Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2020. Том 65. № 3. С. 5–12
И.В. Иванов1,2, И.Б. Ушаков3
Основные подходы к экстраполяции данных с животных на человека в радиобиологическом эксперименте
1 Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова Минздрава РФ
(Сеченовский Университет), Москва, Россия
2 Государственный научно-исследовательский испытательный институт военной медицины МО РФ,
Санкт-Петербург, Россия
3 Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России, Москва, Россия
Контактное лицо: Иванов Иван Васильевич,
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Реферат
Цель: Обосновать основные подходы к переносу экспериментальных данных с лабораторных животных на человека в радиобиологии.
Материал и методы: Рассмотрены общие закономерности строения организма животных и человека и динамики процессов их жизнедеятельности, в том числе при воздействии различных факторов окружающей среды, а также тенденция их приближения в эволюционном ряду от низших млекопитающих к человеку.
Результаты: Выбор критериев и методов оценки состояния организма человека и сопоставления с таковыми у животных в моделируемых ситуациях систематизирован по трем основным уровням – физиолого-биохимическому, нейропсихологическому и социальному. К первому уровню отнесены параметры физиологических реакций, клинико-лабораторные и биохимические показатели, ко второму уровню – показатели, характеризующие функции высшей нервной деятельности, нейродинамические реакции, выполнение целенаправленных действий и психологических проявлений, к третьему уровню – характеристики межличностных взаимодействий. Рассмотрены виды, задачи и методики исследований, которые проводятся на мелких животных-грызунах (скрининговые) и на более крупных животных из других отрядов млекопитающих, более близких по эволюционному развитию и другим параметрам к человеку (углубленные).
Заключение: Показано, что при сопоставлении результатов исследований, полученных в опытах на животных и в наблюдениях на людях, важно использовать коэффициенты для количественного переноса данных с животных на человека, которые требуют тщательного обоснования с учетом межвидовых особенностей млекопитающих и человека.
Ключевые слова: радиобиология, медико-биологический эксперимент, лабораторные животные, коэффициенты экстраполяции, параметры физиологических реакций, клинико-лабораторные показатели, высшая нервная деятельность, нейродинамические реакции, межличностные взаимодействия
Для цитирования: Иванов И.В., Ушаков И.Б. Основные подходы к экстраполяции данных с животных на человека в радиобиологическом эксперименте. Medical Radiology and Radiation Safety. 2020;65(3):5-12.
DOI: 10.12737/1024-6177-2020-65-3-5-12
Список литературы / References
1. Даренская Н.Г. Сопоставление зависимости доза-эффект для разных видов животных и значение этих данных для человека. В сб.: Радиобиологический эксперимент и человек. М.: Атомиздат; 1970. С. 50-62. [Darenskaya NG. Comparison of dose-effect relationships for different species of animals and the significance of these data for humans. In: Radiobiological experiment and humans. Moscow. 1970:50-62. (In Russ.)].
2. Даренская Н.Г., Ушаков И.Б., Иванов И.В., Иванченко А.В., Насонова Т.А. От эксперимента на животных – к человеку: поиски и решения. Воронеж: Научная книга. 2010. 237 с. [Darenskaya NG, Ushakov IB, Ivanov IV, Ivanchenko AV, Nasonova TA. From experiment on animals – to the person: searches and decisions. Voronezh. 2010. (In Russ.)].
3. Красовский Г.Н., Рахманин Ю.А., Егорова Н.А. Экстраполяция токсикологических данных с животных на человека. М.: ОАО «Издательство «Медицина», 2009. 208 с. [Krasovsky GN, Yegorova NA, Rakhmanin YuA. Extrapolation of toxicological data from animals to humans. Moscow. 2009. (In Russ.)].
4. Анохин П.К. Биология и нейрофизиология условного рефлекса. – М.: Медицина; 1968. 547 с. [Anokhin PK. Biology and neurophysiology of the conditioned reflex. Moscow. 1968. (In Russ.)].
5. Becker RA, Ankley GT, Edwards SW, Kennedy SW, Linkov I, Meek B, et al. Increasing Scientific Confidence in Adverse Outcome Pathways: Application of Tailored Bradford-Hill Considerations for Evaluating Weight of Evidence. Regulatory Toxicology and Pharmacology. 2015;72:514-37.
DOI: 10.1016/j.yrtph.2015.04.004.
6. Becker RA, Dellarco V, Seed J, Kronenberg JM, Meek B, Foreman J, et al. Quantitative weight of evidence to assess confidence in potential modes of action. Regulatory Toxicology and Pharmacology. 2017;86:205-20. DOI: 10.1016/j.yrtph.2017.02.017.
