नया डिजिटल रासायनिक स्क्रीनिंग उपकरण पशु परीक्षण को खत्म करने में मदद कर सकता है

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

वैनेसा जैनजिंगर जूल द्वारा। 11, 2018, 11:00 पूर्वाह्न

विषाक्त विज्ञानी ने आज डिजिटल रासायनिक सुरक्षा स्क्रीनिंग उपकरण का अनावरण किया जो छह आम पशु परीक्षणों की आवश्यकता को कम कर सकता है। उन परीक्षणों का अनुमान है कि दुनिया भर में जोखिम परीक्षण में अनुमानित 3 मिलियन से 4 मिलियन जानवरों का लगभग 60% उपयोग किया जाता है।

आणविक संरचनाओं और मौजूदा सुरक्षा डेटा के बड़े पैमाने पर डेटाबेस पर निर्मित कम्प्यूटरीकृत टूल-त्वचा के संवेदीकरण और आंखों की जलन जैसी गुणों के लिए जानवरों के परीक्षणों के नतीजों से मेल खाता है, और कभी-कभी सुधार होता है, शोधकर्ताओं ने आज के विष विज्ञान विज्ञान के मुद्दे में रिपोर्ट की है । लेकिन इसमें सीमाएं भी हैं; उदाहरण के लिए, विधि कैंसर के कारण होने के रासायनिक जोखिम के विश्वसनीय रूप से मूल्यांकन नहीं कर सकती है। और यह स्पष्ट नहीं है कि नियामक एजेंसियां ​​कैसे एक गैरनिर्भर दृष्टिकोण को अपनाने के लिए खुली होंगी।

उत्तरी कैरोलिना के डरहम में नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ एनवायरनमेंटल हेल्थ साईंसिस (एनआईईएचएस) में पशु परीक्षण के विकल्पों का मूल्यांकन करने वाले केंद्र के उप निदेशक विषाक्त विज्ञानी निकोल क्लेइन्स्टेयर कहते हैं, 'हम इस मॉडल की क्षमता के बारे में बहुत उत्साहित हैं।' Kleinstreuer, जो काम में शामिल नहीं था, कहते हैं कि 'बड़े डेटा ... भविष्यवाणी मॉडल बनाने के लिए पशु परीक्षण को कम करने और बदलने के लिए एक बेहद आशाजनक एवेन्यू 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 करती हैं। लेकिन जोखिमों का मूल्यांकन करने के लिए खरगोशों, चूहों और अन्य जानवरों को रसायनों में उजागर करने का दीर्घकालिक अभ्यास, सार्वजनिक आपत्तियों और लागत चिंताओं का सामना करना पड़ रहा है, जिससे विकल्पों की तलाश में मदद मिलती है। संयुक्त राज्य अमेरिका में, पर्यावरण संरक्षण एजेंसी (ईपीए) अपने विषाक्तता अग्रदूत (टोक्सकास्ट) प्रयास जैसे कार्यक्रमों के माध्यम से रसायनों का मूल्यांकन करने के नए तरीकों से शोध का समर्थन कर रही है। और 2016 में, कांग्रेस ने एक अद्यतन रासायनिक सुरक्षा कानून - विषाक्त पदार्थ नियंत्रण अधिनियम (टीएससीए) पारित किया - यह संघीय नियामकों को सुरक्षा के लिए यौगिकों का परीक्षण करने के लिए उपयोग की जाने वाली जानवरों की संख्या को कम करने के लिए कदम उठाने के लिए कदम उठाता है।

एक दृष्टिकोण यह है कि मौजूदा यौगिकों की सुरक्षा के बारे में पहले से ही ज्ञात है जो समान आणविक संरचनाओं वाले नए रसायनों द्वारा उत्पन्न जोखिमों की भविष्यवाणी करने के लिए है। दो साल पहले, जॉन्स हॉपकिंस यूनिवर्सिटी के ब्लूमबर्ग स्कूल ऑफ पब्लिक हेल्थ के थॉमस हार्टंग के नेतृत्व में एक टीम ने मैरीलैंड, बाल्टीमोर में सार्वजनिक स्वास्थ्य एजेंसी (ईसीएचए) द्वारा नियंत्रित 9800 रसायनों पर परीक्षण डेटा एकत्र करके उस लक्ष्य की ओर एक कदम उठाया। तब उन्होंने दिखाया कि समान संरचनाओं वाले रसायनों के समान स्वास्थ्य प्रभाव हो सकते हैं, जैसे परेशान होना

