Література

1. Демецкая а. В. Частицы нанодиапазона: возможный вклад в развитие про­фессионально обусловленной патологии / а. В. Демецкая, т. К. Кучерук,

2. А. Мовчан // Український журнал з проблем медицини праці.— 2006.— №1,-с. 62-68.

2. Измеров н. Ф. Нанотехнологии и наночастицы — состояние проблемы и за­дачи медицины труда / н. Ф. Измеров, а. В. Ткач, л. А. Иванова // Медицина труда и промышленная экология.— 2007,— № 8.

3. Brouwer D. Н. Personal exposure in the workplace: exploring sampling techniques and strategies / D. H. Brouwer, J. H. Gijsberg, M. W. Lurvink// Ann. Jccup. Hyg.— 2004 — V. 48, № 5.— P. 439-453.

4. Dasch J. Physical and chemical characterization of airborne particles from welding operations in automotive plants / J. Dasch, J. DArcy//J. Occup. Environ. Hyg.—

2007. — V. 5, № 7.— P. 444-454.

5. Folkmann J. Oxidatively damage DNA in rats exposed by oral gavage to C60 fulle- renesand single-walled carbon nanotubes/J. Folkmann, L. Risom, N.R. Jacobsen [et al.] // Environ Health Perspect.— 2009.— V. 117, № 5.— P. 703-709.

6. Hovde C. A. Effects of voltage and wire feed speed on weld fume characteristics /

3. A. Hovde, P. C. Raynor // J. Occup. Environ. Hyg.— 2007,— V. 4, № 12.— P. 903-912.

7. NIOSH, 2005a, NIOSH Current Intelligence Bulletin: Evaluation of Health Hazard and Recommendations for Occupational Exposure to Titanium Dioxide, Unpublished Public Review Draft, November 22, 2005. US Department of Health and Human Services, Centers for Disease Control and Prevention, National Institute for Occu­pational and Health.

8. NIOSH, 2009, Approaches to Safe Nanotechnologies. Managing the Health and Safety Concerns Associated with Engineering Nanomaterials. US Department of Health and Human Services, Centers for Disease Control and Prevention, National Institute for Occupational and Health.

9. Min C. Nanoparticle-induced cell culture models for degenerative protein aggre­gation diseases / C. Min, A. von Miekecz // Inhal. Toxicol.— 2009.— V. 21, № 1.— P. 110-114.

Розділ 3 Етичні проблеми нанотехнологій

< 201 >

НАНОТЕХНОЛОГІЇ, НАНОФАРМАКОЛОГІЯ: БІОЕТИЧНІ ОСНОВИ ДОСЛІДЖЕНЬ

І. С. Чекман

Національний медичний університет імені О. О. Богомольця, м. Київ

Згідно з сучасними міжнародними положеннями, проаналізовано засто­сування біоетики при проведенні експериментальних досліджень на тва­ринах та фармакотерапії захворювань препаратами, отриманих нанотехно- логічними методами. Узагальнено сучасні методи синтезу наноматеріалів. Звернуто увагу на необхідність застосування положень із біоетики, що ви­кладено в декларації ЮНЕСКО.

У найближчому майбутньому технічна революція вступить у новий етап, центральною ланкою якого стане управління об'єктами надмалих розмірів, а точніше — на атомному та молекулярному рівнях.

Річард Фейнман (1918-1988), американський фізик, лауреат Нобелівської премії

За ініціативи президента НАН України академіка Б. Є. Патона та академіка НАН і НАМН України Ю. І. Кундієва 12 років тому розпочалася ґрунтовна ро­бота щодо створення в Україні загальнодержавної служби з біоетики. Ство­рено комітет із біоетики при НАН України/Комітети з біоетики створені при науково-дослідних інститутах, вищих навчальних медичних і фармацевтич­них закладах. Розроблені та затверджені загальнодержавні положення з бі­оетики, тобто, світові положення з біоетики, зокрема, прийнята ЮНЕСКО в жовтні 2005 року «Загальна декларація про біоетику та права людини», по­ставлені в Україні на законну основу. Завдання перед ученими України — обов'язково впроваджувати положення біоетики при проведенні експе­риментальних та клінічних досліджень. Медико-біологічні дослідження з

< 202 >

Сьогодення і біоетика

Природні		Синтетичні
методи		методи

Рис. 1. Сучасні методи отримання наноматеріалів Розділ 3 Етичні проблеми нанотехнологій

< 203 >

У наукових центрах світу використовують різні методи синтезу нано­матеріалів, досліджуючи їхні властивості. На рисунку 1 наведено основні методи отримання наноматеріалів. Як видно з рисунку 1, методи отри­мання наноматеріалів можна розділити на природні та синтетичні. При­родні методи включають синтез фізіологічно активних речовин, синтез наносполук мікроорганізмами. Синтетичні методи умовно поділяють на «зверху — вниз» та «знизу — вверх». За даними мережі Інтернет на

1. лютого 2011 року в світовій літературі налічувалось 15 728 праць із на­нотехнологій (9426 із них надруковані за останні 4 роки). Перша стаття з характеристики нанотехнологій надрукована в 1978 році.

