16.05.2022
Източник: Филип Морис Интернешънъл (ФМИ)
ФМИ споделя най-съвременни методи за оценка на бездимни продукти
Прозрачността в научните изследвания насърчава прилагането на най-добрите практики и методи, и води до надеждни и възпроизводими резултати. В тази статия Филип Морис Интернешънъл (ФМИ) споделяме своята методология за научна оценка на аерозолите от нагреваеми тютюневи продукти.
Най-доброто, което човек може да направи за здравето си, е никога да не започва да пуши или ако пуши, да спре тютюнопушенето възможно най-рано. Все повече хора признават, че новите бездимни продукти са възможност за ускоряване на спада в тютюнопушенето чрез насърчаване на хората, които в противен случай биха продължили да пушат цигари, да преминат на тях. За да се разбере правилно тяхното потенциално въздействие върху общественото здраве, е необходимо аерозолите от тези бездимни продукти да бъдат сравнени с цигарения дим, така че да се оцени техния относителен потенциал за намален риск.
ФМИ полага значителни усилия за разработването, характеризирането и, при възможност, валидирането на методи и технологии за изследване и сравнение на аерозоли. ФМИ сподели подробна информация за тези усилия в обстойна обзорна статия, както и в своята платформа INTERVALS.science, защото вярва, че прозрачността в науката е стимул за прилагане на добрите практики в научните изследвания.
Изображение на публикация от Boué et al. Научете повече за нея в библиотеката на PMI Science.
Генерирането, събирането и използването на цигарен дим и аерозоли от нагреваеми тютюневи продукти по възпроизводим начин е от ключово значение за научната оценка и сравнението на тези продукти. Аерозолите от нагреваемите тютюневи изделия са много различни от цигарения дим. Затова сравнението на тяхната токсичност може да е трудно и често методите, разработени за изследване на цигарения дим, не могат да бъдат прилагани за аерозолите от нагреваеми тютюневи продукти. През 2020 г. ФМИ публикува обстойна обзорна статия относно своите усилия да адаптира методи, разработени за цигарен дим, така че те да могат да се прилагат и за аерозоли от нагреваеми тютюневи продукти. Тази обзорна статия включва дискусия относно разработването на научно доказани бездимни изделия, външно верифициране на съществуващите проучвания и препоръки за бъдещи научни изследвания. Повече информация и цялото проучване можете да намерите в този материал в INTERVALS.science.
Предизвикателството: цигареният дим и аерозолите от нагреваеми тютюневи продукти са много различни.
Цигареният дим е аерозол, генериран при горенето на тютюна. Той се състои от над 6 000 различни вещества. Аерозолите, генерирани при нагряването на тютюна, съдържат значително по-малък брой съставки, предимно вода, глицерин, никотин и тютюневи аромати. Тези два вида аерозоли имат съвсем различни свойства и характеристики при анализ. Например аерозолът от Платформа 1, водещото нагреваемо тютюнево изделие на ФМИ, е с много високо съдържание на вода. Поради тази причина аерозолът може да кондензира до течност при определени условия, докато това не е така при цигарения дим.
Диаграма, на която са показани най-големите различия в съставките, установени в цигарен дим и в аерозола от Платформа 1. И цигареният дим (вляво), и аерозолът от Платформа 1 (вдясно) се състоят от вода, никотин, глицерин и други вещества. Количествата на тези съставни вещества обаче се различават значително за двата продукта. Освен това, броят и концентрациите на „други химични съединения“ са значително по-ниски в аерозола от Платформа 1 в сравнение с цигарения дим.
С цел да ограничи въздействието на тези различия в проучванията си ФМИ създава различни решения. В своя обзор и в INTERVALS.science описва подробно протоколите и инструментите, които разработва и адаптира за генериране, събиране и използване на цигарен дим и аерозол от Платформа 1 по начин, който дава възможност за генериране на съпоставими данни.
Адаптирани машини за пушене и режими на всмуквания за генериране на аерозол
В изследванията си ФМИ използва линейни и ротационни машини за автоматично пушене на цигари. Тези машини са модифицирани, така че да бъдат подходящи за специфичните характеристики на Платформа 1, включително холдър за тютюнев стик и електронно устройство с презареждане.
Изображение на ротационна машина за пушене, модифицирана за изследвания на Платформа 1.
Стандартизираните режими за машинно пушене позволяват да се направят съдържателни сравнения между различните продукти. Например в режима за машинно пушене са определени броят и продължителността на всмукванията от цигара или от тютюнев стик. Научната група за регулация на тютюневите изделия на Световната здравна организация препоръчва да се ползва режимът за интензивно пушене на Министерство на здравеопазването на Канада, който е определен и от Международната организация по стандартизация (интензивен режим на ISO) за изследване на нагреваеми тютюневи продукти. Аерозолът от Платформа 1 може да се генерира посредством използване на стандартни режими, като интензивния режим на ISO, но някои от изискванията, предвидени в този режим, са неприложими към продукта по технически причини. Например при тютюневите стикове на Платформа 1 няма запалване с външен източник, има фиксирана продължителност на нагряването от шест минути и размерът на стиковете не се променя при употреба, което е различно от пушенето на цигари.