आज के पेपर में, हार्टंग की टीम बड़ी हो गई है। सबसे पहले, शोधकर्ताओं ने सार्वजनिक डेटाबेस पबकेम और यूएस नेशनल टॉक्सिकोलॉजी प्रोग्राम से जानकारी जोड़कर अपने डेटाबेस को 10 मिलियन रासायनिक संरचनाओं में विस्तारित किया। इसके बाद, उन्होंने अपने डेटाबेस में यौगिकों की हर संभव जोड़ी की संरचनाओं और विषाक्त गुणों की तुलना की- कुल 50 ट्रिलियन तुलना-एक विशाल समानता मानचित्र बनाते हैं जो समूह संरचना और प्रभाव द्वारा यौगिकों का निर्माण करता है। आखिरकार, उन्होंने मॉडल का परीक्षण किया: उन्होंने इसे मानचित्र पर समान 'पड़ोसियों' से जोड़कर यादृच्छिक रूप से चुने गए रासायनिक विषाक्तता प्रोफाइल की भविष्यवाणी करने के लिए कहा और परिणामों की तुलना यौगिक के छह वास्तविक पशु परीक्षणों से की।

औसतन, कम्प्यूटेशनल टूल ने जानवरों के परीक्षण परिणामों के 87% समय का पुनरुत्पादन किया। यह जानवरों के परीक्षण से बेहतर है, हर्टंग कहते हैं: साहित्य की समीक्षा में, उनके समूह ने पाया कि बार-बार पशु परीक्षणों ने औसतन 81% समय के परिणामों को दोहराया। हार्टंग कहते हैं, 'यह एक महत्वपूर्ण खोज है, क्योंकि नियामक अक्सर 95% थ्रेसहोल्ड पर पशु परीक्षण के वैकल्पिक तरीकों की पुनरुत्पादन की अपेक्षा करते हैं-एक मानक भी पशु परीक्षण नहीं कर रहे हैं।

'हमारे आंकड़ों से पता चलता है कि हम छह आम परीक्षणों को प्रतिस्थापित कर सकते हैं- जो दुनिया के पशु विषाक्त विज्ञान परीक्षण के 57% के लिए कंप्यूटर-आधारित भविष्यवाणी के साथ खाते हैं और अधिक विश्वसनीय परिणाम प्राप्त करते हैं।' और यह प्रयास के दोहराव को खत्म करने में मदद कर सकता है, वह कहते हैं। उदाहरण के लिए, टीम ने पाया कि 6 9 रसायनों में से प्रत्येक को तथाकथित ड्रैज खरगोश परीक्षण का उपयोग करके कम से कम 45 अलग-अलग बार परीक्षण किया गया था- एक विधि जिसमें खरगोश की आंखों में एक रसायन डालना शामिल है और व्यापक सार्वजनिक विपक्षी है।

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

सवाल यह है कि विनियामक इस विधि को कैसे देखेंगे। रासेनबर्ग सोचते हैं कि यूरोपीय नियामक इसे सरल अंतराल के लिए स्वीकार करेंगे क्योंकि यह तथाकथित मात्रात्मक संरचना-गतिविधि संबंध मॉडल के लिए मान्य मानदंडों को पूरा करता है।

संयुक्त राज्य अमेरिका में, एनआईईएचएस केंद्र विधि को मान्य करने पर काम कर रहा है। और एक बार यह सत्यापन पूरा हो जाने के बाद, ईपीए 'मूल्यांकन परिणामों की समीक्षा करने में सक्षम होगा कि टीएससीए के तहत मूल्यांकन किए गए रसायनों को सूचित करने के लिए उनका उपयोग कैसे किया जा सकता है,' अधिकारियों ने एक बयान में कहा। 'यदि मूल्यांकन अनुकूल है, तो इन प्रकार के मॉडल का उपयोग अन्य टूल्स जैसे कि टॉक्सकास्ट के साथ स्क्रीनिंग-स्तरीय खतरे के निर्धारण या रैंक / बड़ी संख्या में पदार्थों को प्राथमिकता देने के लिए किया जा सकता है।'

हार्टंग का कहना है कि उन्हें आशा है कि स्क्रीनिंग विधि उन देशों के लिए भी रूचि होगी जो तुर्की और दक्षिण कोरिया जैसे नए रासायनिक कानूनों को लागू करने के लिए तैयार हैं।

इस बीच, शोधकर्ताओं ने उन कंपनियों को उपलब्ध कराने के लिए नॉर्थब्रुक, इलिनोइस में मुख्यालय अंडरवाइटर्स लेबोरेटरीज के साथ मिलकर काम किया है जो उन्हें नियामक समीक्षा के लिए सबमिट करने से पहले उत्पादों को स्क्रीन करना चाहते हैं।