การทดสอบความเป็นพิษและการประเมินตามกฎระเบียบ
การทดสอบความเป็นพิษคือชุดของกระบวนการทดลองที่มีโครงสร้างซึ่งใช้เพื่อระบุลักษณะผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์ของสารเคมี ยา และสารอื่น ๆ และเพื่อสนับสนุนการตัดสินใจเกี่ยวกับความปลอดภัยของสารเหล่านั้น ครอบคลุมการศึกษาในสัตว์ทั้งตัวที่มีระยะเวลาแตกต่างกัน วิธีการที่ใช้เซลล์และเนื้อเยื่อ และกรอบการทำงานเชิงกลไก และเป็นข้อมูลสำหรับการระบุอันตรายและขั้นตอนการตอบสนองต่อขนาดยาในการประเมินความเสี่ยงตามกฎระเบียบ
Definition
การทดสอบความเป็นพิษและการประเมินตามกฎระเบียบเป็นสาขาวิชาที่เกี่ยวข้องกับการออกแบบ การดำเนินการ และการตีความการทดลองที่ระบุและหาปริมาณคุณสมบัติที่เป็นอันตรายของสาร และกับการแปลผลลัพธ์เหล่านั้นไปสู่การระบุอันตรายและลักษณะการตอบสนองต่อขนาดยาซึ่งเป็นพื้นฐานของการประเมินความปลอดภัยตามกฎระเบียบ
Scope
ส่วนนี้จะแนะนำผู้อ่านเกี่ยวกับวิธีการวัดและตีความความเป็นพิษ โดยจัดกลุ่มวิธีการทดสอบหลัก ๆ ได้แก่ การศึกษาในระยะสั้น (เฉียบพลัน) และค่า LD50 ในอดีต การศึกษาแบบให้ยาซ้ำในระยะกึ่งเรื้อรังและเรื้อรัง แบบจำลองในหลอดทดลองและแบบจำลองที่ใช้เซลล์ซึ่งพัฒนาขึ้นเพื่อเป็นทางเลือกแทนการทดสอบในสัตว์ และการใช้ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพและเส้นทางผลลัพธ์ที่ไม่พึงประสงค์เพื่อเชื่อมโยงการวัดเข้ากับกลไก โดยถือว่าสิ่งเหล่านี้เป็นหัวข้อทางระเบียบวิธีวิจัย ไม่ใช่เป็นระเบียบวิธีปฏิบัติ และไม่ได้ให้คำแนะนำในการทดสอบหรือการกำหนดความปลอดภัยสำหรับสารเฉพาะเจาะจง
Sub-topics
Core questions
- สารก่อให้เกิดผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์อะไรบ้าง และที่ระดับการสัมผัสเท่าใด?
- ระยะเวลาและเส้นทางการสัมผัสมีผลต่อความเป็นพิษที่สังเกตได้อย่างไร?
- หลักฐานเชิงกลไกและในหลอดทดลองสามารถลด ปรับปรุง หรือทดแทนการทดสอบในสัตว์ทั้งตัวได้อย่างไร?
- ผลการทดสอบถูกนำไปใช้ในการระบุอันตรายและการประเมินการตอบสนองต่อขนาดยาสำหรับการตัดสินใจตามกฎระเบียบได้อย่างไร?
Key concepts
- การระบุอันตรายและการประเมินการตอบสนองต่อขนาดยา
- การทดสอบแบบเฉียบพลันเทียบกับการทดสอบแบบให้ยาซ้ำ
- ระดับที่ไม่มีผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์ที่สังเกตได้ (NOAEL) และปริมาณอ้างอิง
- หลัก 3Rs (การทดแทน การลด และการปรับปรุง)
- วิธีการในหลอดทดลองและวิธีการทางเลือก
- เส้นทางผลลัพธ์ที่ไม่พึงประสงค์
- หลักปฏิบัติที่ดีในห้องปฏิบัติการและการประสานแนวทางการทดสอบ
Mechanisms
กลยุทธ์การทดสอบจัดขึ้นตามระยะเวลาการสัมผัสและระดับทางชีวภาพ การศึกษาแบบเฉียบพลันจะตรวจสอบผลกระทบจากการสัมผัสเพียงครั้งเดียวหรือระยะสั้น การศึกษาแบบกึ่งเรื้อรังและเรื้อรังจะให้สัตว์สัมผัสซ้ำ ๆ เพื่อตรวจจับผลกระทบสะสม ผลกระทบเฉพาะอวัยวะ และผลกระทบที่ล่าช้า และเพื่อประมาณค่าเกณฑ์ เช่น NOAEL ระบบในหลอดทดลองใช้เซลล์และเนื้อเยื่อเพื่อตรวจสอบกลไกความเป็นพิษเฉพาะด้วยปริมาณงานที่สูงขึ้นและโดยไม่ต้องใช้สัตว์ทั้งตัว ในบรรดาสิ่งเหล่านี้ กรอบการทำงานของเส้นทางผลลัพธ์ที่ไม่พึงประสงค์จะเชื่อมโยงเหตุการณ์ระดับโมเลกุลเริ่มต้นเข้ากับผลลัพธ์ที่เกี่ยวข้องกับกฎระเบียบ โดยให้โครงสร้างเชิงกลไกที่ช่วยรวมข้อมูลในหลอดทดลอง ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพ และข้อมูลในสิ่งมีชีวิตเข้ากับการประเมินที่สอดคล้องกัน
