Тест «Летальная доза- 50» не соответствует требованиям

Тест «Летальная доза-50» (The Lethal Dose 50 (LD 50)) состоит в том, что группе животных вводится возрастающая доза испытуемого вещества. Цель опыта — определить дозу, которая за установленное время убивает 50% животных. Обычно вещество вводится с помощью трубки, вставленной через пищевод в желудок. В иных случаях животным дают вдыхать пары вещества либо наносят его на кожу. Животным дают несколько разных доз химиката до тех пор, пока не достигается такая доза, от которой половина животных погибают. Обычно тест проводится в течение 14 дней, а тех животных, которые не погибают в ходе эксперимента, убивают.

Животные, которые не умерли в период теста, могут быть больны или близки к смерти. LD 50 не дает информации о том, какое именно нарушение работы организма привело к смерти. Некоторые животные умирают от того, что большое количество введенного вещества вызвало разрыв желудка или заболевание, не связанное с токсичностью испытываемого вещества.

Разработчики теста LD 50 в 1927 году признавали его серьезные недостатки, Тест предназначался только для определенных, ограниченных медицинских целей. 1

Тем не менее, тест LD 50 широко распространен в качестве основной системы измерения химической токсичности. LD 50 в течении десятилетий являлся сомнительным, ненадежным и неинформативным.

Тест LD 50 крайне ненадежен

Незначительные изменения условий теста могут привести к очень разным последствиям. Существуют многочисленные документальные подтверждения тому, что биологический вид 2, наследственные черты 3, и возраст 4 влияли на результаты LD 50, также как вес 5, пол 4, здоровье 6, диета 4, лишение пищи перед тестом 7, метод применения вещества 8, окружающая температура 9,10, и условия содержания животных 6,11.

Эти факторы ведут к тому, что результаты теста ЛД-50 очень разнятся. Вероятно, что и другие условия, такие как влажность, погода, шум, цикл света-темноты, и умения персонала лаборатории, также могут влиять на результат теста. Исследование, организованное Комиссией Европейского Сообщества, выявило, что результаты тестов LD 50, в ходе которых в разных лабораториях тестировались одинаковые вещества, различались на коэффициент двенадцать.

Второе исследование, в ходе которого предпринималась попытка стандартизировать условия в лабораториях, снова дало большой разброс результатов по лабораториям (коэффициент восемь). Ясно, что величина, определенная тестом LD 50, не является биологической константой, и поэтому не имеет большого значения при определении токсичности.

LD 50 плохо определяет токсичность для человека

Даже если LD50 был бы надежным, информация, предоставляемая им, малопригодна для человека по нескольким причинам.

• Из-за разной чувствительности у разных биологических видов, тест ЛД 50 мало помогает определить степень токсичности для человека (см. таблицу). Например, Ацетаминофен смертелен для мышей в количестве 250-400 мг/кг, у них возникает некроз печени, в то время как для крыс смертельная доза - 1,000 мг/кг, и печень повреждается незначительно 13 . Как переносить результаты на людей, если даже между мышами и крысами наблюдаются такие различия. При сравнении токсичности различных химикатов для людей и для животных становится ясно, что огромные различия не являются редкостью 4 . Недавнее клиническое исследование, проводившееся во многих местах, показало, что даже с соблюдением большинства стандартизированных условий, соотношение между значениями летальной дозы для 50% животных и острой токсичностью у людей, было всего 63% 15 . Как прокомментировал ученый из Института Токсикологии, «даже если летальная доза для 50% особей могла бы быть определена точно, и измерения можно было бы воспроизводить многократно, все равно знание определенной, установленной числовой величины не имело бы практического значения, потому что перенос примера с экспериментальных животных на человека очень проблематичен» 16 .
• Тест ЛД-50 измеряет только смертность, но на другие неблагоприятные воздействия испытуемого вещества внимание обычно не обращается. Вещество может быть крайне токсичным, но не смертельно ядовитым, причем в дозировке меньше той, которая вызывает смерть 50% животных.
• Предварительная обработка малыми дозами некоторых веществ (например, хлоридом кадмия) увеличивает дозу, при которой погибает 50% животных, А другие вещества оказываются смертельны в количестве, составляющим сотую часть ЛД-50, если применяются ежедневно.
• Когда речь идет о фармакологически инертных структурах, LD 50 может определить свойства, которые не имеют большого значения при соприкосновении человека с этими веществами. Например, инозиновая кислота , усилитель вкуса и аромата, добавляемый в еду в очень малых количествах, оказался смертельным в количестве 20 г/кг, но не собственно из-за токсичности, а потому что повышал кислотность желудка до степени возможности разъедания внутренней стороны желудочно-кишечного тракта. Эквивалентной дозой для человека можно было бы приправить еду в количестве шести тонн 17.
• Приблизительно 80-90% отравлений приходится на детей до 5 лет, они реагируют на различные химикаты не так, как взрослые. Исследование, сравнивающее токсическое действие на новорожденных и на взрослых животных, обнаружило большой разброс. Это обусловлено моделями развития, присущими для конкретного биологического вида. И их нельзя с легкостью переносить на детей. 4
• На практике, 50% передозировок у взрослых и 90% наркотических передозировок включают в себя смешивание медикаментов, и часто проглоченные вещества неизвестны. Тест LD 50 не выявляет взаимодействие медикаментов, и поэтому малопригоден в подобных случаях 18 .

