Химическая и биологическая безопасность

Рассмотрена история борьбы против применения химич. оружия в качестве средства массового уничтожения начиная с Брюссельской конвенции 1874 г. и Гаагской мирной конференции 1899 г. и кончая Парижской конвенцией о запрещении разработки, производства, накопления и применения химич. оружия, подписанной 13 января 1993 г. и вошедшей в силу 29 апреля 1997 г. К концу 2001 г. конвенция была ратифицирована или утверждена в 143 странах. Приведено определение понятия "химич. оружия" и краткое содержание протокола конвенции.

Девятый Международный конгресс по токсикологии проводился 8–12 июля 2001 г. в г. Брисбене (Квинсленд, Австралия) совместно Австрало-азиатским обществом клинич. и экспериментальных фармакологов и токсикологов (ASCEPT) и Международным союзом токсикологии (IUTOX). Он проходил под названием "Токсикология и устойчивое развитие – принятие вызова". Основная цель – показать глобальные трудности для токсикологии в 21-м столетии. Главные темы программы были посвящены новым перспективам в токсикологии, новым методологич. подходам, а также возможностям новых методов в прикладных токсикологич. областях по характеристике и количественному исследованию химич. опасности. 1. Большого внимания заслуживает пленарная лекция K. Olden‘а (NIESH, Research Triangle Park, NC, США). Суть ее наилучшим образом сформулирована метким выражением J. Stern: "Генетика заряжает оружие – окружающая среда нажимает на спусковой механизм". До настоящего времени геном рассматривался в качестве основного фактора, определяющего развитие болезней, таких как рак. Несмотря на то, что генетич. разнообразию человека в последние годы было посвящено большое число эпидемиологич. исследований, лишь немногие авторы осознали, что более высокая чувствительность к химич. веществам может быть результатом сложных взаимоотношений генов с окружающей средой. Многообразие аспектов этой гипотезы может быть объяснено особенностями метаболизма, потому что токсичный метаболит (представленный в окружающей среде) может быть нейтрализован в различной степени у разных людей (в зависимости от генетики индивидуума). Кроме того, индивидуальные уровни воздействия и фенотип(ы) могут изменяться с возрастом. 2. Данная тема была, в частности, затронута на семинаре "Полиморфизм энзимов, метаболизирующих ксенобиотики, – токсикологич. значимость". Эти аспекты были рассмотрены в лекции P. Vineis (University of Torino, Italy). Биологически высокопенетрирующие гены, вероятно, объясняют только 5% всех заболеваний раком у человека, тогда как общая доля рака, обусловленная низкопенетрирующими генами, до конца не известна. Картина, складывающаяся из литературного обзора, свидетельствует о значит. генетич. однородности в пределах одной этнич. группы и гетерогенности между различными группами. В заключение предполагается, что риск развития рака, обусловленный только генетич. предрасположенностью, ниже, чем связанный с курением, профессиональным воздействием или влиянием окружающей среды. 3. В своей пленарной лекции Olden сделал утверждение, что сложные взаимоотношения между средой и организмом (генами) являются наиболее важными. Хотя геном человека не изменяется в течение жизни, за исключением определенных случаев генетич. повреждения (опять-таки вызванных средой), окружающая среда все время подвержена изменениям. В связи с этим фенотип через какое-то время также заметно изменяется как реакция на изменения среды. Новая область протеомики описывает эти механизмы. Поскольку большинство хронич. болезней являются многофакторными, сложность затронутых вопросов должна рассматриваться в будущих исследованиях. Olden одобрил подход "генов-кандидатов" в исследовании цепи молекулярных событий в токсикологии. Внешнее воздействие обусловлено образом жизни, но в конечном счете эффективное воздействие токсич. метаболитов на целевом участке(ах) в пределах организма модулируется и, таким образом, в значит. степени определено генетич. факторами. 