ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพและวิถีทางของผลลัพธ์ที่ไม่พึงประสงค์

ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพคือตัวชี้วัดที่สามารถวัดได้ของกระบวนการทางชีวภาพ การสัมผัส หรือผลกระทบ และในพิษวิทยา ตัวบ่งชี้เหล่านี้ใช้ในการตรวจจับ วัดปริมาณ และตีความการตอบสนองของสิ่งมีชีวิตต่อสารอันตราย วิถีทางของผลลัพธ์ที่ไม่พึงประสงค์ (AOPs) คือกรอบการทำงานที่มีโครงสร้างที่เชื่อมโยงเหตุการณ์เริ่มต้นระดับโมเลกุลผ่านลำดับของขั้นตอนทางชีวภาพที่สำคัญไปสู่ผลลัพธ์ที่ไม่พึงประสงค์ที่เกี่ยวข้องกับการกำกับดูแล โดยให้แกนหลักเชิงกลไกที่ทำให้ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพมีความหมายในการตีความ

Definition

ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพคือลักษณะที่วัดและประเมินได้อย่างเป็นรูปธรรมเพื่อเป็นตัวบ่งชี้ของกระบวนการทางชีวภาพปกติ กระบวนการทางพยาธิวิทยา หรือการตอบสนองต่อการสัมผัสหรือการแทรกแซง; วิถีทางของผลลัพธ์ที่ไม่พึงประสงค์คือแนวคิดเชิงโครงสร้างที่จัดระเบียบความรู้เชิงกลไกที่มีอยู่ซึ่งเชื่อมโยงเหตุการณ์เริ่มต้นระดับโมเลกุล ผ่านเหตุการณ์สำคัญที่วัดได้ ไปสู่ผลลัพธ์ที่ไม่พึงประสงค์ที่เกี่ยวข้องกับการประเมินความเสี่ยง

Scope

เนื้อหานี้ครอบคลุมคำจำกัดความและการจำแนกประเภทของตัวบ่งชี้ทางชีวภาพ (ของการสัมผัส ผลกระทบ และความอ่อนแอ) การใช้งานเป็นจุดสิ้นสุดในการทดสอบความเป็นพิษ และกรอบการทำงานของวิถีทางของผลลัพธ์ที่ไม่พึงประสงค์ที่เชื่อมโยงเหตุการณ์เชิงกลไกกับผลลัพธ์ อธิบายว่าตัวบ่งชี้ทางชีวภาพและ AOPs ช่วยบูรณาการข้อมูลในหลอดทดลอง (in vitro) สัตว์ และมนุษย์ได้อย่างไร เป็นหัวข้อเชิงระเบียบวิธีและแนวคิด และไม่ได้ให้เกณฑ์การวินิจฉัยหรือการตีความทางคลินิกสำหรับตัวบ่งชี้เฉพาะ

Core questions

• ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพที่กำหนดบ่งชี้อะไร การสัมผัส ผลกระทบ หรือความอ่อนแอ?
• จะสามารถรับรองและตรวจสอบตัวบ่งชี้ทางชีวภาพเพื่อใช้ในการประเมินความเป็นพิษได้อย่างไร?
• วิถีทางของผลลัพธ์ที่ไม่พึงประสงค์เชื่อมโยงเหตุการณ์ระดับโมเลกุลกับผลลัพธ์ที่น่ากังวลได้อย่างไร?
• ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพและ AOPs ช่วยบูรณาการข้อมูลเชิงกลไกและข้อมูลในหลอดทดลองเข้ากับการประเมินความเสี่ยงได้อย่างไร?

