Оценка канцерогенных рисков

-------------------------------------------------------------------------------- 
 
Таблица 33.18 Часто цитируемые модели характеристики канцерогенного риска

* Модели зависимости время-опухоль. 
 
--------------------------------------------------------------------------------

 
В модели зависимости доза-ответ  обычно используются данные о частоте  опухолей, соответствующие ограниченному  числу экспериментальных доз. Это  вызвано стандартной методической основой используемых биотестов. Вместо определения всей кривой зависимости  доза-ответ, исследование канцерогенности, как правило, ограничивается тремя (или двумя) относительно высокими дозами с использованием максимально переносимой  дозы (MTD) в качестве наивысшей дозы. Эти высокие дозы используются для  преодоления характерной низкой чувствительности статистических данных (10-15% по сравнению с фоновыми данными) в этих биотестах в связи с  тем, что (по практическим и другим соображениям) используется относительно небольшое  число животных. Поскольку отсутствуют  данные в диапазоне низкой дозы (т. е. не могут быть определены опытным  путем), необходима экстраполяция вне  диапазона наблюдения. Практически  для всех наборов данных большинство  вышеперечисленных моделей совпадают  с диапазоном наблюдаемой дозы из-за ограниченного числа доз и  животных. Вместе с тем, в области  низкой дозы эти модели отклоняются  на несколько порядков, что чревато  многими неясностями относительно риска при низких уровнях воздействия. 
 
Поскольку фактический вид кривой зависимости доза-ответ в диапазоне низкой дозы невозможно создать опытным путем, понимание механизмов канцерогенности играет решающую роль для устранения этого аспекта у различных моделей. Комплексные обзоры дискуссий различных аспектов моделей математической экстраполяции приведены в работах Kramer et al. (1995) and Park and Hawkins (1993).

Другие  подходы

 
Кроме существующей практики математического  моделирования в последнее время  был предложен ряд альтернативных подходов. 
 
Модели биологической мотивации 
В настоящее время перспективными считаются модели, основанные на биологических аспектах, такие как Moolgavkar-Venzon-Knudson (MVK), однако на современном этапе они не пригодны для штатного использования и требуют гораздо больше конкретной информации, чем та, которую удается получить путем биотестов. Крупномасштабные исследования (4 000 крыс), в частности, N-нитрозоалкиламинов, дают представление о размере исследований, необходимых для сбора таких данных, хотя по-прежнему нельзя провести экстраполяцию на низкие дозы. До тех пор, пока эти модели не будут усовершенствованы, они могут быть использованы только для конкретных случаев. 
 
Подход, основанный на факторе оценки  
Использование математических моделей для экстраполяции ниже диапазона опытной дозы фактически эквивалентно подходу, основанному на факторе безопасности, для которого характерен существенный и плохо определенный фактор неясности. Самой простой альтернативой будет применение фактора оценки для очевидного "уровня отсутствия эффекта" или "наименьшего тестируемого уровня". Уровень, используемый для этого фактора оценки, необходимо определить на основе конкретных случаев с учетом характера химического вещества и популяции, подвергающейся воздействию. 
 
Реперная доза (BMD) 
Данный подход основан на математической модели с использованием экспериментальных данных в наблюдаемом диапазоне с целью оценки или интерполяции дозы, соответствующей установленному уровню эффекта, например, увеличение на 1, 5 или 10% частоты опухолей ( , , ). Поскольку 10% увеличение является наименьшим изменением, которое можно определить при помощи стандартного биотеста, является наиболее приемлемым для оценки данных о раке. Использованием метода BMD, то есть в диапазоне наблюдаемых границ опыта, позволяет избежать проблем, связанных с экстраполяцией. Оценка BMD или нижней границы доверия отражает дозы, при которых произошли изменения частоты образования опухолей, но не чувствительны к использованию конкретной математической модели. Реперная доза может быть использована при оценке риска в качестве меры эффективности опухоли, а в сочетании с факторами оценки - для определения допустимых уровней воздействия на человека. 
 
