Toksične supstance

Toksikološka istraživanja provode se na kulturama stanica, na životinjama, a u iznimnim slučajevima i na ljudima. Kako bi se mogla provesti, sva toksikološka istraživanja moraju imati dozvolu etičkog povjerenstva, odnosno moraju biti znanstveno i etički opravdana.

Neke se kemijske tvari upotrebljavaju za ograničavanje rasta i razmnožavanja ili čak uništavanje živih organizama kako bi se omogućio bolji rast, preživljavanje ili očuvalo zdravlje drugih organizama. Primjena takvih supstancija ovisi o etičkim načelima osobe koja ih upotrebljava. Pretpostavka je da će se upotrijebiti neka toksična supstancija ako se njezinom uporabom dobiva korist ili sprečava šteta, kao što je to u slučaju primjene antibiotika za smanjivanje rasta ili za uništavanje bakterija. Neki smatraju da bi uporabu npr. fungicida trebalo u potpunosti zabraniti, jer se njihovom primjenom uništava ekosistem. Takvim razmišljanjem u prvi je plan stavljen ekosistem, bez obzira na to što se, naročito u nepovoljnim vremenskim uvjetima tijekom žetve, žitarice ne mogu u skladištima zaštititi od plijesni, i što se količina hrane i njezina kvaliteta na taj način značajno smanjuje. U takvim razmišljanjima nije problem u tome što se u dilemi treba li upotrijebiti fungicide ili ne mogu dobiti dva različita odgovora, nego u tome što je način razmišljanja potpuno različit. Procjene ovise o kulturi, vjeri i vlastitim uvjerenjima. Toksikološka istraživanja provode se na kulturama stanica, na životinjama, a u iznimnim slučajevima i na ljudima. Kako bi se mogla provesti, sva toksikološka istraživanja moraju imati dozvolu etičkog povjerenstva, odnosno moraju biti znanstveno i etički opravdana.

Opći principi ponašanja

Znanstveni principi osiguravaju vjerodostojnost znanosti, a ugrađeni su u sustav znanosti jer je samo na njihovoj osnovi moguć njezin napredak. Iako je do kršenja principa znanosti dolazilo u povijesti, a često dolazi i danas, bez tih načela znanstvenici ne bi imali povjerenja u tuđe rezultate, pa su stoga prihvaćeni u cijeloj svjetskoj znanstvenoj zajednici (1). 1. Znanost mora biti dostupna cijeloj znanstvenoj zajednici u svijetu kako bi se nova istraživanja mogla nadograđivati na postojeća. Današnje tehničke mogućnosti komuniciranja, posebice Internet, pridonijele su ubrzanom protoku znanstvenih rezultata, što je naročito važno jer niti jedna grupa znanstvenika, ma kako velika bila, ne može do kraja vlastitim snagama riješiti neki problem. 2. Na znanost ne smije utjecati politika, religija i nacionalnost. Vjerojatno najeklatantniji primjer kršenja toga principa jest slučaj poznatog biologa Trofima Lisenka koji je pod pritiskom komunističke ideologije izmislio rezultate kojima je trebao potvrditi važnost okoline na razvoj biljaka. Ti izmišljeni rezultati koje drugi znanstvenici, a ni sâm autor, nisu mogli ponoviti, desetljećima su sprečavali napredak genetike u Sovjetskom Savezu. 3. Znanstvenici ne smiju ovisiti o rezultatima vlastitih istraživanja. Toksikolozi rade pri državnim institucijama (kao što su kod nas fakulteti i instituti) ili u privatnim institutima koji mogu biti pridruženi sveučilištu ili kemijskoj industriji. Mnogi znanstvenici, kako u našoj zemlji tako i u mnogim europskim znanstvenim krugovima (Francuska, Italija, Madžarska), imaju pritužbe na "amerikanizaciju" znanosti. Pod tim pojmom se podrazumijeva da svaki znanstvenik, posebice onaj čiji je rad vezan uz sveučilište, mora objaviti određeni broj radova u kvalitetnim znanstvenim časopisima. Broj objavljenih radova bez obzira na njihovu kvalitetu važan je za napredovanje znanstvenika kao i kod prijave projekata, molbi za stipendiju i slično. Zbog tog pritiska, koji nije ograničen samo na toksikologiju već na sve temeljne znanosti, znanstvenici više nemaju vremena provjeravati dobivene rezultate, već vrlo često objavljuju rezultate koje drugi znanstvenici pod istim okolnostima ne mogu ponoviti. 4. Mora postojati mogućnost provjere znanstvenih rezultata kako bi se spriječio nastanak i održavanje teorija koje nisu osnovane. Temelj odabira znanstvenih publikacija uredničkih odbora znanstvenih časopisa jest sistem recenzija pomoću kojih se filtriraju radovi koji nisu dovoljno znanstveno utemeljeni ili su plagijati. Recenziranje jest ozbiljan znanstveni rad koji u našoj zemlji na žalost nije dovoljno cijenjen. A kako je znanstvena zajednica mala, često na mišljenje recenzenta utječe poznavanje osobe koja je napisala rad. Društvena etika osniva se na principu da je svatko odgovoran za dobrobit svojih bližnjih. Osim proučavanja mehanizma djelovanja različitih supstancija, toksikolozi odlučuju na temelju vlastitih i tuđih istraživanja jesu li novosintetizirane supstance primjenjive za opću uporabu. Zato donose različite zakonske propise za ograničenje njihove primjene, određuju granične vrijednosti o količini njihovih ostataka i njihovih metabolita u namirnicama i krmivu. Zbog toga se toksikolozi često nalaze u procjepu između vlastitih etičkih principa i pritisaka kemijske industrije koja želi naplatiti novac uložen u istraživanja prodajom kemikalija upitne učinkovitosti. Budući da su znanstvenici u poziciji da mogu odlučivati o kemikalijama koje mogu značajno utjecati na život njihovih bližnjih, proizlazi da je njihova odgovornost za bližnje daleko veća negoli odgovornost drugih ljudi. Odgovornost prema okolišu koju imaju toksikolozi daleko je veća od ostalih znanstvenika, jer baš oni mogu znatno utjecati na kvalitetu života koju imamo danas, kao i na onu koju ćemo imati mi i naši potomci u budućnosti. Etički problemi u toksikologiji i srodnim znanostima nisu zanemarivi. Na to je ukazala anketa na koju je odgovorilo 1500 znanstvenika epidemiologa, toksikologa i ekologa (2). U tom je istraživanju 30% znanstvenika odgovorilo kako su često nailazili na pogreške u dizajniranju pokusa, 20% na plagijate, a 10% izmišljene rezultate ili falsifikate.