Key concepts

• ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพของการสัมผัส ผลกระทบ และความอ่อนแอ
• เหตุการณ์เริ่มต้นระดับโมเลกุล
• เหตุการณ์สำคัญและความสัมพันธ์ของเหตุการณ์สำคัญ
• ผลลัพธ์ที่ไม่พึงประสงค์ที่เกี่ยวข้องกับการกำกับดูแล
• การรับรองและการตรวจสอบตัวบ่งชี้ทางชีวภาพ
• จุดสิ้นสุดตัวแทน
• การบูรณาการหลักฐานในหลอดทดลองและในสิ่งมีชีวิต

Key theories

กรอบการทำงานวิถีทางของผลลัพธ์ที่ไม่พึงประสงค์

วิธีการจัดระเบียบหลักฐานเชิงกลไกอย่างมีโครงสร้างเป็นลำดับจากเหตุการณ์เริ่มต้นระดับโมเลกุลผ่านเหตุการณ์สำคัญที่วัดได้ไปสู่ผลลัพธ์ที่ไม่พึงประสงค์ โดยมีความสัมพันธ์ของเหตุการณ์สำคัญที่กำหนดไว้ มีวัตถุประสงค์เพื่อให้ข้อมูลเชิงกลไกและข้อมูลในหลอดทดลองสามารถนำไปใช้ในพิษวิทยาเชิงกำกับดูแลได้

Mechanisms

ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพถูกจำแนกตามสิ่งที่สะท้อน: ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพของการสัมผัส (สารหรือเมแทบอไลต์ หรือปฏิกิริยาระดับโมเลกุล) ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพของผลกระทบ (การเปลี่ยนแปลงทางชีวเคมีหรือทางสรีรวิทยาที่วัดได้ซึ่งบ่งชี้ถึงอันตราย) และตัวบ่งชี้ทางชีวภาพของความอ่อนแอ (ปัจจัยที่ปรับเปลี่ยนการตอบสนอง) กรอบการทำงานของวิถีทางของผลลัพธ์ที่ไม่พึงประสงค์จัดเรียงความรู้เชิงกลไกเป็นลูกโซ่ที่เริ่มต้นด้วยเหตุการณ์เริ่มต้นระดับโมเลกุล ซึ่งเป็นการปฏิสัมพันธ์ครั้งแรกระหว่างสารกับเป้าหมายทางชีวภาพ ดำเนินไปตามลำดับของเหตุการณ์สำคัญที่วัดได้ในระดับองค์กรทางชีวภาพที่เพิ่มขึ้น และสิ้นสุดลงด้วยผลลัพธ์ที่ไม่พึงประสงค์ที่เกี่ยวข้องกับการตัดสินใจด้านกฎระเบียบ ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพจะถูกจับคู่กับเหตุการณ์สำคัญเหล่านี้ ทำให้ข้อมูลจากการทดสอบในเซลล์และการศึกษาในสัตว์หรือมนุษย์สามารถจัดเรียงตามแกนกลไกร่วมกันและบูรณาการเข้ากับการประเมินน้ำหนักของหลักฐาน

Clinical relevance

ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพและวิถีทางของผลลัพธ์ที่ไม่พึงประสงค์มีบทบาทสำคัญมากขึ้นในการประเมินความปลอดภัยของยาและสารเคมี และการตีความหลักฐานเชิงกลไกและที่ไม่ใช่สัตว์ การทำความเข้าใจแนวคิดเหล่านี้สนับสนุนการประเมินข้อมูลความปลอดภัยเชิงกลไกอย่างมีวิจารณญาณ เนื้อหานี้เป็นการอธิบายระเบียบวิธีและแนวคิด และไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการตีความผลลัพธ์ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพในแต่ละบุคคลหรือสำหรับการตัดสินใจทางคลินิก

Evidence & guidelines

กรอบการทำงานคำศัพท์ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพที่กำหนดโดย Biomarkers Definitions Working Group ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวาง และหน่วยงานกำกับดูแลดำเนินการกระบวนการรับรองตัวบ่งชี้ทางชีวภาพอย่างเป็นทางการ แนวคิดวิถีทางของผลลัพธ์ที่ไม่พึงประสงค์ ซึ่งนำเสนอโดย Ankley และคณะในปี 2010 ได้รับการสนับสนุนโดยฐานความรู้ระหว่างประเทศ (AOP-Wiki และโครงการ OECD AOP) และมีการอ้างอิงในแนวทางที่กำลังพัฒนาเกี่ยวกับการบูรณาการแนวทางในการทดสอบและการประเมิน กรอบการทำงานเหล่านี้กำลังพัฒนาและยังไม่ใช่มาตรฐานการกำกับดูแลที่เป็นหนึ่งเดียวในทุกจุดสิ้นสุด