Из-за серьезных расхождений этот тест «дает крайне мало информации, не отвечает требованиям токсикологии и вводит в заблуждение». 19

LD 50 – это плохой выбор

Модификации, такие как реверсивный тест и контроль за диапазоном значений, это просто усовершенствования классического теста LD 50. Они имеют те же недостатки. Между тем, существуют методы in vitro , приносящие высокоточные результаты, и дающие более прогнозируемую информацию о влиянии тех или иных веществ на людей. В марте 1983 Дэвид Ралл, Ph . D ., в то время директор Национальной Токсикологической Программы (National Toxicology Program (NTP)) писал, что тест LD 50 «стал анахронизмом». Далее ученый отмечает следующее: «Я не думаю, что тест LD 50 предоставляет ценную информацию об опасностях для человеческого здоровья». 20 LD 50 — это весьма ненадежный способ определения токсичности для людей.

Ссылки
1. Trevan JW. The error of determination of toxicity. Proc Roy Soc 1927;101B:483-514.
2. Morrison JK et al. The purpose and value of LD50 determinations. Modern Trends in Toxicology 1968; Butterworths, London: p.1.
3. Dieke SH, Richter CP. Acute toxicity to rats in relation to age, diet, strain, and species variation. J Pharmacol Exp Ther 1945;83:195-202.
4. Goldenthal EI. A compilation of LD50 values in newborn and adult animals. Toxicol Appl Pharmacol 1971;18:185-207.
5. Balazs T, Arena E, Barron CN. Protection against the cardiotoxic effect of isoproterenol HCl by restricted food intake in rats. Toxicol Appl Pharmacol 1972;21(2):237.
6. Weil CS, Wright GJ. Intra- and interlaboratory comparative evaluation of single oral test. Toxicol Appl Pharmacol 1967;11:378-8.
7. Quinton RM, Reinert H, cited by Morrison et al.; 1968.
8. Ferguson HC. Dilution of dose and acute toxicity. Toxicol Appl Pharmacol 1962;4:759-62.
9. Fuhrman GJ, Fuhrman FA. Effects of temperature on the action of drugs. Ann Rev Pharmacol 1961;1:65-78.
10. Wiehe WH. The effect of ambient temperature on the action of drugs. Ann Rev Pharmacol 1973;13:409-25.
11. Wilberg HC, Grice. Effect of prolonged individual caging on toxicity parameters in rats. Food Cosmet Toxicol 1965;3:597-603.
12. Hunter WJ et al. An intercomparison study conducted by the Commission of the European Communities on the determination of the single administration toxicity in rats. Communicated by the Health and Safety Directorate (unpublished). 1977, Commission of the EC and United States EPA, 1979.
13. Jollow DJ, Thorgeirsson SS, Potter WZ, Hashimoto M, Mitchell JR. Acetaminophen-induced hepatic necrosis. VI. Metabolic disposition of toxic and nontoxic doses of acetaminophen. Pharmacology 1974;12(4-5):251-71.
14. Muller R. Vergleich der im Tierexperiment und beim Menschen rodlichen Dosen wichtiger Pharmaka. Diss Univ Frankfurt/Main 1948.
15. Multicenter Evaluation of In-Vitro Cytotoxicity Tests Trial, 1989-1999.
16. Lorke D. A new approach to practical acute toxicity testing. Arch Toxicol 1983;54(4):275-87.
17. Zbinden G, Flury-Roversi M. Significance of the LD50-Test for the Toxicological Evaluation of Chemical Substances. Arch Toxicol 1981;47:77-99.
18. Kaufmann SR, Cohen MJ. The clinical relevance of the LD50. Vet Hum Toxicol 1986:29(1):39-41.
19. Sperling F. Nonlethal parameters as indices of acute toxicity: inadequacy of the acute LD50. New concepts of safety evaluation 1976; John Wiley and Sons, NY: p.177.
20. Spira H. Winning with archimedian principles. ATLA 1985;13:117-22.

© Перевод на русский язык Софии Шарифуллиной / Центр защиты прав животных "Вита"

Источник: Комитет врачей за ответственную медицину
http://www.pcrm.org/resch/anexp/LD50.html