Учені світу різко збільшили дослідження з нанотехнологій за останні роки. Разом із тим, досліджень із нанотоксикології — 217 публікацій, з яких за останні 4 рбки 212 наукових. Перша стаття з нанотоксикології датується 2004 роком. Це переконливо свідчить, що технології отриман­ня наночастинок значно випереджують дослідження з вивчення пози­тивного чи негативного їхнього впливу на людину, тварин, навколишнє середовище.

На кафедрі фармакології та клінічної фармакології Національного ме­дичного університету імені О. О. Богомольця спільно з Інститутом хімії поверхні імені О. О. Чуйко НАН України протягом останніх 10 років про­водяться спільні дослідження щодо вивчення властивостей з нанодис- персного кремнезему. Розроблена технологія й вивчені властивості нової оригінальної суспензії нанодисперсного кремнезему. Установлено, що сус­пензія нанодисперсного кремнезему має виражені сорбційні властивості, зменшує токсичність ксенобіотиків різного механізму токсичної дії та хіміч­ної структури [17].

В Інституті фармакології і токсикології НАМН України (директор — про­фесор Т. А: Бухтіарова) розроблено технологію отримання препарату ліпін, що є наноструктурою ліпосом. Препарат проявляє виражену фармаколо­гічну активність, і випускається як лікарський засіб. В дослідах in vivo та in vitro на різних патологічних моделях (гіпоксія, ішемія міокарда, гемора­гічний шок, вплив радіації) встановлено профілактичну та лікувальну дію фосфатидилхолінових ліпосом на стан тканинного метаболізму, функцію судин, діяльність серця та стан геодинаміки (Бухтіарова Т. А., Григор'єва Г. С., Соловйов А. І., Мохорт М. А., Серединська Н. М., Хромов О. С.) [16].

В Інституті медицини праці НАМН України (директор — академік Ю, І. Кундієв, пров. наук, співроб.— Т. К. Кучерук, В. А. Стежка) проведено дослідження по вивченнютоксикологічнихвластивостей нанокремнезему

< 204 >

Сьогодення і біоетика

при інгаляційному поступленні. Установлено, що при інгаляції наночас­тинки кремнезему проявляють негативний вплив не тільки на легені, а також на інші органи (печінку, міокард, нирки). Токсикологічна актив­ність залежить від розміру наночастинок. Частинки 6-7 нм зумовлю­ють більш виражені токсикологічні зміни, ніж наночастинки розміром 54-55 нм. У цьому науковому закладі також проводяться дослідження (академік НАМН і. М. Трахтенберг) з вивчення впливу на організм важ­ких металів, зокрема, наносвинцю, та науковому обґрунтуванню засо­бів безпеки в умовах виробництва нанометалів, розробки лікарських засобів із метою профілактики можливих токсичних впливів таких на­номатеріалів [3,4,12].

В Інституті гігієни та медичної екології імені О. М. Марзєєва НАМН (ди­ректор — академік НАМН, проф. А. М. Сердюк) уперше в системі акаде­мії створено відділ з вивчення безпеки нанотехнологій та наноматеріалів (зав. проф. В. Ф. Бабій), у якому вивчаються протимікробні та токсикологіч­ні властивості наносрібла, та інших наночастинок [11].

На кафедрі гігієни праці та професійних захворювань Національного ме­дичного університету імені О. О. Богомольця (зав. кафедри чл.-кор. НАМН, проф. О. П. Яворовський) проводяться дослідження з токсикології наносріб­ла при різних шляхах введення, а також вивчення умов праці при виробни­цтві наночастинок [8].

Нанофармакологія (Nanopharmacology) вивчає фізичні, фізико-хімічні, біологічні, біохімічні, фармакодинамічні, фармакокінетичні властивості розроблених на основі нанотехнологій нанопрепаратів, показання й про­типоказання до їхнього застосування, можливі побічні ефекти. Як свідчать дані Інтернет, у світовій літературі за рубрикою нанотехнології у фармако­логії надруковано 2107 статей, з яких 1266 робіт за останні 4 роки. Перша публікація датується 1997 роком. Аналіз цих данйх свідчить про зацікав­леність фармакологів світу дослідженнями по вивченню наночастинок. Але є незначна кількість наукових розробок із вивчення токсичності на­номатеріалів, які планують застосовувати як лікарські засоби. Тому акту­альність біоетичних наукових розробок із нанофоармакології, лікарської токсикології є актуальним та вкрай необхідним [18,19].

Аналіз проведених досліджень вітчизняних та зарубіжних вчених з на- нофармакології свідчить, що основні вимоги до нанопрепаратів такі:

1. наномедикамент має виявляти значно більш виражену лікувальну дію порівняно з подібним препаратом, що застосовується в медичній практиці;

Розділ 3 Етичні проблеми нанотехнологій

< 205 >

2. нанопрепарат повинен спричинювати менше побічних ефектів, ніж аналогічний лікарський засіб;

3. лікарський засіб має бути стабільним, і зберігати хімічну структуру протягом певного часу згідно з вимогами Фармакопеї;

4. нанопрепарати не повинні негативно впливати на клініко- фармакологічні властивості медикаментів, що застосовують у медич­ній практиці, тобто проявляти позитивну лікарську взаємодію;

5. фармакоекономічні показники нанопрепаратів мають бути позитив­ними. Основний принцип фармакоекономіки: ефективність — без­печність — ціна наномедикаментів, повинен бути домінуючим при впровадженні такого лікарського засобу в медичну практику;

6. лікарська форма нанопрепаратів зручна для застосування;

7. технологія виробництва нанопрепарату доступна, екологічно чиста, економічно вигідна.