Istraživanja na pokusnim i domaćim životinjama

Mišljenje javnosti o uporabi životinja u pokusima podijeljeno je na dva suprotna stava. Dok jedni smatraju kako bi se uporaba pokusnih životinja trebala u potpunosti zabraniti i očekuju da znanstvenici zamijene testiranje na životinjama testovima na stanicama, drugi misle kako je njihova uporaba nužno zlo koje se ne da izbjeći (3). Nažalost, testiranje na životinjama nije moguće zamijeniti drugim testovima, ali odnos znanstvenika prema životinjama u pokusu treba biti prema principu '3R' (replacement - zamjena, reduction - smanjenje broja, refinement - poboljšanje). Taj princip nalaže zamjenu kralježnjaka u pokusu životinjama koje su na nižem stupnju evolucije i testovima na kulturama stanica gdje je god to moguće, smanjenje broja životinja u pokusu (ipak ne toliko da treba ponoviti pokus koji nije dao jasne rezultate zbog malog broja životinja) i smanjenja bola i ostalih neugodnosti životinja u pokusu. Dobar primjer pomaka u stavu znanstvenika prema pokusnim životinjama ukazuju promjene u tzv. Draizovom testu od davne 1944. godine kada je objavljen (4). Taj se test koristi za utvrđivanje iritacije kože i oka i određivanje LD50 (doza neke supstancije koja uzrokuje smrt u polovice ispitivanih životinja). Za korozivne supstancije test iritacije kože i oka više se ne provodi; test iritacije oka i kože nekorozivnih supstancije sveden je na testiranje na samo tri životinje; kad je god to moguće upotrebljavaju se lokalni anestetici, niže koncentracije i ne upotrebljavaju se pomagala koja ograničavaju kretanje životinja. Iako postoji mnoštvo zamjenskih testova na kulturama stanica za iritaciju oka, niti jedan od tih testova nije validiran i službeno prihvaćen kao zamjenski test (5). Klasični LD50 zamijenjen je pregledom akutnih učinaka sličnih supstancija i reduciran na test na malom broju životinja. Na domaćim se životinjama obično ne ispituje toksičnost nego mehanizam djelovanja toksina. Svrha je tih istraživanja pronalaženje patogeneze oštećenja kako bi se odredile preventivne mjere u slučaju izloženosti. Istraživanje obično počinje primjenom doze koja uzrokuje toksikozu, što može ali i ne mora dovesti do bola i stresa. Kako bi se što više smanjio broj životinja u pokusima, razvijaju se in vitro metode što uključuje istraživanja na stanicama, tkivima i kulturi organa, matematičko modeliranje, kompjutorsko simuliranje i upotrebu podataka iz baza podataka o sličnim supstancijama, kako bi se predvidjelo farmakološko, toksikološko i ostalo djelovanje. Većina toksikologa smatra kako su to samo dodatne metode i da zbog složenosti interakcija u organizmu sisavaca nikada neće moći biti njihova pouzdana zamjena. Uporaba nižih organizama za testiranje pretpostavlja da je njihov metabolizam jednak ili sličan višim organizmima, što vrlo često nije slučaj.

