В мае 2009 года в «Кубе» (научно-исследовательском центре «Филип Моррис Интернэшнл» (ФМИ) в Невшателе) начались работы по созданию инновационных электронных систем нагревания табака (ЭСНТ), в которых отсутствует процесс горения. Прежде чем предложить эти продукты потребителю, их изучают и тестируют так же тщательно и строго, как новые медикаменты и пищевые продукты.
Программа многоуровневой всесторонней научной оценки инновационных продуктов, применяемая в «Кубе», основывается на экспертизе компании ФМИ в области химии, биологии, информатики и медицины. Методы оценки основаны на практиках фармацевтической отрасли, соответствуют правилам надлежащей лабораторной и клинической практики (GLP и GCP), а также отвечают руководящим принципам Центра табачной продукции Управления по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств США (FDA).
Весь процесс научной работы над продуктами с пониженным риском, которые проводит ФМИ, можно разделить на пять больших уровней: «Разработка продукции», «Токсикологическая оценка», «Клиническая оценка», «Восприятие и поведение» и «Долгосрочная оценка». Рассмотрим каждый из них подробнее на примере электрической системы нагревания табака (ЭСНТ).
На начальном этапе компания следовала принципу «качество через дизайн»: устройство разрабатывалось так, чтобы снизить уровни вредных веществ в выделяемом им аэрозоле по сравнению с сигаретным дымом. Для достижения этой цели проводились множественные исследования по изучению физического и химического состава аэрозоля.
Следующий этап научного подхода — токсикологическая оценка, как стандартная, так и с позиций системной токсикологии. Системная токсикология — это новое направление в науке, представляющее собой сочетание биоинформатики и вычислительной биологии с классической токсикологией.
Эта дисциплина позволяет оценить влияние токсичных веществ на человеческий организм как на биологическую систему. Детальные токсикологические испытания проводились in vitro и in vivo. Специалисты центра сравнивали аэрозоль, выделяемый ЭСНТ, с сигаретным дымом эталонной сигареты (3R4F). Эталонная сигарета 3R4F была разработана Университетом Кентукки в США специально для проведения научных исследований. Такая сигарета выступает в качестве образца сравнения или контроля и используется в исследованиях табака, позволяя сравнивать данные одного исследования с данными другого исследования. Оценка цитотоксичности производилась с использованием Neutral Red Uptake — теста на поглощение нейтрального красного, который выявляет жизнеспособность клетки под воздействием определенного вещества. Для оценки мугатенности проводился тест на генную мутацию в клетках мышиной лимфомы (он показывает, насколько токсично вещество по отношению к генетическому аппарату клетки). При оценке генотоксичности использовался бактериальный тест Эймса (он служит для оценки мутагенного потенциала вещества при введении в клетку).
Токсикологические исследования показали снижение уровня вредных веществ в аэрозоле ЭСНТ на 90–95%.
Только после того, как были успешно преодолены указанные выше этапы, стал возможен переход на новый, самый масштабный этап исследований. Были проведены клинические исследования ЭСНТ на совершеннолетних
Принимавшие участие в исследовании 984 добровольца из числа совершеннолетних курильщиков были поделены на две группы. Первая группа (496 человек) продолжила курить обычные сигареты, а вторая (488 человек) перешла на использование ЭСНТ. Полгода спустя ученые «Куба» проанализировали состояние здоровья добровольцев по восьми основным биомаркерам клинического риска (липопротеин высокой плотности, уровень лейкоцитов, объем форсированного выдоха за 1 секунду (ОФВ1), концентрация растворимой молекулы межклеточной адгезии
Эти маркеры ассоциируются с возникновением болезней, связанных с курением (например, болезни сердца и легких), охватывая различные системы органов, пути заболевания и биологические механизмы, например воспаление или окислительный стресс.
Также проводилось сравнение по многочисленным вторичным маркерам. Результаты исследования показали, что по всем восьми основным маркерам у добровольцев, перешедших на ЭСНТ, показатели сопоставимы с теми людьми, которые полностью отказались от курения, причем по пяти маркерам из восьми изменения были статистически значимыми. (Читайте также: «Снижение вреда для организма при переходе на ЭСНТ).
ЭСНТ ЭСНТ прошла все стадии тщательной научной оценки, включая 18 доклинических и 10 клинических исследований.
Четвертым этапом научного подхода ФМИ к тестированию ее инновационных бездымных продуктов являются исследования, направленные на то, чтобы понять, как эти продукты воспринимаются и используются потребителями. Подобные исследования проводились в Японии и Швейцарии. В США такие исследования были проведены еще до вывода ЭСНТ на рынок, в них приняло участие более 10 000 человек. Они показали, что значительное число совершеннолетних курильщиков (20–39%) готово перейти на этот продукт. Среди совершеннолетних бывших курильщиков ЭСНТ заинтересовал только 6% респондентов, среди некурящих — менее 1%.
На пятом, заключительном уровне находится долговременный мониторинг эффектов перехода курильщиков на продукты с пониженным риском. В рамках этого этапа потребители могут сообщить о любых неблагоприятных изменениях для здоровья или событиях, связанных с использованием ЭСНТ. Также на этом этапе проводятся срезовые («поперечные») и когортные («продольные») исследования курильщиков, переключившихся на ЭСНТ.
Дополнительно об исследованиях можно прочитать здесь.
О токсикологических исследованиях другого инновационного продукта ФМИ – жидкости для электронной сигареты MESH Classic Tobacco – на XII Международной мультиконференции «Биоинформатика и системная биология» (BGRS/SB-2020), проходившей с 6 по 10 июля 2020 года в Новосибирске, рассказал руководитель департамента биомаркеров и биосенсоров «Куба» Николай Иванов. Он представил результаты многоуровневых исследований по изучению биологического воздействия жидкости для электронной сигареты MESH Classic Tobacco и сравнению ее аэрозоля с дымом эталонной сигареты 3R4F. На первом уровне проводился скрининг потенциальной токсичности. Цитотоксичность жидкости MESH Classic Tobacco оказалась ниже, чем у общего влажного осадка (ОВО) сигаретного дыма. При этом концентрация никотина в обоих продуктах сопоставима. На втором уровне был сделан акцент на механизмах токсичности. На третьем уровне были использованы органотипические культуры эпителия (культуры клеток ткани бронхов или мелких дыхательных путей) для системной оценки токсичности аэрозолей, формирующихся при испарении жидкости. «Эксперименты подтвердили – ткань дыхательных путей сохраняет свои свойства при 7 %-концентрации сигаретного дыма. При 13 %-ной концентрации происходит очевидное разрушение ткани. А у ЭСНТ MESH даже при 100%-ной концентрации – показатели вполне позитивны. Даже при 100 %-ной концентрации аэрозоля для ЭСНТ MESH происходит выработка муцина в количестве, аналогичном тому, что происходит при воздействии воздуха», – сообщил Николай Иванов. Кроме того, воздействие аэрозоля электронной сигареты не приводит к повреждению тканей, вызывает меньшее изменений на клеточном и молекулярном уровне – в мРНК, микроРНК, а также в белковых маркерах. Иными словами, воздействие никотинсодержащих жидкостей для электронных сигарет приносит заметно меньше вреда человеческому организму, чем обычные сигареты, при сравнимых уровнях никотина.