Фармакологічні та фармацевтичні основи розробки лікарських засобів (нанопрепаратів) полягають у тому, що наночастинки органічних і неорга­нічних сполук можуть бути [7,9,15,17,20]:

1. субстанцією для створення принципово нових медикаментів як продуктів нанотехнологій. До таких субстанцій можна віднести фу­лерени, дендримери, ліпосоми, нанометали (срібло, мідь, залізо, цинк, вісмут та ін.);

2. новим напрямом розробки нанопрепаратів є утворення комплексу між відомими медикаментами й наночастинками (ліпосоми, нанотруб­ки, дендримери, фулерени). Це сприятиме глибшому проникненню та­ких комплексних медикаментів до патологічного процесу, зумовлюю­чи ефективну фармакотерапію захворювання. Наприклад, комплекс медикаментів з органоспецифічними пептидами або антитілами. Така наночастинка може бути носієм протипухлинного препарату. При вве­денні в організм такий комплексний медикамент розпізнає пухлину, взаємодіє з нею за допомогою антитіл, а потім спричиняє загибель зло­якісних клітин. Наприклад, на наночастинку заліза наносять протипух­линний препарат і за допомогою зовнішнього магніту концентрують у ділянці патологічного злоякісного процесу;

3. переносниками лікарських засобів. Наприклад, фулерени взаємо­діють із ДНК, розпізнають дефектні гени і сприяють заміні таких мутантних структур;

4. для застосування із метою зменшення токсичності та побічної дії лі­карських засобів. Наприклад, препарат ліподокс містить ліпосоми,

206 >

Сьогодення і біоетика

у які введено протипухлинний препарат доксорубіцин. Така комбіна­ція значно зменшує токсичність доксорубіцину;

5. наночастинками-переносниками, що відкриває принципово інші шляхи введення медикаментів в організм: інгаляційний, нашкірний. Одна з важливих властивостей наночастинок — бути переносником фізіологічно активних речовин, ксенобіотиків та лікарських засобів. Найчастіше застосовують такі наночастинки: альбумін, ліпосоми, по- ліетиленглікольвмісні структури, фулерени, дендримери, хітозан, на­нотрубки та інші. Використання біокон'югованих наночастинок дає змогу селективно діяти на пухлинні клітини, вивільняти та накопичу­вати лікарські засоби в необхідних місцях.

Однак слід зазначити, що, не дивлячись на вивчення властивостей нано­матеріалів, питанням безпеки їхнього застосування приділялося досить мало уваги. На думку спеціалістів із Королівського товариства та Королівськоїінже- нерної академії Великої Британії в 2004 році ця галузь помітно відставала від розвитку власне нанотехнологічної індустрії (Department for Environmental, food and rural affairs, 2007). З того часу дослідження негативного впливу нано­матеріалів на живі організми та екологію активізувалося в усіх країнах світу. З'явилися відомості про те, що наноматеріали можуть спричиняти цитоток­сичні ефекти, оксидативний стрес та запальну відповідь [18,23-25,29,31].

Тому в питаннях безпеки застосування наноматеріалів залишається певна невизначеність. Галузь нанотоксикології вимагає комплексного під­ходу. Однією з головних проблем є те, що на сьогодні немає фахівців, які б могли називатися нанотоксикологами. Також не розроблено чітких стан­дартизованих методик для експериментальних досліджень, не встановле­но критеріїв безпечності та допустимих меж впливу наноматеріалів. Таким чином, існує нагальна потреба усвідомити потенційні токсикологічні ри­зики, аби попередити їх та звести до мінімуму з метою захисту здоров'я людей та довкілля, а також для забезпечення надійного розвитку нанотех­нологічної індустрії в довгостроковій перспективі [5,28,30,32].

Важливою проблемою нанотоксикології є вплив наночастинок на ге­ном та ДНК із метою встановлення не тільки механізму їхньої лікувальної дії, але й аналізу стану досліджень у новій галузі — наногенотоксикології.

Аналіз даних літератури показав, що наночастинки мають не тільки більш виражену фармакологічну активність, але деякі з наноматеріалів і токсич­ність, у порівнянні зі звичайними мікрочастками, здатні проникати в не- зміненому вигляді через клітинні бар'єри, а також через гематоенцефаліч- ний бар'єр у центральну нервову систему, циркулювати і накопичуватися

Розділ 3 Етичні проблеми нанотехнологій

< 207 >

в органах і тканинах, викликаючи більш виражені патоморфологічні змі­ни у внутрішніх органах, а також мають тривалий період напіввиведення. Токсичність наночастинок залежить від форми та розмірів. Так дрібні на­ночастинки веретеноподібної форми викликають більш руйнівні ефекти в організмі, ніж подібні їм частки сферичної форми. Також при впливі на організм чітко простежується зв'язок «доза-ефект». За останні п'ять років кількість публікацій із нанотоксикології стабільно збільшується, однак да­них про негативну дію наночастинок на організми та екосистему в цілому недостатньо [2,8,31,33].

