OECD TG 439 and ISO 10993-23: The Rise of In Vitro Methods for Skin Irritation

ويعد تقييم إمكانية تهيج الجلد الناجم عن الاتصال بالمواد الكيميائية والأجهزة الطبية شرطاً لا غنى عنه لسلامة المستخدمين والامتثال التنظيمي. وفي حين أن هذا التقييم قد أجري في الماضي على سبيل الحصر من خلال اختبارات الحيوانات، أدى التقدم العلمي والأخلاقي إلى in vitro والأساليب تصبح النهج المفضل. وهناك معلمان رئيسيان في هذه المرحلة الانتقالية هما: OECD TG 439 و ISO 10993-23 المعايير. وينفذ مختبرنا كلا المعيارين وفقاً لمبادئ GLP و GMP، باستخدام نماذج مثبتة من الأوبئة البشرية المعاد تشكيلها.

The Scientific Basis of In Vitro Skin Irritation Tests

إن تهيج الجلد هو استجابة محلية وعادة ما تكون قابلة للعكس ناجمة عن اتصال المادة بالجلد. Clinically, it manifests as erythema (redness), edema (swelling), dryness, peeling, and itching. التقليدية in vivo (أ) اختبارات، يتم تقييم هذه الاستجابة من خلال التصوير البصري في نموذج أرنب؛ in vitro ومن ناحية أخرى، تستخدم الطرق نماذج الأنسجة ثلاثية الأبعاد التي تخفف من الخصائص الهيكلية والوظيفية لبشر البشر. وهذه النماذج هي الأنسجة التي يُعاد تشكيلها من الأنسجة البشرية المستمدة من الكرياتينوهات البشرية التي تحافظ على الهيكل المتعدد الطبقات للطبقة الوبائية، والحاجز الدهني، والنشاط الأيض.

المبدأ الأساسي للفيترو اختبار تهيج الجلد هو تطبيق مادة الاختبار على أنسجة RhE لفترة زمنية محددة ثم قياس قابلية الخلايا للبقاء. وتُحدَّد صلاحية الخلايا باستخدام مدفع MTT؛ ويستند هذا الاختبار إلى المبدأ القائل بأن ملح التتراسوليوم المموَّل يُخفَّض بواسطة إنزيمات ميدوتشوندريال ديهيدروجيناس في الخلايا الحية، ويحوّله إلى بلورات نموذجية ذات اللون الأرجواني. البلورات الشكلية تم حلها بمذيب مناسب و قياسها بشكل متغير وتُحسب النسبة المئوية لصلاحية الخلايا مقارنة بالتحكم السلبي. إذا كانت صلاحية الخلايا أقل من قيمة عتبة معينة (نحو 50 في المائة)، المادة تصنف على أنها "تهيج".

والميزة الأهم لهذا النهج هي أنه يسمح بالاستقراء المباشر لبشر البشر. يمكن للاختلافات الهيكلية والفيزيولوجية بين الجلد الحيواني والبشري أن تحد من القدرة التنبؤية in vivo اختبارات Since RhE models directly reflect human biology, the results are more consistent with clinical reality. علاوة على ذلك، من خلال القضاء التام على استخدام الحيوانات، هذه الأساليب تمتثل امتثالا كاملا لمبدأ " الاستبدال " من ثلاث أرباع.

OECD TG 439: In Vitro Skin Irritation Test for Chemicals

OECD TG 439 هو معترف به دوليا in vitro وضع مبدأ توجيهي اختباري لتقييم قدرة المواد والخلائط الكيميائية على تهيئة الجلد. وقد اعتمد هذا المبدأ التوجيهي في عام 2015 وجرى تحديثه في عام 2021. Under TG 439, the skin irritation potential of the test substance is evaluated using validated RhE models (EpiSkinTM, EpiDermTM, SkinEthicTM RHE, LabCyte EPI-MODEL24, etc.). وينطوي الاختبار على فترة تطبيق واحدة (حوالي 15 دقيقة أو 4 ساعات) تليها فترة احتجاز مدتها 42 ساعة. وتقاس إمكانية البقاء في الخلايا باستخدام مؤخرات حركة نمور تحرير تاميل إيلام، وتفسر النتائج بمقارنة تلك الضوابط بالضوابط السلبية والإيجابية.

The most important feature of TG 439 is that it provides sufficient data for GHS (Globally Harmonized System) classification. نتائج الاختبار يمكن أن تستخدم لتصنيف مادة "مثيرة لقلق" أو "لا تصل" غير أن TG 439 لا تقيّم إلا إمكانات التهيج؛ ولا بد من إجراء اختبارات منفصلة (المجموعة 430، أو 431، أو 435) لتقييم إمكانية التآكل. ويُستخدم على نطاق واسع TG 439، لا سيما بالنسبة للمنتجات التجميلية، ومنتجات الرعاية الشخصية، ووكلاء التنظيف، والمواد الكيميائية الصناعية.