Istraživanja na ljudima

U toksikološkoj se literaturi povremeno nađe poneki članak u kojem su čak za vrlo toksične i karcinogene tvari ispitanici bili ljudi. Riječ je o toksikokinetičkim istraživanjima u kojima su vrlo vjerojatno ispitanici bili sami autori. Prema postojećim zakonima u Republici Hrvatskoj zabranjene su sve vrste ispitivanja na ljudima koje ne mogu koristiti samom ispitaniku (Zakon o potvrđivanju Konvencije o zaštiti ljudskih prava i dostojanstva ljudskog bića u pogledu primjene biologije i medicine. Službeni list, Međunarodni ugovor br. 13., 1. kolovoza 2003.). Dopuštena su jedino istraživanja učinaka toksičkih tvari na zdravlje ljudi ako su te osobe bile izložene toksičnim tvarima u posebnim okolnostima kao što su radna okolina, kemijske katastrofe (npr. Seveso, Bhopal i sl.) ili se pretpostavlja da bi se tim istraživanjima mogao riješiti problem nastanka neke bolesti. Takva se istraživanja nazivaju biomedicinska istraživanja i njihovo provođenje moguće je samo uz dopuštenje nadležnoga etičkoga povjerenstva. Odobrenje za takvo istraživanje može se dobiti samo uz uvjet da: 1.) osobe koje su uključene u biomedicinska istraživanja daju informirani pristanak za sudjelovanje u istraživanju; 2.) uzimanje uzoraka može provoditi za to osposobljena osoba; 3.) mora postojati sistem zadržavanja anonimnosti dobivenih rezultata koji se mogu koristiti samo u znanstvene svrhe; 4.) preostali biološki materijal nakon završetka pokusa mora biti uklonjen prema načelima Zakona o uklanjanju biološkog materijala. Znanstvenici koji žele provesti neko biomedicinsko istraživanje moraju dokazati da se takvo istraživanje ne može provesti na pokusnim životinjama.

Ekotoksikologija

Borci za zaštitu prava životinja nastoje zaštititi životinje koje se koriste prvenstveno u pokusima testiranja mogućih neželjenih učinaka kozmetičkih preparata. Međutim, oni koji smatraju da bi trebalo zabraniti bilo kakve pokuse nisu etički procijenili taj problem. Pokusi se rade prvenstveno zato da bi se zaštitili ljudi, a ako već razmišljaju samo o dobrobiti životinja, trebali bi uzeti u obzir da se životinje izlažu toksičnim tvarima ne samo u laboratoriju nego i u prirodi. Je li neka nova tvar toksična ili nije, ne može se predvidjeti kemijskom analizom. Znanstveno istraživanje na laboratorijskim životinjama uključuje i smrt životinja, no dobiveni rezultati sigurno će zaštiti mnoštvo jedinki, bilo ljudi bilo životinja. Važno je etičko pitanje kako zaštiti oko 30 milijuna različitih vrsta s kojima dijelimo životni prostor na Zemlji. Nitko nema mogućnosti da ispita osjetljivost svih tih vrsta na sve kemikalije koje dolaze u okoliš, jer je poznato da se svakodnevno upotrebljava oko 100 000 kemikalija, a taj se broj svake godine povećava za približno 1000 novih kemikalija (6). Poseban su problem ugrožene vrste koje, naravno, ne mogu poslužiti kao pokusne životinje, jer bi time bile istrijebljene. Zakonodavstvo svih zemalja uključuje ispitivanje na životinjama radi očuvanja okoliša, no svaki zakonodavac mora postaviti racionalna ograničenja pokusa na životinjama kako bi dobrobit bila veća od nanesene štete (7).

Literatura:

1. Bouma H. Toxicology and ethics. The Science of Chemical Safety and Essential Toxicology, www.iupac.org/publications/cd/essential_toxicology/units

2. Greenberg M, Goldberg L. Ethical challenges to risk scientists ? an exploratory analsysis of survey data. Sci Technol Human Values 1994; 19: 223-241

3. Hammond AC. Animal well being in pharmacology and toxicology research. J Anim Sci 1994; 72: 523-527

4. Draize JH, Woodard G, Calvery HO. Methods for the study of irritation and toxicity of substances applied topically to the skin and mucous membranes. J Pharmacol Exp Ther 1944, 82: 377

5. Ubels JL, Clousing DP. In vitro alternatives to the use of animals in ocular toxicology testing. Ocular Surface 2005; 3:126-142

6. Cairns J Jr. Ethics in science. Ethics Sci Environ Politics 2003; 33-39

7. Purchase IFH. Ethical review of regulatory toxicology guidelines involving experiments on animals: the example of endocrine disrupters. Toxicological Sci
199; 52: 141-147