Перспективы на следующее десятилетие
Нормативно-правовая среда
В США применение биомониторинга — обязательное, в соответствии с требованиями законодательства — ограничено. Федеральное законодательство требует его проведения только при воздействии на рабочих свинца и кадмия. Кроме того, не ясно, может ли правительство требовать от рабочих участия в биомониторинге. Из-за того, что разработка законодательства происходит медленно, и из-за описанных выше ограничений, маловероятно, что эта ситуация изменится в будущем. Многие работодатели (особенно — крупные корпорации) добровольно проводят биомониторинг при воздействии фторидов, ртути и кобальта, но информации о систематическом проведении биомониторинга в США нет.
В ситуации, когда отсутствуют требования законодательства, важным обстоятельством становятся соотношения затрат на биомониторинг и приносимой им выгоды. Проведение замеров при биомониторинге более трудоёмко, чем измерение загрязнённости воздуха, и часто требует участия квалифицированных медицинских специалистов. Кроме того, технически, анализ полученных тканей/жидкостей/воздуха более сложен, чем анализ воздуха в зоне дыхания. В результате расходы на 1 замер при биомониторинге значительно больше, чем при измерении загрязнённости воздуха. Предполагается, что преимущества биомониторинга редко ''перевешивают'' увеличение расходов — это происходит, когда могут быть санкции (в отношении работодателя), приводящие к большим затратам, или (большие) выплаты рабочему. Другие считают, что при полном учёте всех расходов и преимуществ, получаемых из-за профилактики профзаболеваний и выплаты компенсаций, биомониторинг выгоден (45).
Научные разработки
Генетические исследования для получения свидетельств о повышенной чувствительности или чрезмерном воздействии
Быстро развиваются методы определения генотипа рабочего. Одно из наиболее интересных направлений — измерение фермент-специфичной мРНК (mRNA) как индикатора воздействия вещества, способного стимулировать (inducing) фермент. К таким методам относят обратную транскрипцию в сочетании с амплификацией полимеразной цепной реакции. Этот метод может оказаться достаточно точным и чувствительным для определения воздействия канцерогенных веществ или сигаретного дыма при низких концентрациях (51). Проводятся исследования мРНК (mRNA) у людей, подвергающихся воздействию вредных химических веществ, и они могут стать мощным методом для биомониторинга вредного воздействия.
Один из главных факторов, которые определяют индивидуальные отличия в чувствительности людей к воздействию химических веществ — изменчивость в обмене веществ при разложении попавших в организм органических растворителей и других вредных веществ (33). Известно, что имеются генетически-обусловленные бимодальные или мультимодальные распределения способности организма ''перерабатывать'' попавшие в него вредные вещества (52). Например, способность окислять дебризохин при участии одного из ферментов цитохрома Р450 у людей европейской расы бимодальна.
Этот генетический диморфизм связан со схожими отличиями в скорости, с которой организм способен ''перерабатывать'' попавшие в него определённые вредные вещества, используемые в промышленности (53). Существует схожий генетический полиморфизм в скорости соединения (conjugation) метаболитов, происходящем при участии (фермента) N-acetyltransferase (42). Возможность выявлять рабочих с повышенной индивидуальной чувствительностью — почти в руках, и она может найти важное применение для профилактики профзаболеваний.
Повышение точности и чувствительности аналитических методов
То, что точность и чувствительность аналитических методов химического анализа постоянно возрастает. Это поддерживает точку зрения, что важность биомониторинга будет возрастать. Особенно интересно выявление продуктов ''реакций накопления'', которые ''индивидуальны'', специфичны для определённого вредного вещества. Улучшение точности анализа должно сопровождаться мерами по контролю за качеством (37), и продолжением тщательного наблюдения за всеми причинами изменения концентрации измеряемого биологического показателя.
Улучшение способов получения тканей/жидкостей/выдыхаемого воздуха
Важной проблемой остаётся отсутствие сильной взаимосвязи между некоторыми биологическими показателями воздействия и биологически эффективной дозой в (важной для здоровья) ткани. Один из возможных путей решения этой проблемы — использование способов, позволяющих определить концентрацию вредного вещества или продуктов его разложения на месте, без взятия образца ткани из организма (33). Описаны два метода проведения такого анализа: нейтронная активация (для определения содержания кадмия в тканях почек и печени), и рентгеновский флуоресцентный анализ (для определения содержания свинца в зубах и костях, кадмия в почках и печени, и ртути в почках) (54).