Щодо впливу наноматеріалів на здоров'я людини, то сьогодні навести статистично достовірні факти виникнення хронічних хвороб не можли­во. Найчастіше токсична дія наноматеріалів вивчається в експерименті на тваринах або на культурах клітин. Результати досліджень показали, що наночастинки можуть потрапляти в організм людини трьома основними шляхами: через дихальну систему, через шлунково-кишковий тракт (ШКТ) та через шкіру. При потраплянні через дихальну систему їхній розподіл значно залежить від розміру частинок (частинки розміром 5-100 нм мають найбільшу біодоступність, а отже найвищий токсичний ризик). Крім погір­шання симптомів респіраторних інфекцій, бронхіальної астми та хронічних захворювань легень такі частинки можуть провокувати перебіг також стій­ких запальних процесів із результуючими негативними морфологічними змінами (фіброзом) [26,27].

Слова з епіграфа статті сказав у 1959 році у Каліфорнійському технологіч­ному університеті (Калтех) 42-річний фізик-теоретик Річард Фейнман на що­річному засіданні Американського фізичного товариства в доповіді-лекції: «Внизу багато місця: запрошення увійти в нову область фізики» (There is plenty of room at the bottom: an invitation to enter a new field of physics), яка сьогодні вважається першою прямою вказівкою на необхідність розпочина­ти наукові дослідження в масштабі атомів і молекул, що пізніше японським вченим Норіо Танігучі було названо нанотехнології. На той час фізики Аме­рики знали і цінили внесок Р. Фейнмана у теоретичну фізику, признавали за ним неабиякий, творчий та не схильний до компромісів, розум. Своєю лек­цією Річард Фейнман здивував слухачів, але не настільки, щоб з I960 року розпочалися інтенсивні дослідження з нанотехнологій. Світова наука роз­думувала. У лекції Річард Фейнман пропонував слухачам задати собі запи­тання: «А що буде, якщо буде можливість довільно і по одному розмістити атом за атомом?» На той час це вважалося нездійсненною фантазією і не ви­ключено, що слухачі в аудиторії Калтеха вважали Річарда Фейнмана Жюль

< 208 >

Сьогодення і біоетика

Верном [14]. У ті часи ніхто не міг передбачити, що через 22 роки в 1981 роіді швейцарські вчені із Цюріхської дослідницькоїлабораторії IBM Герд Біннінг

і Геінріч Рогрер сконструюють принципово новий скануючий тунельний мі­кроскоп, за допомогою якого можна маніполювати з атомами.

Відомий український вчений-гігієніст, академік НАН України Ю. І. Кунді­єв, характеризуючи біоетичні аспекти нанотехнологій і наноматеріалів, відмітив: «В той самий час часто забувається про можливість непередба­ченого впливу на людину та її геном, нехтується досить проста істина — у світі немає нічого ідеального. Тому потрібен, ретельний аналіз не тільки науково-технічної, а й морально-етичної складової досягнень та подальшо­го розвитку нанотехнологій. Розвиток таких напрямів як нанобезпека, на- нотоксикологія не повині бути другорядними. Саме біоетика повинна зла­мати існуючий стереотип, коли технології, навіть самі привабливі, широко впроваджуються без попереднього глибокого й всебічного вивчення» [3]. Ученим України доцільно враховувати та необхідно виконувати рекоменда­ції Ю. І. Кундієва при проведенні наукових розробок з нанотехнологій, на- нофармакології, нанотоксикології.

Російський фізіолог, лауреат Нобелівської премії І. П. Павлов (1840-1936 pp.) стверджував: «Людина — найдосконаліший продукт земної природи. Та щоб насолоджуватися скарбами природи, людина має бути здорова, дужа й розумна». Допоможе цьому широке запровадження в наукові дослідження основних положень із біоетики, що викладені в декларації ЮНЕСКО.

Література

1. Нанохімія. Наносистеми. Наноматеріали / С. В. Волков, С. П. Ковальчук,

2. М. Генко, О. В. Решетняк,— Київ, Наукова думка.— 2008.—, 422 с.

2. Глушкова А. В. Нанотехнологии и нанотоксикология — взгляд на проблему / А. В. Глушкова, А. С. Радилов, В. Р. Рембовский // Токсикологический вест­ник.— 2007,— № 6,— С. 4-8.

3. Кундієв Ю. І. Біоетика — шлях до більш майбутнього / Ю. І. Кундієв // Четвер­тий Національний конгрес з біоетики з міжнародною участю.— Київ, 201 О.-

2. 28-30.

4. Кучерук Т. К. Етичні питання при виробництві наноматеріалів та наночастинок / Т. К. Кучерук, Н. А. Сальникова, О. В. Демецька // Четвертий Національний конгрес з біоетики з міжнародною участю,— Київ, 2010.— С. 89-90.

5. Михайленко В, М. Нанотехнології — перспективи застосування та ризики для здоров’я людини / В. М. Михайленко // Онкологія,— 2008,— Т. 10,— С. 420-426.

Розділ 3 Етичні проблеми нанотехнологій

< 209 >

6. Мовчан Б. А. Электронно-лучевая гибридная нанотехнология осаждения неор­ганических материалов в вакууме / Б. А. Мовчан // Актуальные проблемы со­временного материаловедения.— Киев: Изд. Академпериодика, 2008,— Т. 1 .—

С. 227-247.