Clinical relevance
วิธีการในสาขานี้สร้างหลักฐานด้านความปลอดภัยที่หน่วยงานกำกับดูแลและแพทย์พึ่งพาในการประเมินยาและสารในสิ่งแวดล้อม การทำความเข้าใจว่าข้อมูลความเป็นพิษถูกสร้างขึ้นอย่างไร และสิ่งที่ข้อมูลเหล่านั้นสามารถแสดงได้และไม่สามารถแสดงได้ เป็นส่วนหนึ่งของการประเมินหลักฐานที่สำคัญในวิทยาศาสตร์สุขภาพ ข้อมูลนี้เป็นคำอธิบายเกี่ยวกับระเบียบวิธีทดสอบและไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัย การจัดการการสัมผัส หรือการตัดสินใจในการรักษาเฉพาะบุคคล
Evidence & guidelines
ในระดับสากล การทดสอบความเป็นพิษอยู่ภายใต้แนวทางการทดสอบที่สอดคล้องกัน (โดยเฉพาะแนวทางของ OECD สำหรับการทดสอบสารเคมี) และมาตรฐานหลักปฏิบัติที่ดีในห้องปฏิบัติการ (Good Laboratory Practice) โดยมีกรอบการกำกับดูแล เช่น แนวทาง ICH สำหรับยา นับตั้งแต่แนวคิดของสภาวิจัยแห่งชาติในปี 2007 สำหรับการทดสอบความเป็นพิษ สาขานี้ได้เน้นย้ำวิธีการที่อิงกลไกและวิธีการที่ไม่ใช้สัตว์มากขึ้นเรื่อย ๆ แม้ว่าการยอมรับวิธีการทางเลือกตามกฎระเบียบยังคงเป็นพื้นที่ที่กำลังพัฒนาอย่างต่อเนื่องมากกว่าที่จะเป็นมาตรฐานที่กำหนดไว้แล้ว
History
การทดสอบความเป็นพิษสมัยใหม่เติบโตมาจากการพยายามสร้างมาตรฐานการวัดความเป็นอันตรายถึงชีวิตแบบเฉียบพลันในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 และได้รับการกำหนดเป็นทางการผ่านแนวทางการทดสอบระดับชาติและนานาชาติหลังกลางศตวรรษ ค่า LD50 เคยเป็นที่นิยมในการทดสอบแบบเฉียบพลัน แต่ได้ถูกแทนที่ด้วยกระบวนการที่ใช้สัตว์น้อยลงเรื่อย ๆ รายงานของสภาวิจัยแห่งชาติในปี 2007 ได้นำเสนอวิสัยทัศน์ที่มีอิทธิพลในการเปลี่ยนจากการทดสอบในสัตว์ทั้งตัวแบบพรรณนาไปสู่วิธีการที่อิงกลไก ซึ่งส่วนใหญ่เป็นวิธีการในหลอดทดลอง ซึ่งเป็นการปรับทิศทางที่ยังคงกำหนดรูปแบบของสาขานี้
Debates
- การทดสอบในสัตว์สามารถถูกแทนที่ด้วยวิธีการในหลอดทดลองและวิธีการคำนวณได้มากน้อยเพียงใด?
- มีความเห็นพ้องต้องกันอย่างกว้างขวางในการลดการใช้สัตว์ แต่มีความไม่เห็นด้วยว่าวิธีการทางเลือกในปัจจุบันสามารถจำลองการตอบสนองแบบบูรณาการของสิ่งมีชีวิตทั้งตัวที่การตัดสินใจตามกฎระเบียบเคยพึ่งพาได้อย่างสมบูรณ์เพียงใด
Key figures
- Thomas Hartung
- Robert Kavlock
- Raymond Tice
Related topics
Seminal works
- nrc-2007
- hartung-2009-nature
Frequently asked questions
- ความแตกต่างระหว่างอันตรายและความเสี่ยงในการทดสอบความเป็นพิษคืออะไร?
- อันตรายคือความสามารถโดยธรรมชาติของสารที่จะก่อให้เกิดอันตราย ซึ่งการทดสอบจะระบุลักษณะของมัน ส่วนความเสี่ยงขึ้นอยู่กับการสัมผัสด้วย การทดสอบความเป็นพิษส่วนใหญ่จะสร้างอันตรายและการตอบสนองต่อขนาดยา ซึ่งจะถูกนำไปรวมกับข้อมูลการสัมผัสในการประเมินความเสี่ยง
- หลัก 3Rs คืออะไร?
- หลัก 3Rs คือ การทดแทน (replacement) การลด (reduction) และการปรับปรุง (refinement) การใช้สัตว์ในการทดสอบ ซึ่งเป็นหลักการชี้นำเบื้องหลังการพัฒนาวิธีการในหลอดทดลองและวิธีการที่อิงกลไก และเบื้องหลังกระบวนการที่ลดจำนวนสัตว์ที่จำเป็นให้น้อยที่สุด