Пути неблагоприятного исхода: концептуальная основа для поддержки исследований в области экотоксикологии и оценки риска

Оценщикам экологического риска всё чаще приходится оценивать большее число химических веществ быстрее и точнее, располагая меньшими ресурсами и используя меньше экспериментальных животных. Новые подходы в биологических и вычислительных науках могут дать механистическую информацию, которая поможет справиться с этими задачами. Однако для использования механистических данных при оценке химических веществ необходимо преобразовывать эту информацию в конечные точки, значимые для экологической оценки риска, — воздействие на выживаемость, развитие и размножение отдельных организмов и, как следствие, влияние на популяции. В этой статье рассматривается разработанная для этой цели концепция — путь неблагоприятного исхода (AOP). AOP — это концептуальная модель, отражающая имеющиеся знания о связи между непосредственным молекулярным инициирующим событием и неблагоприятным исходом на уровне биологической организации, значимом для оценки риска. Практическая польза AOP для оценки экологического риска химических веществ показана на пяти примерах. Они демонстрируют, как эта концепция помогает целенаправленно выбирать виды и конечные точки для токсикологических испытаний, улучшает экстраполяцию данных с одного химического вещества на другое и позволяет прогнозировать эффекты смесей. Примеры также показывают, как AOP способствуют использованию молекулярных и биохимических конечных точек, иногда называемых биомаркерами, для прогнозирования воздействия химических веществ на отдельные организмы и популяции. В заключительных разделах статьи обсуждается, как AOP могут направлять исследования, необходимые для оценки риска химических веществ, и обосновывается включение этого подхода в более широкую концепцию системной биологии.