7. Наукові основи наномедицини, нанофармакології та нанофармації / Моска­ленко В. Ф,, Лісовий В. М., Чекман I. С. [та ін.] // Вісник Національного медич­ного університету ім. О. О, Богомольця,—2009,—№2.—С. 17-31.

8. Москаленко В. Ф. Екологічні і токсиколого-гігієнічні аспекти біологічної без­пеки нанотехнологій, наночастинок та наноматеріалів / В. Ф. Москаленко,

О. П. Яворовський // Науковий вісник Національного медичного університе­ту,—2009—№ З—С. 25-35.

9. Нанонаука і нанотехнології: технічний, медичний та соціальний аспекти / [Патон Б., Москаленко В., Чекман і., Мовчан Б.]//Вісн. НАН України,— 2009.— №6.— С. 18-26'.

10. Рыбалкина М. Нанотехнологии для всех: большое — в малом / М. Рыбалкина.— Москва. 2005.— 436 с.

11. Сердюк А* М. Біоетичні проблеми в сучасній гігієні та медичній екології / А. М. Сердюк // Четвертий Національний конгрес з біоетики з міжнародною участю.—Київ, 2010,—С. 37.

12. Трахтенберг І. М. Етичні аспекти впровадження наноматеріалів / І. М. Трах­тенберг, О. Л. Апихтіна, Н. М. Дмитруха // Четвертий Національний конгрес з біоетики з міжнародною участю,— Київ, 2010,— С. 81-82.

13. Уильямс Л. Нанотехнологии без тайн; пер. з англ/Л. Уильямс, У. Адамс,— М.: Эксмо, 2010,— 368 с.

14. Фейнман Р. Внизу полным полно места: приглашение в новый мир физики / Р. Фейнман // Рос. хим. ж,— 2002,— Т. XLVI, № 5,— С. 406-409.

15. Фостер Л. Нанотехнологии. Наука, инновации и возможности; пер. с англ. / Л. Фостер,— Москва: Техносфера, 2008,— 352 с.

16. Хромов О. С. Експериментальне обґрунтування застосування фосфатидил- холінових ліпосом у медицині / О. С. Хромов, А. І. Соловйов // Фармакологія і лікарська токсикологія,— 2008,— № 4(5).— С. 88-98.

17. Чекман І. С. Нанонаука: перспективи наукових досліджень / і. С. Чекман // На­ука та інновації,— 2009,— Т. 5, № З,— С, 89-93.

18. Фармакологічний, токсикологічний і клінічний аспекти наномедицини / [Чек­ман І. С., Каплинський С., Небесна Т. Ю., Терентьев А. О.] // Фармакологія та лікарська токсикологія,— 2008,— № 4 (5).— С. 3-9.

19. Нанотоксикологія: напрямки досліджень (огляд) /Чекман і. С., Сердюк А. М., Кундієв Ю. і. [та ін.] //Довкілля та здоров’я,— 2009,— № 1 (48).— С. 3-7.

20. Медицинская химия и клиническое применение диоксида кремния/Чуйко А. А.,

Погорелый В. К., Пентюк А. А. [и др.].— К.: Наукова думка.— 2003.—415 с.

< 210 >

Сьогодення і біоетика

21. Cytotoxicity of nanoparticles of silver in mammalian cells / Braydich-Stolle L., Hussain S., Schlager J. J., Hofmann М. C. //Toxicol. Sci.—2005.—V. 88, № 2,— P. 412-419.

22. Nanoparticles: structure, properties, preparation and behavior in environmental media/ChristianP.,VonderKammerF. BaaloushaM., Hofmann T. //Ecotoxicol.— 2008—V. 17, № 5.—P. 326-343.

23. Carbon nanotubes: a review of their properties in relation to pulmonary toxicology and workplace safety / Donaldson K., Aitken R., Tran L., Stone V. [et al.] // Tox. Sci.— 2006.— V. 92, № 1.— P. 5-22.

24. Hannah W. Nanotechnology, risk and the environment: a review / W. Hannah, P. B. Thompson//J. Environ. Monit.— 2008.— V. 10, №3.—P. 291-300.

25. Nanoparticle analysis and characterization methodologies in environmental risk assessment of engineered nanoparticles / [Hassell?v М., Readman J. W., Ranville J. F., Tiede K.] // Ecotoxicology.— 2008.—V. 17, № 5.— P. 344-361.

26. Genotoxicity investigations on nanomaterials: methods, preparation and characte­rization of test material, potential artifacts and limitations — many questions, some answers/ Landsiedel R., Карр. M. D., Schulz M. [et al.] // Mutation Res.— 2009.— V. 681 ,№ 2-3,—P. 241-258.

27. Genotoxicity of nanomaterials: DNA damage and micronuclei induced by carbon nanotubes and graphite nanofibres in human bronchial epithelial cells in vitro / Lindberg H., Falck G., Suhonen S. [et al] // Toxicology Letters.— 2009.— V. 186, №3.—P. 166-173.

28. Nanoparticles: pharmacological and toxicological significance / Medina C., Santos-Martinez M. J., Radomski A. [et al.] // Br. J. Pharmacol.— 2007,—V. 150.— P. 552-558.