4. Воздействие токсич. веществ может модулировать фенотип др. способами, отличными от повреждения ДНК, заканчивающимся изменением генома. Токсиканты могут повреждать непосредственно функцию белков. Как показала J. Pietenpol (Vanderbilt University School of Medicine, Nashville, TN, USA), разрушение микротрубочек может затрагивать функцию важного белка-супрессора опухоли p53 с эффектами, сходными с таковыми, вызванными генетич. повреждением. Ключевая роль p53 в задержке роста и апоптозе, сопровождающих клеточный стресс, затрагивает более 250 целевых генов. Для понимания различий клеточных реакций на воздействие токсич. веществ требуется дальнейшее выяснение путей передачи сигналов. 5. Хотя микроматричные системы позволяют провести относит. количественную оценку нескольких тысяч генов одновременно, остается большое беспокойство относительно использования и интерпретации данных, полученных с помощью "быстрых и грубых" методов. Техника микроматрицы может успешно применяться для определения влияния классов или групп токсич. веществ на экспрессию генов. Пока установлены только кривые "доза–ответ", но не временная зависимость (например, для определенных токсикантов для печени). Кроме того, изменения уровней экспрессии кластеров генов соответствовали гистопатологич., клинич. и др. токсикологич. параметрам. Используя этот подход, можно также установить причастность неизвестных до настоящего времени генов к появлению особенных клинич. реакций (R. Ulrich, Abbott Laboratories, Abbott Park, IL, USA). Используемые совместно с моделями трансгенных животных эти методы могут представлять мощный инструмент для поиска механизмов действия токсикантов (B. Pennie, Syngenta Central Toxicology Laboratory, Macclesfield, UK). В связи с этим уже создается публичная база данных. Химич. вещества с известным механизмом действия – в данном случае фенобарбитал и его влияние на печень против индукторов пролиферации пероксисомой – использовались для создания базы данных при слепом тестировании 24 соединений, 23 из них были классифицированы правильно (R. Paules, NIEHS, Research Triangle Park, NC, USA). 6. Установление экспрессии генов на уровне РНК не всегда правильно трактует изменения в уровне продукции белка. Такие изменения могут визуализироваться с помощью методологии протеомики. Автоматизир. процедуры в скором времени будут дополнять двумерный гель-электрофорез третьим измерением. Автоматизир. выбор участка, расщепление белка и анализ получаемых пептидов позволяет сделать пептидные "отпечатки" с последующей идентификацией с помощью базы данных. Распознаются также изменения в результате химич. модификации белка. Несколько общих особенностей делают этот подход отличным от метода микроматрицы. Например, возможность оценивать влияние химич. веществ на весь клеточный белок определенного типа клеток, а также изменения в экспрессии неизвестных белков. Кроме того, есть свобода выбора исходного материала для анализа, поэтому можно оценить влияние на специфич. клеточные компоненты (H. Langen, F. Hoffmann-La Roche, AG Basel, Switzerland). 7. Дальнейшие технологич. успехи позволят быстрое создание неоценимых баз данных как для геномной РНК-микроматрицы, так и для протеомики с возможностью облегчения оценки токсикологич. риска для терапевтич. препаратов, а также для промышленных токсикантов и вредных веществ окружающей среды. 8. Девять лет назад, по случаю 6-го Международного конгресса по токсикологии, проходившего в Риме в 1992 г., покойный G. Zbinden, обладатель заслуженной награды EUROTOX и многих др. почестей, выпустил свое фантастич. издание с названием "Три эры исследований в экспериментальной токсикологии". Он противопоставил традиц. эры "открытий" и "биомеханистич. исследований" наступающей эре "индивидуального выражения". Он предсказал возрастающую роль генетич. фона подвергаемых воздействию субъектов и идентификацию возрастающего числа генетич. черт: "Возможно, это только начало более драматич. развития событий, которое раскроет дальнейшие факторы, затрагивающие выражение токсичности у индивидуумов, подвергаемых воздействию химич. веществ". Это то, чему мы сегодня являемся свидетелями.