नए डिजिटल रासायनिक स्क्रीनिंग उपकरण पशु परीक्षण को खत्म करने में मदद कर सकते हैं

रासायनिक सुरक्षा परीक्षणों के लिए दुनिया भर में सालाना 3 मिलियन से 4 मिलियन खरगोश, चूहों और अन्य जानवरों का उपयोग किया जाता है।

केर्नी डाउन / आलमी स्टॉक फोटो

नए डिजिटल रासायनिक स्क्रीनिंग उपकरण पशु परीक्षण को खत्म करने में मदद कर सकते हैं

वैनेसा ZainzingerJul द्वारा। 11, 2018, 11:00 पूर्वाह्न

टॉक्सिकोलॉजिस्टों ने आज एक डिजिटल रासायनिक सुरक्षा स्क्रीनिंग उपकरण का अनावरण किया जो छह सामान्य पशु परीक्षणों की आवश्यकता को कम कर सकता है। उन परीक्षणों में अनुमानित 3 मिलियन से 4 मिलियन जानवरों के लगभग 60% का उपयोग होता है, जो दुनिया भर में प्रतिवर्ष जोखिम परीक्षण में उपयोग किया जाता है।

आणविक संरचनाओं और मौजूदा सुरक्षा डेटा के बड़े पैमाने पर कम्प्यूटरीकृत टूल structuresबिल्ट का मिलान करने के लिए, और कभी-कभी इसमें सुधार होता है, त्वचा संवेदीकरण और आंखों में जलन जैसे गुणों के लिए जानवरों के परीक्षण के परिणाम, शोधकर्ताओं ने आज रिपोर्ट दी विष विज्ञान के मुद्दे। लेकिन इसकी भी सीमाएँ हैं; उदाहरण के लिए, विधि मज़बूती से कैंसर पैदा करने के एक रासायनिक जोखिम का मूल्यांकन नहीं कर सकती है। और यह स्पष्ट नहीं है कि गैर-नियामक दृष्टिकोण अपनाने के लिए नियामक एजेंसियां ​​कितनी खुली होंगी।

फिर भी, thisWe, re वास्तव में इस मॉडल की क्षमता के बारे में उत्साहित हैं, Nic विषविज्ञानी निकोल क्लेस्टेनयूर कहते हैं, एक केंद्र के उप निदेशक जो राष्ट्रीय पर्यावरण विज्ञान संस्थान (एनआईईएचएस) में पशु परीक्षण के विकल्प का मूल्यांकन करते हैं। डरहम, उत्तरी कैरोलिना। क्लेइनस्टायर, जो काम में शामिल नहीं थे, कहते हैं कि पशु मॉडल का निर्माण करने के लिए databig डेटा who का उपयोग करना पशु परीक्षण को कम करने और बदलने के लिए एक अत्यंत आशाजनक अवसर है।

अधिकांश विकसित देशों को नए रसायनों की आवश्यकता होती है जो कम से कम कुछ सुरक्षा परीक्षण से गुजरने के लिए वाणिज्य में प्रवेश करते हैं। लेकिन जोखिमों का मूल्यांकन करने के लिए खरगोशों, चूहों और अन्य जानवरों को रसायनों के संपर्क में लाने की लंबे समय से चली आ रही प्रथा को बढ़ती सार्वजनिक आपत्तियों और लागत की चिंताओं का सामना करना पड़ रहा है, जिससे विकल्प के लिए शिकार करने में मदद मिल रही है। संयुक्त राज्य अमेरिका में, पर्यावरण संरक्षण एजेंसी (EPA) अपने विषाक्तता फ़ॉरकास्टर (ToxCast) प्रयास जैसे कार्यक्रमों के माध्यम से रसायनों के मूल्यांकन के नए तरीकों पर शोध कर रही है। और 2016 में, कांग्रेस ने एक अद्यतन रासायनिक सुरक्षा कानून पारित किया। विषैले पदार्थ नियंत्रण अधिनियम (TSCA) atorsthat संघीय नियामकों को आदेश देता है कि वे उन जानवरों की संख्या को कम करने के लिए कदम उठाएं जिनका उपयोग कंपनियां सुरक्षा के लिए यौगिक परीक्षण करती हैं।

एक दृष्टिकोण का उपयोग करना है जो पहले से मौजूद आणविक संरचनाओं के साथ नए रसायनों द्वारा उत्पन्न जोखिमों की भविष्यवाणी करने के लिए मौजूदा यौगिकों की सुरक्षा के बारे में जाना जाता है। दो साल पहले, मैरीलैंड के बाल्टीमोर में जॉन्स हॉपकिन्स यूनिवर्सिटी ब्लूमबर्ग स्कूल ऑफ पब्लिक हेल्थ के थॉमस हार्टुंग के नेतृत्व में एक टीम ने यूरोपीय रसायन एजेंसी (ईसीएचए) द्वारा हेलसिंकी में विनियमित 9800 रसायनों पर परीक्षण डेटा को इकट्ठा करके उस लक्ष्य की ओर एक कदम बढ़ाया। उन्होंने तब दिखाया कि समान संरचनाओं वाले रसायनों का स्वास्थ्य पर प्रभाव समान हो सकता है, जैसे कि एक अड़चन।

आज के पेपर में, हार्टुंग की टीम बड़ी हो गई है। सबसे पहले, शोधकर्ताओं ने सार्वजनिक डेटाबेस PubChem और यूएस नेशनल टॉक्सिकोलॉजी प्रोग्राम से जानकारी जोड़कर अपने डेटाबेस को 10 मिलियन रासायनिक संरचनाओं तक विस्तारित किया। इसके बाद, उन्होंने अपने डेटाबेस में यौगिकों के हर संभव जोड़े की संरचनाओं और विषाक्त गुणों की तुलना 50 ट्रिलियन के कुल से की। एक विशाल समानता मानचित्र की संरचना करते हुए, जो संरचना और प्रभाव द्वारा यौगिकों को समूहित करता है। अंत में, उन्होंने मॉडल का परीक्षण किया: उन्होंने इसे मानचित्र पर समान neighbors से जोड़कर एक यादृच्छिक रूप से चुने गए रासायनिक विषैले प्रोफाइल की भविष्यवाणी करने के लिए कहा और परिणामों की तुलना यौगिक के छह वास्तविक पशु परीक्षणों से की।

औसतन, कम्प्यूटेशनल उपकरण ने 87% समय में जानवरों के परीक्षण के परिणाम को पुन: पेश किया। हर्टुंग कहते हैं कि पशु परीक्षणों से बेहतर है कि वे स्वयं करें: साहित्य की समीक्षा में, उनके समूह ने पाया कि बार-बार किए गए पशु परीक्षणों ने पिछले परिणामों को केवल 81% बार दोहराया। "यह एक महत्वपूर्ण खोज है, " हार्टुंग कहते हैं, क्योंकि नियामक अक्सर पशु परीक्षण के लिए वैकल्पिक तरीकों की उम्मीद करते हैं जो 95% सीमा पर प्रजनन योग्य हो सकते हैं — एक मानक यहां तक ​​कि पशु परीक्षण भी नहीं मिल रहे हैं।

"हमारे डेटा से पता चलता है कि हम छह सामान्य परीक्षणों की जगह ले सकते हैं - जो दुनिया के 57% पशु विष विज्ञान परीक्षण के लिए खाते हैं - कंप्यूटर आधारित भविष्यवाणी के साथ और अधिक विश्वसनीय परिणाम प्राप्त करते हैं, " हार्टुंग कहते हैं। उन्होंने कहा कि इससे नकल की कोशिशों को खत्म करने में मदद मिल सकती है। उदाहरण के लिए, टीम ने पाया कि 69 रसायनों में से प्रत्येक को कम से कम 45 अलग-अलग समय पर तथाकथित ड्रेज़ खरगोश परीक्षण का उपयोग करके परीक्षण किया गया था - एक विधि जिसमें खरगोश की आँख में एक रसायन शामिल होता है और व्यापक सार्वजनिक विरोध को खींचा जाता है।

स्क्रीनिंग विधि में कमजोरियां हैं। हालांकि, यह जलन जैसे सरल प्रभावों की भविष्यवाणी कर सकता है, कैंसर जैसे अधिक जटिल समापन बिंदु इसकी पहुंच से बाहर हैं, माइक रसबर्ग कहते हैं, जो ईसीएचए के कम्प्यूटेशनल आकलन और प्रसार इकाई के प्रमुख हैं। "यह पशु परीक्षण का अंत नहीं होगा, " वह भविष्यवाणी करता है, "लेकिन यह सरल विषाक्तता को देखने के लिए एक उपयोगी अवधारणा है।"

अब सवाल यह है कि नियामक कैसे विधि को देखेंगे। रसबर्ग को लगता है कि यूरोपीय नियामक इसे सरल समापन बिंदु के लिए स्वीकार करेंगे क्योंकि यह तथाकथित मात्रात्मक संरचना-गतिविधि संबंध मॉडल के लिए मान्य मानदंडों को पूरा करता है।

संयुक्त राज्य अमेरिका में, NIEHS केंद्र समान तरीकों को मान्य करने पर काम कर रहा है। अधिकारियों के एक बयान में कहा गया है कि एक बार यह सत्यापन पूरा हो जाने के बाद, ईपीए "टीएससीए के तहत मूल्यांकन किए गए रसायनों को सूचित करने के लिए कैसे और क्या उनका उपयोग किया जा सकता है, यह निर्धारित करने के लिए मूल्यांकन परिणामों की समीक्षा करने में सक्षम होगा।" "यदि मूल्यांकन अनुकूल है, तो स्क्रीनिंग स्तर के खतरों के निर्धारण या रैंक / पदार्थों की बड़ी संख्या को प्राथमिकता देने के लिए इन प्रकार के मॉडल को अन्य उपकरणों जैसे कि टोक्सकैस्ट के साथ संयोजन के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।"

हार्टुंग का कहना है कि उन्हें उम्मीद है कि स्क्रीनिंग विधि उन देशों के लिए भी रुचिकर होगी जो तुर्की और दक्षिण कोरिया जैसे नए रासायनिक कानूनों को लागू करने के लिए कमर कस रहे हैं।

इस बीच, शोधकर्ताओं ने अंडरब्रिज प्रयोगशालाओं के साथ मिलकर नॉर्थब्रुक, इलिनोइस में मुख्यालय स्थापित किया है, ताकि उन कंपनियों को उपकरण उपलब्ध कराया जा सके जो उन्हें नियामक समीक्षा के लिए प्रस्तुत करने से पहले उत्पादों की स्क्रीनिंग करना चाहते हैं।

स्पष्टता, 7/24/2018, दोपहर 12:29: NIEHS थॉमस हार्टुंग की टीम द्वारा विकसित विशिष्ट विधि को मान्य नहीं कर रहा है। यह समान विधियों को मान्य कर रहा है। इसे स्पष्ट करने के लिए कहानी को अपडेट किया गया है।