29. Toxic potential of materials at the nanolevel / [A. Nel, T. Xia, L. Madler, N. Li] // Science — 2006 — V. 311, № 5761.— P. 622-627.

30. Oberdorster G. Nanotoxicology: an emerging discipline evolving from studies of ultrafineparticles/G. Oberdorster, E. Oberdorster, J. Oberdorster//Environmental Health Perspectives.— 2005,—V. 113, № 7,— P. 823-839.

31. Sensors as tools for quantitation, nanotoxicity and nanomonitoring assessment of engineered nanomaterials/SadikO. A., Zhou A. L., Kikandi S. [et al.] //J. Environ. Monit —2009.—V. 11, № 10 —P. 1782-1800.

32. Nanogenotoxicology: the DNA damaging potential of engineered nanomaterials / Singh N., Manshian B., Jenkins G. J. S. [et al.] // Biomaterials.— 2009,— V. 30, №23-24,—P. 3891-3914.

33. Subchronical inhalation toxity of silver nanoparticles / Sung J. М., Ji J. М., Park J.

2. [et al.] // Toxicol Sci — 2009.— V. 108, № 2,— P. 452-461.

Розділ 3 Етичні проблеми нанотехнологій

< 211 >

ПРОБЛЕМИ ІНФОРМОВАНОЇ ЗГОДИ ТА ДОКЛІНІЧНОЇ ДІАГНОСТИКИ ПРАЦЮЮЧИХ У СФЕРІ НАНОТЕХНОЛОГІЙ

О. В. Демецька, Т. К. Кучерук, В. О. Мовчан, О. О. Рибак

ДУ «Інститут медицини праці НАМН України», м. Київ

Злоякісні новоутворення є однією з найважливіших медико-біологічних

і соціально-економічних проблем людства. Протягом усіх років незалеж­ності в Україні фіксується стійкий ріст захворюваності та смертності від онкопатології, а також високий рівень інвалідизаціїтаких хворих. Отже, на даний-момент у країні статистика онкологічних захворювань є загрозли­вою. Щоденно в Україні реєструють 450 випадків уперше виявлених зло­якісних новоутворень та 250 смертей від раку. За прогнозними оцінками до 2020 року кількість нових випадків онкопатології, що щорічно реєстру­ють в Україні, може зрости до 200 тис. [б].

У світі давно встановлено прямий зв'язок: чим на більш ранній стадії встановлено діагноз, тим більш успішним буде лікування та більш спри­ятливим — прогноз. Зокрема, відсоток виживання при встановленні діа­гнозу T9 адекватному лікуванню на першій стадії складає 93-95 %, на дру­гій — 75- 88 %, на третій — 30-42 %, на четвертій — 10-13 % [8].

При цьому на відміну від європейських країн, в Україні серед хворих, у яких уперше виявлено онкопатологію, близько 50 % осіб є із запущеними (із третьою та четвертою) стадіями захворювання.

Серед основних причин, що зумовлюють дану ситуацію, фахівці-онкологи вказують на несприятливу екологічну обстановку, професійний вплив шкідливих факторів виробничого середовища, недотримання санітарно- гігієнічних нормативів на виробництві, зниження рівня життя населення, поширеність паління, алкоголізму, застаріле медичне обладнання, недо­статній рівень онкологічної сторожкості лікарів та інформованості працюю­чих контингентів та населення, зокрема, несвоєчасну діагностику раку [4].

<212 >

Сьогодення і біоетика

Також ситуацію, що склалася, суттєво ускладнює поява новихджерел за­бруднення оточуючого, зокрема, виробничого середовища, що пов'язані з виготовленням наноматеріалів.

Сьогодні відомо, що причиною змін у здоров'я працюючих можуть бути ультрадисперсні частинки, тобто частинки з діаметром меншим за 100 нм. Зокрема, навіть короткострокові впливи частинок нанодіапазону, що є при­сутніми в атмосферному повітрі та повітрі робочої зони, можуть бути при­чиною різноманітних реакцій із боку серцево-судинної системи, причому їхня виразність може варіювати досить широко: від незначних порушень серцевого ритму до інфаркту міокарда та тромбоутворення [11]. Також існують переконливі дані й про те, що ультрадисперсні частинки можуть індукувати значні пошкоджувальні ефекти органів респіраторного тракту, зокрема, порушення легеневого кліренсу, хронічні запальні процеси, фі­броз легеневої тканини та пухлини легень. Такі ефекти можуть виникати при впливі частинок навіть із низькою цитотоксичністю (за умов тривалого інгаляційного впливу). Крім того, ультрадисперсні частинки можуть індуку­вати пошкодження ДНК, інгібувати процеси репарації, а також здійснювати транзит металів та органічних токсикантів до клітин-мішеней [9,10].

У зв'язку із цим слід наголосити на тому, що нанорозмірні речовини в нано- діапазоні можуть демонструвати нові якості, і як результат — збільшення біо­логічної агресивності, токсичності та пошкоджувальноїдії. Наприклад, якщо діоксид титану є нетоксичною речовиною та відноситься до 4 класу небезпе­ки, то наночастинки діоксиду титану є досить агресивними та канцерогено- небезпечними. Те ж саме можна сказати й про наночастинки діоксиду крем­нію, біологічна агресивність яких та пошкоджувальна дія зростає зворотно пропорційно їхнім розмірам [3]. Отже, і так вельми негативна ситуація щодо онкопатології ускладнюється за рахунок появи нових технологій та матеріа­лів, виготовлення яких пов'язано зі збільшенням дисперсності речовин.