Оба способа технически сложные, и их использование требует применения дорогого оборудования и облучения, которое значительно выше фонового у большинства населения. Главным их достоинством является способность обнаруживать загрязнения в определённом органе. Их применение может быть ограничено случаями, когда для оценки риска для здоровья нужно определить долговременное накопление вредных веществ или продуктов их разложения (в органах).
Также нужно провести дополнительные исследования для разработки менее ''неприятных'' способов получения образцов тканей или жидкостей для биомониторинга. Изучалась возможность использования выдыхаемый воздух и слюну, так как получение их анализов легче, чем получение анализов крови и мочи. Но при использовании выдыхаемого воздуха возникают проблемы из-за больших концентраций СО2 и Н2О, и относительно низких концентраций летучих вредных веществ (55).
Улучшение аналитических методов должно помочь использованию этого способа. Недавно для оценки вредного производственного воздействия предложили использовать слюну. Это предложение основано на результатах экспериментов на лабораторных животных, которые показали, что имеется сильная взаимосвязь между концентрацией пестицидов в плазме и их концентрацией в слюне (56), и сообщили о способе определения содержания кадмия в слюне (57).
Улучшение знаний об токсикокинетике и общей патофизиологии
Хотя каждая из вышеперечисленных разработок вселяет оптимизм, но биомониторинг не найдёт широкого применения, пока не будет получено достаточно информации о токсикокинетике и патофизиологии маркеров, и их взаимосвязи с вредным воздействием или его последствиями. Сохраняется недостаток информации о результатах экспериментов в контролируемых условиях, и результатов эпидемиологических исследований. А она нужна для обоснования и принятия способа проведения биомониторинга и значений BEI.
Эта нехватка отчасти связана с проблемами — например, этическими (при воздействии потенциально вредных веществ на добровольцев). Сильное увеличение точности и чувствительности аналитических способов при обнаружении вредных химических веществ или продуктов их разложения в тканях может позволить использовать контролируемые дозы воздействия на людей так, чтобы они были ниже воздействия в производственных условиях (58). Эта тенденция может уменьшить некоторые из опасений, и сделать выгодным проведение клинических исследований в этой области.
При изучении биомаркеров, показывающих повышенную индивидуальную чувствительность и начальную реакцию организма, появляются дополнительные этические проблемы (59). Например, если целью биологического исследования биомаркера раннего эффекта является определение его преобладания и достоверности — в зависимости от вредного воздействия, то при обнаружении начальных признаков (повышенного воздействия) могут возникнуть проблемы с продолжением проведения исследования до конца, так как работодатель может захотеть улучшить условия работы для уменьшения повышенного воздействия (ведь появление признаков повышенного воздействия может означать повышенный риск для здоровья рабочих). Хотя с точки зрения профилактики профзаболеваний это совершенно правильно, но это не даёт провести исследование.
Те эпидемиологисты, которые проводят исследования для получения информации для подтверждения правильности значений биомаркеров у рабочих, подвергающихся вредному воздействию, должны быть готовы к встрече с этой проблемой. Использование рабочих в исследованиях также может столкнуться с проблемой необходимости компенсировать (их участие), если во время исследования обнаружится повышенное воздействие. Многие работодатели не хотят проводить такие исследования из-за опасности, что впоследствии будет судебное разбирательство, и что не будет компенсации. При планировании эпидемиологических исследований может потребоваться тщательное обсуждение того, как поступать при получении разных результатов — в отношении информирования рабочих при получении результатов, показывающих вредное воздействие на их здоровье — предположительных или реальных (45,60).
Международная кооперация
Разработкой ''граничных'' значений при биомониторинге занимаются и другие страны и организации. Наиболее широко этим занимаются в ФРГ (Biological Tolerance Values (BAT) of the German Research Society) (38,40); в Англии и Японии, и странах ЕС (6,7,61). Во многих случаях установленные значения схожи. Но имеются и значительные отличия и в способах разработки BEI, и в их интерпретации. Например, BAT (ФРГ) разрабатывают как максимальный допустимый уровень (40), а в Японии указывают три значения относительного базового уровня (62). В США значения ACGIN обычно связывают с концентрацией загрязнений в воздухе, и относят ко всем рабочим. Главным объяснением отличий значений для одного и того же вещества является использование разных подходов. Это отличие также может объясняться географическим непостоянством фоновой концентрации (50). Многие организации заинтересованы в разработке более схожих однородных критериев для BEI (63). Такая гармонизация будет полезна для работодателей, рабочих и учёных.
Полезная информация: