Выявление канцерогенной активности веществ

Вывод о канцерогенной активности того или иного вещества основывается на результатах двух видов исследований. Во-первых, это эксперименты на различных биологических объектах и лабораторных животных. Во-вторых - данные эпидемиологического обследования групп лиц, контактирующих или контактировавших с токсикантами.

Экспериментальная оценка

Экспериментальная оценка канцерогенной активности вещества - сложное многоэтапное исследование. Как правило, оно выполняется в опытах in vitro и in vivo в ходе подострого или хронического эксперимента на нескольких видах лабораторных животных (таблица 5).

Таблица 5. Протокол изучения канцерогенной активности вещества

Исследование предполагает выявление мутагенной, тератогенной активности у веществ (см. соответствующие разделы), которые могут косвенно указывать на возможность его канцерогенности.

Изучение канцерогенной активности в хроническом эксперименте предполагает длительное (1,5 - 2 года) введение веществ лабораторным животным (грызуны, собаки, приматы и т.д.) с водой, пищей, ингалируемым воздухом. Испытываемые количества: 1,0 - 0,5 максимально переносимой дозы (МПД). Под максимально переносимой дозой понимают количество вещества, вызывающее не более чем 10% снижение веса животных (в сравнении с контролем), не вызывающее летальности в группе, клинических и патологических изменений, сокращающих среднюю продолжительность жизни. Животные содержатся в строго контролируемых условиях. Поскольку онкогенный потенциал химических веществ колеблется в очень широких пределах, большие требования предъявляют к чистоте исследуемых токсикантов. В случае наличия примесей, именно они, а не обследуемое вещество, могут стать причиной появления положительных результатов при тестировании.

Все погибшие за период исследований животные изучаются на предмет наличия опухолей. Часть животных, кроме того, умерщвляется через фиксированные интервалы времени (6, 12, 18 месяцев) для гистологических исследований органов и тканей. Все животные умерщвляются и обследуются по завершении эксперимента. Особое внимание уделяют изучению органов, чувствительность которых к токсиканту удалось выявить в ходе предварительных экспериментов. Большие трудности связаны с необходимостью получения статистически значимых различий частот спонтанного появления опухолей в контрольных группах и индуцированного роста, в группе получающих вещество животных. Как правило, для этого требуется включение в эксперимент большого числа животных. Обычно по 50 грызунов обоего пола в группе, т.е. минимум 300 животных: 50 самцов и 50 самок - 1,0 МПД; 50 самцов и 50 самок - 0,5 МПД и, соответственно, 100 животных в контроле. Нередко этого оказывается недостаточно, и результаты получаются малоубедительными, вызывающими сомнение. В таких ситуациях приходится либо значительно увеличивать число животных в группах сравнения, либо использовать в эксперименте более высокие дозы токсикантов.

В процессе работы оценивается видовая чувствительность к предполагаемому канцерогену, тип опухолевого роста, факторы, влияющие на канцерогенез (по возможности). Необходимо учитывать, что разные вещества могут вызвать образование опухоли одного и того же типа, и, напротив, одно и то же вещество может провоцировать развитие разных опухолей. При этом возможны 4 варианта эффектов:

- увеличение частоты "обычно" встречающихся опухолей;

- появление опухолей "нового" типа;

- новое сочетание опухолей;

- сокращение сроков развития опухоли.

Детальное описание методов выявления канцерогенной активности можно найти в специальной литературе.

Канцерогенная активность различных веществ, выявляемая в эксперименте, колеблется в широких пределах (рисунок 7).

Рисунок 7. Канцерогенная активность некоторых химических соединений

Все вещества, для которых показана способность вызывать опухоли у животных, рассматриваются как опасные и для человека. Однако видовая чувствительность к канцерогенам выражена очень значительно. Можно считать доказанным, что:

- вещество, вызывающее опухоль у животных одного, двух и даже трёх видов, не обязательно канцерогенно для человека;

- зависимость "доза-эффект" (см. ниже), получаемая в ходе исследований на лабораторных животных, совсем не обязательно имеет аналогичные параметры для человека, отсюда и пороги безопасного действия токсикантов для животных и человека в строгом смысле могут быть разными;

- у животных канцерогены как увеличивают частоту возникновения опухолей, так и сокращают сроки их развития; у человека эти эффекты могут не воспроизводиться;

- органы-мишени для одного и того же канцерогена у лабораторного животного и человека могут быть различными.

С учетом сказанного становится понятным, почему канцерогены для животных автоматически не признаются канцерогенными для человека, и почему простая экстраполяция экспериментальных данных, полученных в опытах на животных, на человека невозможна.