Таким чином, до групи підвищеного канцерогенного ризику можуть бути віднесені майже всі працюючі в сфері нанотехнологій, які мають про­фесійний контакт з ультрадисперсними частинками.

У свою чергу, позитивних змін у зниженні онкозахворюваності може бути досягнуто шляхом ефективної первинної профілактики (недопущення почат­ку онкозахворювання, повний облік і державна реєстрація онконебезпечних виробництв, одержання, нагромадження та обробка інформаціїз подальшим створенням відповідних банків даних). У рамках вторинної профілактики осо­бливу увагу треба приділяти прогнозуванню професійного канцерогенного ризику та здійсненню доклінічноїдетекції передракових станів.

Розділ 3 Етичні проблеми нанотехнологій

< 213 >

Однак, як відомо, сьогодні прийнято встановлювати діагноз онкопатології на підставі рентгенологічних даних, даних УЗД, комп'ютерної томографи та ін., які, по суті, дозволяють виявляти вже хворобу [5]. Отже, для цілей медич­ної профілактики онкопатології ці методи мало придатні, бо спрямовані на, хоча й раннє, виявлення, але вже сформованої пухлини. Таким чином, пошук та використання адекватних методів виявлення доклінічних проявів злоякіс­них новоутворень у контексті профілактики — один із найважливіших шля­хів у реалізації прогнозування та керування онкологічним ризиком [2,7].

Відповідно до сучасних уявлень, канцерогенез є багатостадійним проце­сом, причому фаза промоції, на відміну від стадії ініціації, є зворотною (при­наймні, на ранньому етапі неопластичного процесу). Як відомо, у транс­формованої клітини є досить багато варіантів перед тим, як утворити клон, який стане незворотною відправною точкою прогресії пухлини. Тому пошук методів, що дозволяють виявляти доклінічні прояви злоякісних новоутво­рень у популяційних підгруп (у т. ч. робочих контингентів) — першочергова задача фахівців різного профілю (медичних генетиків, імунологів, онкологів та гігієністів). Також слід брати до уваги, що в зв'язку з тим, що потенційний канцерогенний ризик, обумовлений впливом канцерогенонебезпечних факторів виробничого середовища, реалізується не в усіх працюючих, над­звичайно важливим є виявлення саме тих осіб, що в найбільшій мірі схильні до розвитку злоякісних новоутворень. Останнє тим більш важливо, якщо враховувати, що, з одного боку, пухлинна хвороба, яка викликана будь- яким канцерогенонебезпечним виробничим фактором хімічної, біологічної або фізичної природи, як правило, має досить тривалий період розвитку, і тому необхідно намагатися якомога раннього виявлення осіб, схильних до онкопатології, або тих, хто має її продромальну стадію. З іншого боку, саме початкові стадії розвитку пухлинної хвороби, у більшості випадків можуть бути зворотними, що надважливіше з погляду прийняття своєчасних управ­лінських рішень та профілактичних заходів (зокрема, припинення професій­ного контакту з канцерогенонебезпечним агентом, здійснення необхідних лікувально-профілактичних заходів та ін.) [1]. Таким чином, вкрай важливим є використання методів, що дозволяють виявляти доклінічні прояви злоя­кісних новоутворень у працюючих у сфері нанотехнологій.

Виявити пухлину на ранніх стадіях її розвитку можна при дослідженнях ряду біологічних рідин, у яких можуть бути виявлені ті чи інші біомолеку- ли, які є продуктами життєдіяльності пухлини, що розвивається, чи бути результатом реакції певних систем організму на появу трансформованих клітин. Слід зауважити, що сучасні методи доклінічної діагностики раку не

< 214 >

Сьогодення і біоетика

є ідеальними. Зокрема, підвищення рівня онкомаркерів не завжди вказує на наявність пухлини, так само як і при нормальному рівні онкомаркерів не варто остаточно виключати наявність онкологічного захворювання. Зокрема, кількість онкомаркерів може збільшуватися при доброякісних пухлинах, хронічних захворюваннях та навіть після гострих респіратор­них інфекцій. Отже, позитивна реакція в он коте стах ще не є «вироком».

У той же час, у разі позитивної реакції в тому чи іншому онкотесті пра­цюючий має декілька можливостей, а саме: пройти поглиблене обстежен­ня, перейти на іншу, більш безпечну ділянку виробничого процесу, звіль­нитися чи взагалі знехтувати результатами онкотесту.

Таким чином, цілком доцільним є надання працюючим у сфері нанотех­нологій можливості щодо проходженння з певною періодичністю лабора­торних тестів на визначення онкомаркерів.