Събиране на аерозолни фракции
За много видове изследвания, като определяне на съединенията в аерозола или in vitro тестове в клетъчни култури, потопени в разтвор, трябва да бъдат събрани аерозолни фракции. Съществуват разработени стандартни процедури за улавяне и извличане на цигарения дим. Учените на ФМИ разработиха и публикуваха методи за улавяне на съпоставими проби от цигарен дим и аерозол от Платформа 1, и оптимизираха някои параметри като брой тютюневи стикове, обем на разтвора и температура при улавяне.
In vitro оценка за токсичност: нови тестове в клетъчни култури, потопени в разтвор
Стандартната оценка на токсичността на цигарения дим обикновено включва отдавна наложени в практиката in vitro тестове в клетъчни култури, потопени в разтвор, с цел да се измери цитотоксичността, мутагенността и генотоксичността. ФМИ също провежда тези проучвания като разработва много нови in vitro тестове за изследване на напредъка по отношение на намаляване на токсичността. В тези тестове се използват клетъчни култури, извлечени от дихателните пътища и от сърдечносъдовата система на животни, и хора и се измерват клетъчни крайни точки, за които е известно, че са свързани с развитие на хронични заболявания, свързани с тютюнопушенето. Документът в INTERVALS.science описва подробно някои от резултатите.
In vitro оценка за токсичност: системи за експозиция на границата въздух-течност
Изображение на клетъчни култури от човешки бронхиални клетки. Клетките са частично култивирани в разтвор, като горната им повърхност е изложена на въздух, за да се формира 3D структура от различни видове клетки. Тази 3D структура дава възможност да се наподоби по-добре поведението и структурата на клетките в човешкото тяло в сравнение с по-прости клетъчни култури.
Клетъчните култури, потопени в разтвор, са фундаментално различни от клетките на човешки бял дроб, тъй като са изложени на течност, а не на въздух или аерозол. Затова бяха разработени системи за експозиция, при които горната част на клетъчните култури се излага на въздух и може да бъде изложена на цигарен дим или аерозол от Платформа 1, наречени системи за експозиция на границата въздух-течност. Клетъчните култури са комплексни, триизмерни клетъчни култури, които наподобяват организацията и физиологията на клетките в човешките тъкани, които се изследват. Една пълна система за експозиция се състои от машина за генериране на аерозол, която изпраща аерозола към тръба, циркулираща над клетъчните култури, които се намират в експозиционна камера.
Схематично представяне на системата за експозиция Vitrocell® 24/48. Клетките се поставят в плака с 48 гнезда, като така те са частично потопени в течност и изложени както на въздух, така и на течност подобно на клетките в човешкото тяло. Във Vitrocell® 24/48 могат да бъдат изложени едновременно до 48 клетъчни култури.
ФМИ използва системата за експозиция VITROCELL® 24/48, която позволява едновременно излагане на до 48 клетъчни култури. Определя се дозата цигарен дим и дозата аерозол от Платформа 1, която да се приложи за всяка клетъчна култура, състава и, начин за уеднаквено доставяне на аерозол към различните клетъчни култури и дали тези параметри остават стабилни във времето. Характеристиките на системата Vitrocell са описани подробно в INTERVALS.science. Като цяло, учените установяват, че аерозола, достигащ до клетките, не е непременно представителен за приложения аерозол. Затова е от ключово значение аерозолът, достигащ до клетките, да бъде характеризиран, за да може резултатите да бъдат интерпретирани и сравнени. За тази цел ФМИ разработва няколко метода за определяне на основните съединения в аерозола, като никотин и карбонилни съединения, по време на или след експеримента.
Научете повече за научните изследвания на ФМИ
Това са някои от методите, които ФМИ прилага в научните си изследвания на химичния състав и физични характеристики на аерозола, и за in vitro оценка на токсичността. През декември 2020 г. изследователите публикуват и подобна статия, в която представя някои от най-добри методи и практики на компанията за генериране на аерозол от електронни цигари. Това са видовете проучвания, които се извършват основно в научноизследователския център на ФМИ, наречен Куба, в Нюшател, Швейцария, като част от програмата за оценка на бездимни продукти.
Публикуването на научни доклади и представянето на собствени методи и данни в INTERVALS.science не е единственият начин, по който ФМИ споделя открито и прозрачно своята работа. От юни 2020 г. започна серия от виртуални конференции, на които учени говорят открито за най-новите проучвания на компанията, за методите и принципите в основата на научните и изследвания на бездимните продукти.
Материалът се публикува със съдействието на Филип Морис България.
*Статиите публикувани в рубриката "Наука и иновации" са предоставени от авторите на съответните материали, които отговарят за верността на съдържанието.
