тестированном ХС: исходная информация о ХС (структурная и брутто-формула, физико-химические характеристики, организация-производитель, исходное назначение); номер регистрации; степень подлинности (соответствие структур, чистота); результаты испытаний с использованием расчетных методов; оценка биологической активности и токсичных…

Можно представить схему, изображенную на рисунке ниже, в более сжатой конспективной форме, развернув все события вдоль оси времени. Смотрите рисунок — Генеральная конфигурация системы классификации ХС Такая линейная развертка событий представлена на рисунке ниже, а комментарий к ней содержится в таблице, которую можно рассматривать как расширенную подпись к этому рисунку. Смотрите рисунок — Последовательность основных…

Вся работа системы проводится в интерактивном режиме: специфика работы с биологическим тест-объектом такова, что весьма высока вероятность его отклонения от стандарта в процессе подготовки эксперимента, резкого изменения его состояния или даже гибели в процессе эксперимента и т. д. Возможны ситуации, когда результаты тестирования ХС по одной методике могут привести к изменению всего порядка последующих испытаний…

Карта информационной биотехнологии и технических средств (часть 6)

Блок 9. классификация ХС по ихспособности сенсибилизировать биологические объекты к действию Функциональное назначение Определить изменение чувствительности биологических объектов при действии на них ХС по отношению к стандартному физическому фактору (нагревание, световое облучение и другие факторы в зависимости от задачи). Знание таких характеристик позволяет: 1) прогнозировать результат комбинированного действия ХС и физфактора; 2) выявить действие ХС,…