Відповідно до засад біоетики, згода працюючого повинна бути цілком добровільною, та бути виключно результатом особистого вибору, що ґрунтується на повній інформації про ситуацію. Але навіть якщо й впрова­дити проходження тестів на доклінічну діагностику онкопатології навіть не щорічно, а наприклад, раз на два роки для тих, хто знаходиться в групі підвищеного канцерогенного ризику, з певною мірою впевненості можна стверджувати, що в разі надання працюючим права вибору, — бажання пройти тестування виявиться далеко не в кожного. Це пов'язано з особо­вими характеристиками, низьким рівнем інформованості та ін. Однак для того, щоб зробити під час медогляду аналіз крові, отримання добровільної інформованої згоди не потрібно. Отже, чи є необхідність у даному випадку отримання згоди працюючого на доклінічну діагностику онкопатології?

З іншого боку, у разі свідомої відмови працюючого від проходження тестів доклінічної діагностики онкопатології, також постає низка питань не тільки етичного, але й так званого етико-практичного характеру. На­приклад, якщо в майбутньому (через 10-15 років) у працюючого буде виявлено онкологічне захворювання, — чи етично ставити питання про відшкодування — і навпаки, чи етичною буде відмова у відшкодуванні власником підприємства шкоди, заподіяної працівникові з онкопатологі- єю, який колись свідомо відмовився від проходження тестів на доклінічну діагностику раку?

Так чи інакше, працюючі в сфері нанотехнологій повинні бути інфор­мовані про потенційний негативний вплив частинок нанодіапазону на стан свого здоров'я та мати можливість проходження тестів на доклініч­ну діагностику онкопатології.

Розділ 3 Етичні проблеми нанотехнологій

< 215 >

Література

1. Демецкая А. В. Применение метода иммунодетекции для оценки риска раз­вития профессионального рака/А. В. Демецкая, Н. Л. Новиченко, Л. Н. Гор­бань [и др.] // Гигиена труда: сборник.— Вып. 33.— 2002,— С. 290-295.

2. Коршукова О. А. Диагностическая значимость выявления антигенных онко­маркеров у женщин постменопаузального периода. Состояние гемопоэза и функциональных иммунологических показателей крови у женщин в постме­нопаузальном периоде / О. А. Коршукова, Н. С. Мотавкина // Современные проблемы науки и образования.— 2007,— № 6 — С. 53-56.

3. Кундієв Ю. І. Особливості біологічної дії частинок нанодіапазону в залежності від їх розміру / Ю. І. Кундієв, О. В. Демецька, Т. К. Кучерук [та ін.] // Експери­ментальная онкология. -2008.—Т. 10, № 2,— С. 217-220.

4. Кундієв Ю. І. Професійний рак: епідеміологія та профілактика / Ю. І. Кундієв, А. М. Нагарна, Д. В. Варивончик.— К., 2008.— 336 с.

5. Тарутинов В. И. Профилактика и ранняя диагностика рака молочной железы на основе скрининга: метод, рекомендации / [В. И. Тарутинов, И. О. Понома­рев, С. Ю. Скляр, И. В. Досенко].— К., 1999.— 16 с.

6. Федоренко 3. П. Рак в Україні 2007-2008/3. П. Федоренко, Л. О. Гулак//Бюл­летень Національного канцер- реєстру України № 10. Онкоепідеміологічна ситуація в Україні — результати 10-річного моніторингу.— К.2008.— С.8-20.

7. Щербіна О. В. Рак передміхурової залози: діагностика та моніторинг / [О. В. Щербіна, В. С. Сакало, П. М. Ковальов, О. Д. Черненко] //Онкологія.— 2006.— Т. 8, N° 4.— С. 322 — 326.

8. Berkowitz N. Estimates of the lifetime direct costs of treatment for metastatic breast cancer / N. Berkowitz, S. Gupta, G. Silberman // Value Health.— 2000.— V. 3, №1— P. 23-30.

9. Braun,er E. V. Exposure to ultrafine particles from ambient air and oxidative stress- induced DNA damage / E. V. Brauner, L. Forchhammer, P. Moller [et al.] // Environ. Health Perspect.— 2007,— V. 115, № 8.— P. 1177-1182.

10. Karoly E. D. Up-regulation of tissue factor in human pulmonary artery endothelial cells after ultrafine particle exposure /Е. D. Karoly, Z. Li, L. A. Dailey [et al.] // Environ. Health Perspect.— 2007.—V. 115, № 4,— P. 535-540.

11. Simeonova P. P. Engineered nanoparticle respiratory exposure and potential risks for cardiovascular toxicity: Predictive tests and biomarkers // P. P. Simeonova // Inhal. Toxicol.— 2009,— V. 21, № 1.— P. 68-73.

< 216 >

Сьогодення і біоетика

Розділ 4

ЕТИКА КЛІНІЧНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА БІОМЕДИЧНОГО ЕКСПЕРИМЕНТУ

назва країни	1975 р. ‘	1980 р.	1985 р.	1990 р.	1995 р.	2008 р.
Україна	70,16	69,63	69,94	70,54	66,86	68,00
Польща	71,10	70,36	70,64	71,01	72,01	75,40
Великобританія	72,62	73,59	74,65	75,95	76,86	79,90
Німеччина	—	—	—	75,54	76,84	79,90
Франція	73,48	74,91	75,99	77,62	78,71	81,10
Фінляндія	71,93	73,73	74,49	75,13	76,75	79,70

< 218 >

Сьогодення і біоетика

У	Х<)рЧуВс1НН«
"W	куп‘..тура
в	освіта
и
і	охорона проці
>
м
о
ІЗ	вироб ресурси
и