History

ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพมีประวัติยาวนานในเคมีคลินิกและเวชศาสตร์อาชีวอนามัย แต่กรอบแนวคิดได้รับการรวบรวมโดย Biomarkers Definitions Working Group ในปี 2001 ซึ่งได้กำหนดมาตรฐานความแตกต่างระหว่างตัวบ่งชี้ทางชีวภาพ จุดสิ้นสุดตัวแทน และจุดสิ้นสุดทางคลินิก แนวคิดวิถีทางของผลลัพธ์ที่ไม่พึงประสงค์เกิดขึ้นจากนิเวศพิษวิทยาด้วยการกำหนดของ Ankley และคณะในปี 2010 และต่อมาได้รับการพัฒนาเป็นเครื่องมือทั่วไปสำหรับการจัดระเบียบพิษวิทยาเชิงกลไก ดังที่ Vinken ได้กล่าวไว้ ซึ่งสอดคล้องกับการปรับทิศทางที่เน้นกลไกที่ National Research Council เรียกร้องในปี 2007

Debates

วิถีทางของผลลัพธ์ที่ไม่พึงประสงค์และตัวบ่งชี้ทางชีวภาพที่เกี่ยวข้องสามารถมีน้ำหนักในการกำกับดูแลได้มากน้อยเพียงใด?

AOPs นำเสนอวิธีการที่โปร่งใสในการบูรณาการข้อมูลเชิงกลไกและข้อมูลในหลอดทดลอง แต่เส้นทางส่วนใหญ่ยังไม่ได้รับการอธิบายอย่างสมบูรณ์ และมีการถกเถียงอย่างต่อเนื่องเกี่ยวกับระดับความเชื่อมั่นและความสมบูรณ์ที่จำเป็นก่อนที่จะสามารถขับเคลื่อนการตัดสินใจด้านกฎระเบียบได้ แทนที่จะเพียงแค่สนับสนุน

Key figures

• Gerald Ankley
• Mathieu Vinken

Seminal works

• biomarkers-wg-2001
• ankley-2010
• vinken-2013

Frequently asked questions

ความแตกต่างระหว่างตัวบ่งชี้ทางชีวภาพของการสัมผัสและตัวบ่งชี้ทางชีวภาพของผลกระทบคืออะไร?

ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพของการสัมผัสบ่งชี้ว่าสารได้เข้าสู่ร่างกาย (เช่น สารหรือเมแทบอไลต์) ในขณะที่ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพของผลกระทบบ่งชี้ถึงการเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพที่วัดได้ซึ่งเป็นผลมาจากการสัมผัสนั้น พวกเขาตอบคำถามที่แตกต่างกัน: ว่ามีการสัมผัสเกิดขึ้นหรือไม่เทียบกับว่ากำลังเกิดอันตรายขึ้นหรือไม่

เหตุการณ์เริ่มต้นระดับโมเลกุลในวิถีทางของผลลัพธ์ที่ไม่พึงประสงค์คืออะไร?

เป็นการปฏิสัมพันธ์ครั้งแรกระหว่างสารกับเป้าหมายทางชีวภาพที่เริ่มต้นลูกโซ่ของเหตุการณ์ที่นำไปสู่ผลลัพธ์ที่ไม่พึงประสงค์ มันเป็นจุดยึดของเส้นทางและเป็นจุดที่หลักฐานเชิงกลไก ซึ่งมักจะเป็นในหลอดทดลอง เข้าสู่กรอบการทำงาน