Средства и методы выявления и оценки опасности химических канцерогенных факторов окружающей среды - общая онкология
В системе профилактики действия на людей любых вредных для организма агентов важным звеном являются методы выявления этих факторов в окружении человека и оценки степени их опасности, с одной стороны, и эффективности проводимых профилактических мероприятий — с другой.
В настоящее время существуют три вида методов, которые могут быть использованы в системе профилактики злокачественных опухолей у людей, обусловленных действием химических канцерогенных агентов окружающей среды: эпидемиологические исследования, экспериментально-онкологические исследования (опыты на животных и различные экспресс-тесты) и физикохимические методы определения известных канцерогенов, их предшественников и веществ, обладающих модифицирующим действием на канцерогенез. Несмотря на большие различия в сути этих методов и их возможностях, они в значительной мере компенсируют недостатки друг друга и в сочетании могут, в принципе, удовлетворить основным требованиям, возникающим при построении системы профилактики.
Клинико-статистические или, как стали говорить позже, эпидемиологические онкологические исследования первыми послужили делу профилактики опухолей у людей, вызванных химическими канцерогенными веществами. Они дали возможность выявить существование определенных групп населения с повышенной частотой заболевания злокачественными опухолями и в ряде случаев установить наличие прямой причинной связи между учащением онкологических заболеваний и действием на соответствующие группы людей определенных химических канцерогенных факторов. Таким путем были выявлены многие производственные канцерогенные агенты, причем в ряде случаев вплоть до установления причинной связи заболеваний с действием индивидуальных химических канцерогенных соединений. Чаще, однако, подобные исследования обнаруживали канцерогенное действие на людей лишь отдельных типов производств, технологических процессов и агрегатов или сложных, многокомпонентных продуктов. например смол, минеральных масел, сажи и т. д. Эпидемиологическими исследованиями было установлено также канцерогенное действие на людей некоторых бытовых факторов, классическим примером чего является становление связи между курением сигарет и частотой злокачественных опухолей некоторых локализаций у людей.
Основная значимость эпидемиологических исследований в аспекте санитарногигиенической профилактики злокачественных опухолей у людей состоит в том, что только они в состоянии дать прямые доказательства способности того или иного фактора оказывать канцерогенное действие на людей. Именно данные таких исследований были решающими при составлении экспертами перечни объектов, канцерогенная опасность которых для людей признается доказанной (см. гл. 3). При этом важно то, что канцерогенность для людей некоторых из этих агентов (винилхлорида, бензола) в эпидемиологических исследованиях была доказана раньше, чем в опытах на животных. Нельзя исключить полностью вероятность того, что и в будущем некоторые из химических канцерогенных факторов окружающей среды не будут своевременно прогнозированы на основании результатов экспериментально-онкологических исследований и окажется возможным выявить их только эпидемиологическими исследованиями. В связи с этим следует ожидать, что эпидемиологические онкологические исследования будут и в дальнейшем занимать важное место в системе санитарно-гигиенической профилактики онкологических заболеваний, в той ее части, которая имеет целью оценку канцерогенной опасности для людей различных факторов внешней среды.
Нельзя не отметить и определенную ограниченность возможностей эпидемиологических исследований. Дело в том, что с их помощью можно обнаружить повышение частоты онкологических заболеваний у людей под влиянием агентов, с которыми люди начали контактировать, по крайней мере, 10—15 лет тому назад. Поэтому наряду с эпидемиологическими исследованиями необходимо применение методов, дающих возможность прогнозировать канцерогенную опасность тех или иных препаратов еще до их широкою применения.
Экспериментально-онкологические исследования как метод обнаружения канцерогенных свойств сложных продуктов или индивидуальных химических соединений начали быстро развиваться после открытия в 1916 г. возможности вызывать экспериментально опухоли у животных воздействием на них канцерогенных продуктов. Успехи экспериментальной онкологии, по сути, заложили фундамент для постановки проблемы первичной профилактики действия на людей химических канцерогенных факторов. Наиболее важным в этом аспекте достижением экспериментальной онкологии является доказательство канцерогенности большого числа индивидуальных химических соединений (см. гл. 3). В отношении части из них удалось получить эпидемиологические доказательства их способности вызывать онкологические заболевания также и у людей, что указывает на необходимость особого внимания к этим веществам. Эксперты-онкологи считают, однако, что и в отношении веществ с канцерогенной активностью, достоверно доказанной только в опытах на животных, следует предъявлять те же требования профилактического характера, что и в отношении соединений с доказанным канцерогенным действием на людей.
В настоящее время главной задачей экспериментально-онкологических исследований (в опытах на животных) в связи с этим является тестирование вновь синтезируемых химических веществ различного назначения для выявления среди них соединений с канцерогенными свойствами. Своевременное выявление таких агентов создает принципиальную возможность разработки профилактических мероприятий, направленных на недопущение их широкого применения в народном хозяйстве и вообще в окружающей человека среде и тем самым на снижение возможной канцерогенной опасности для людей, вызванной развитием научно-технического прогресса.