Регулирование порога 
Krewski et al. (1990) пересмотрел концепцию "регулирования порогов" для химических канцерогенов. На основании данных, полученных из базы данных о потенциале канцерогенов (CPDB), созданных на базе 585 опытов, доза, соответствующая риска была приблизительно логарифмически-нормально распределена в среднем диапазоне от 70 до 80 нг/кг/д. Воздействие доз, превышающих данный диапазон, считается недопустимым. Оценка дозы проводилась с помощью линейной экстраполяции от (доза, вызывающая токсичность у 50% опытных животных) и находилась в факторе от 5 до 10 от числа, полученного с помощью линейной поэтапной модели. К сожалению, величины находятся в зависимости от MTD, что также ставит под сомнение достоверность измерений. Вместе с тем будет часто находиться в диапазоне или близко к диапазону экспериментальных данных.

Прежде чем рассматривать  возможность практического применения подхода с использованием порога регулирования, необходимо более тщательно  проработать биологические, аналитические  и математические вопросы и иметь  более обширную базу данных. Дальнейшие исследования потенциала различных  канцерогенов могут прояснить ситуацию в данной области. 
 
             Перспективные задачи оценки риска канцерогенности

 
Оглядываясь назад на прошлые ожидания относительно регулирования канцерогенов (поступающих из окружающей среды), а именно существенного снижения заболеваемости раком, можно сделать  вывод, что достигнутые на сегодняшний  день результаты неутешительны. За прошедшие  годы стало очевидно, что количество рассмотренных случаев рака, причиной которых были регулируемые канцерогены, оказалось до обидного малым. Относительно больших ожиданий, легших в основу законодательной деятельности в 70-х годах, можно сказать, что ожидаемого снижения смертности от рака не удалось достичь с точки зрения изучаемых эффектов канцерогенов в окружающей среде, несмотря на сверхконсервативные процедуры количественной оценки. Для процедур, разработанных Агентством по охране окружающей среды США (EPA), характерно, что экстраполяции низкой дозы делаются по той же схеме для каждого химического вещества, независимо от механизма образования опухоли, установленного опытным путем. Тем не менее, следует отметить, что подобный подход в корне отличается от подходов, используемых государственными организациями. Как отмечалось выше, правительства ряда стран-членов ЕС - Дания, Франция, ФРГ, Италия, Нидерланды, Швеция, Швейцария и Великобритания - различают генотоксичные и негенотоксичные канцерогены, причем подходы к оценке риска отличаются для разных категорий. В целом, негенотоксичные канцерогены рассматриваются как токсичные вещества с пороговой величиной. Уровень эффекта не определяется, а границы безопасности устанавливаются с учетом фактора неясности. Решение о том, считать конкретное химическое вещество генотоксичным, принимается в ходе научных споров и базируется на мнении экспертов. 
 
Принципиальный вопрос: Какова причина рака у человека, и какую роль играют канцерогены, поступающие из окружающей среды? Наследственные аспекты рака человека играют более важную роль, чем ранее предполагалось. Ключом к значительному прогрессу в оценке риска канцерогенов является более глубокое понимание причин и механизмов рака. Раковые исследования вступают в новую волнующую эру. Молекулярные исследования могут радикально изменить наши взгляды на влияние канцерогенов из окружающей среды и подходы к контролю и профилактике рака как для населения в целом, так и для работников предприятий. Оценка риска канцерогенов должна базироваться на концепциях механизмов действия, которые, по сути дела, лишь формулируются. Одним из важных аспектов является механизм наследственного рака и участие в этом процессе канцерогенов. Эти знания должны быть включены в систематическую и последовательную методологию, которая уже используется сегодня для оценки риска канцерогенов.

Авторы:

Новиков С.М.,  Авалиани С.Л., Андрианова М.М., Пономарёва О.В. – Основные элементы риска для здоровья/Консультационный центр по оценке риска. 1999

Губернский Ю.Д., Новиков  С.М., Мацюк А.В. – Оценка канцерогенного риска для здоровья населения  городских микросред.

Авалиани С.Л., Андрианова М.М., Печенникова Е.В., Пономарёва О.В. – Окружающая среда. Оценка риска  для здоровья(мировой опыт).