7. Boobis AR, Doe JE, Meek ME(Bette), Munn Sh, Ruchirawat M, Schlatter J, et al. IPCS Framework for Analyzing the Relevance of a Noncancer Mode of Action for Humans. Critical Reviews in Toxicology. 2008;38:87-96. DOI: 10.1080/10408440701749421.
8. Slikker WJr, Andersen ME, Bogdanffy MS, Bus JS, Cohen SD, Conolly RB, et al. Dose-dependent transitions in mechanisms of toxicity. Toxicol Appl Pharmacol. 2004;201(3):203-25. DOI: 10.1016/j.taap.2004.06.019.
9. Seed J, Carney EdW, Corley RA, Crofton KM, DeSesso JM, Foster PMD, et al. Overview: Using Mode of Action and Life Stage Information to Evaluate the Human Relevance of Animal Toxicity Data. Critical Reviews in Toxicology. 2005;35:663-72. DOI: 10.1080/10408440591007133.
10. Meek ME, Boobis A, Cote I, Dellarco V, Fotakis G, Munn S, et al. New developments in the evolution and application of the WHO/IPCS framework on mode of action/species concordance analysis. J Appl Toxicol. 2014;34(1):1-18. DOI: 10.1002/jat.2949.
11. Sonich-Mullin C, Fielder R, Wiltse J, Baetcke K, Dempsey J, Fenner-Crisp P, et al. IPCS Conceptual Framework for Evaluating a Mode of Action for Chemical Carcinogenesis. Regulatory Toxicology and Pharmacology. 2001;34:146-52. DOI:10.1006/rtph.2001.1493.
12. Meek ME(Bette), Bucher JR, Cohen SM, Dellarco V, Hill RN, Lehman-McKeeman LD, et al. A Framework for Human Relevance Analysis of Information on Carcinogenic Modes of Action. Critical Reviews in Toxicology. 2003;33(6):591-653. DOI: 10.1080/10408440390250136.
13. Becker RA, Patlewicz G, Simon TW, Rowlands JC, Budinsky RA. The adverse outcome pathway for rodent liver tumor promotion by sustained activation of the aryl hydrocarbon receptor. Regulatory Toxicology and Pharmacology. 2015;73:172-90. DOI: 10.1016/j.yrtph.2015.06.015
14. Lynch HN, Loftus CT, Cohen JM, Kerper LE, Kennedy EM, Goodman JE. Weight-of-evidence evaluation of associations between particulate matter exposure and biomarkers of lung cancer. Regulatory Toxicology and Pharmacology. 2016;82:53-93. DOI: 10.1016/j.yrtph.2016.10.006.
15. Иванов И.В. Методики оценки работоспособности лабораторных животных при экспериментальном воздействии патогенных и экстремальных факторов. Военно-медицинский журнал. 2012;333(2):42-7 [Ivanov IV. Methods of evaluation of efficiency of laboratory animals in the experimental influence of pathogenic and extreme factors. Military Medical Journal. 2012;333(2):42-7. (In Russ.)].
16. Шустов Е.Б., Каркищенко Н.Н., Уйба В.В., Каркищенко В.Н. Очерки спортивной фармакологии. Т. 1. Векторы экстраполяции. СПб.: ООО «Айсинг». 2013. 288 с. [Shustov EB, Karkischenko NN, Uiba VV, Karkischenko VN. Sketches of sports pharmacology. Vol. 1. Extrapolation vectors. Saint Petersburg. 2013. (In Russ.)].
17. Ушаков И.Б., Штемберг А.С., Шафиркин А.В. Реактивность и резистентность организма млекопитающих. – М.: Наука, 2007. 493 с. [Ushakov IB, Shtemberg AS, Shafirkin AV. Reactivity and resistance mammalian organism. Moscow. 2007. (In Russ.)].
18. Иванов И.В. Исходная реактивность организма и радиационные воздействия: лечебно-профилактические аспекты проблемы. Научно-практическое руководство. М. 2005. 394 с. [Ivanov IV. Initial reactivity of organism and radiation effects: medical-prophylactic aspects of the problem. Moscow. 2005. (In Russ.)].
PDF (RUS) Полная версия статьи
Конфликт интересов: Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Финансирование: Исследование не имело спонсорской поддержки.
Участие авторов: Cтатья подготовлена с равным участием авторов.
Поступила: 11.09.2019.
Принята к публикации: 24.06.2020.