Следует подчеркнуть высокую стоимость и трудоемкость таких исследований. Поэтому во всем мире существует несоответствие между потребностью и практической возможностью испытания на канцерогенную активность химических веществ: количество соединений, необходимость исследования которых в отношении канцерогенности явно назрела, во много раз превышает то, которое можно в настоящее время изучить.
Для преодоления указанного несоответствия в настоящее время предпринимаются усилия в разных направлениях. Одно из них — попытки объединения и координации в масштабах целых стран усилий всех учреждений, производящих такие исследования, путем выработки и реализации единой национальной программы испытаний химических веществ, наряду с токсическим, также и на канцерогенное действие. Проведение исследований по такой единой национальной программе способно унифицировать методы испытания веществ на канцерогенную активность, сделав результаты работ различных лабораторий сопоставимыми между собой. Эта задача очень важна, так как в литературе имеется очень много противоречивых данных, вызывающих сомнение в их достоверности из-за недостаточно адекватной постановки экспериментов. С другой стороны, исследования по единой программе нацелены на более рациональное использование экспериментально-технических возможностей страны путем исключения дублирования и проведения малоактуальных работ.
Другое важное экспериментально-онкологическое направление — создание различного рода экспрессных тестов, которые должны не только удешевить, но и ускорить получение результатов испытаний. Некоторые из этих ускоренных методов уже получили широкое распространение.
Необходимо, однако, иметь в виду, что результаты, получаемые с помощью таких методов, далеко не всегда можно считать достаточным основанием для принятия окончательных решений в аспекте санитарно-гигиенической профилактики злокачественных опухолей и у людей.
С развитием аналитической техники, начиная с конца 40-х годов, все большие размах и значение стали приобретать работы по выявлению известных индивидуальных химических канцерогенных соединений в окружающей человека среде и по изучению их источников. В настоящее время существуют физико-химические методы определения практически всех основных типов химических канцерогенных веществ окружающей человека среды и в ряде случаев их предшественников. Наличие таких методов дает возможность в сравнительно короткий срок и без больших материальных затрат определять количественно содержание известных канцерогенных веществ в самых разнообразных объектах: в промышленных продуктах и выбросах в окружающую среду, в различных объектах окружающей среды, в том числе в атмосферном воздухе, в почве и растениях, в сточных и почвенных водах и воде открытых водоемов, пищевых продуктах, лекарственных препаратах, косметических средствах, в удобрениях и средствах защиты растений и т. п. На основании получаемых результатов анализов можно с определенной степенью достоверности оценивать потенциальную канцерогенность данного объекта, которая может быть обусловлена присутствием в нем в виде примесей или загрязнителей канцерогенных веществ.
Физико-химическими методами можно исследовать продукты и объекты в количествах, несопоставимо больших, и в сроки, несопоставимо краткие по сравнению с возможностями исследований в опытах на животных и даже экспресс-методами. Это открывает благоприятные перспективы использования физико-химических методов не только для выявления и определения уровня содержания и степени распространенности канцерогенных веществ в окружающей среде, но и для контроля за изменением концентрации этих соединений в различных продуктах по ходу технологических процессов, что весьма важно при изучении канцерогенной опасности отдельных производств, технологических операций и агрегатов, а также при разработке соответствующих инженерных профилактических мероприятий. Благодаря этим же особенностям физико-химических методов ставится вопрос об использовании их для определения канцерогенной нагрузки на население, для мониторинга канцерогенных веществ в окружающей среде, т. е. для систематического контроля за содержанием этих соединений в окружающей среде и регулирования уровня их содержания на основе соответствующих нормативов и т. п. Решение подобных задач совершенно невозможно с помощью опытов на животных или биологических экспресс-методов.
Необходимо отметить еще одну особенность физико-химических методов определения канцерогенных веществ. Дело в том, что в объектах окружающей среды, представляющих практический интерес с точки зрения санитарно-гигиенической профилактики, химические канцерогены встречаются, как правило, в очень низких, следовых количествах. Длительное время, пока были доступными лишь обычные методы аналитической химии, определение таких концентраций было невозможным. Только с появлением высокочувствительных хроматографических и других аналитических, главным образом спектральных, средств стало возможным производить подобные исследования в довольно широких масштабах. Однако и в настоящее время соответствующие аналитические средства имеют высокую стоимость, некоторые из них носят уникальный характер, и применение таких приборов еще не вышло за пределы научно-исследовательских учреждений. Эти обстоятельства, т. е. высокая стоимость и уникальность аналитических средств, на каком-то этапе могут явиться тормозом для широкого использования физико-химических методов определения.