Under the EU Cosmetics Regulation (EC 1223/2009), animal testing for cosmetic products and their ingredients is completely prohibited. ولذلك، أصبح TG 439 اختبارا إلزاميا لصناعة التجميل. Furthermore, under the EU REACH Regulation ويُشجَّع استخدام الأساليب، ويُحظر إجراء اختبارات للحيوانات حيثما تتوافر بدائل مصدق عليها. ويلعب TG 439 دوراً محورياً في هذا الإطار التنظيمي.

ISO 10993-23: Skin Irritation Test for Medical Devices

ISO 10993-23 هو المعيار الدولي الذي يحدد اختبارات تهيج الجلد كجزء من تقييم التوافق البيولوجي للأجهزة الطبية. This standard is an updated version of the irritation tests originally included in ISO 10993-10, now established as a separate standard. ويقي ِّم المعيار ISO 10993-23 آثار المستخرجات التي يتم الحصول عليها من الجهاز أو مواد الجهاز نفسه على الجلد بطريقة تعكس على أفضل وجه سيناريو الاستخدام السريري للجهاز الطبي.

The most significant innovation of ISO 10993-23 is its prioritization of in vitro طرق
The standard recommends the use of validated RhE models as the first choice for skin irritation assessment. وتعمل هذه النماذج على نفس المبدأ الذي تطبقه منظمة التعاون والتنمية في الميدان الاقتصادي TG 439؛ غير أن المنظمة الدولية لتوحيد المقاييس 10993-23 تحدد شروط الاستخراج وبروتوكولات إعداد العينات الخاصة بالأجهزة الطبية. فعلى سبيل المثال، تُعد مستخرجات من الجهاز باستخدام المذيبات القطبية )المتوسطة المحتوية على الاسطوانات( وغير القطبية )النفط النباتي( وفقا للتوحيد القياسي ISO 10993-12؛ ودرجة حرارة الاستخراج والمدة مصممة على أن تعكس الاستخدام السريري للجهاز.

والفرق الأهم بين المعيار ISO 10993-23:2021 والصيغ السابقة هو اعتماده نهجاً قائماً على المخاطر في اختيار طريقة الاختبار وتركيزه القوي على استخدام أسلوب الاختبار in vitro طرق وينص المعيار على أنه، استنادا إلى بيانات الوصف الكيميائي والآداب المتاحة، يمكن إنجاز تقييم للتهيج دون اختبار الحيوانات في بعض الحالات. وعلاوة على ذلك، فإنها تعترف بأنه عندما يكون in vitro الطريقة غير ملائمة أو النتائج غير حاسمة، in vivo ويمكن استخدام اختبار تهيئة الجلد (اختبار على الأرانب أو المتطوعين البشريين) كبديل.

ويقدم الجدول الوارد أدناه موجزا مقارنا للملامح الرئيسية لمعايير مجموعة التعاون التقني التابعة لمنظمة التعاون والتنمية في الميدان الاقتصادي 439 ومعايير المنظمة الدولية لتوحيد المقاييس 10993-23.

مزايا وقيود نماذج RhE

تشكل نماذج المصابيح البشرية المعاد تشكيلها جوهر in vitro اختبار تهيج الجلد وتتمثل الميزة الأهم لهذه النماذج في أنها تحافظ على الهيكل المتعدد المستويات، والحاجز المشوي، والنشاط الأيضي للبشر، مما يوفر استجابة واقعية لمواد الاختبار. وتحتوي أنسجة RhE على طبقات خلايا مختلفة تتراوح بين طبقة الباسال والقرنوكيات؛ وهذا يتيح وضع نماذج دقيقة للاختراق الكيميائي من خلال الجلد والاستجابة الوبائية. وعلاوة على ذلك، ونظراً إلى أن هذه النماذج متاحة تجارياً، وموحدة، ومثبتة، فإن النتائج تبرهن على وجود قدرة عالية على التكاثر عبر المختبرات.

وثمة ميزة أخرى لنماذج البحث والتطوير هي فوائدها الأخلاقية والاقتصادية. ومن خلال القضاء التام على استخدام الحيوانات، فإنها تمتثل امتثالاً كاملاً لمبادئ الـ 3R؛ وتقصر فترة الاختبار (ساعات بدلاً من أيام)؛ وتخفض التكاليف؛ وتبسط عمليات موافقة اللجان الأخلاقية. ولا سيما في صناعة التجميل، تمثل نماذج RhE الخيار الإلزامي الوحيد بسبب حظر اختبار الحيوانات في الاتحاد الأوروبي.

However, RhE models also have certain limitations. وتتكون هذه النماذج فقط من الطبقة الوبائية؛ وهي لا تشمل عناصر أخرى من الجلد، مثل الجلد، وسفن الدم، والخلايا المناعية، ونهابات الأعصاب. ولذلك، لا يمكن وضع نماذج كاملة لعمليات مثل التفاعلات الجلدية، والاستجابات الوعائية، والالتهاب العصبي. وبالإضافة إلى ذلك، فإن بعض المواد الاختبارية (مثلاً، المواد الصلبة التي تعمل على عزل المياه، والأحماض القوية/الجرعات) قد تسفر عن نتائج غير دقيقة في نماذج RhE؛ وفي هذه الحالات، يمكن أن يسفر التقييم الإضافي أو in vivo وقد يلزم التصديق. وإدراكا منا لهذه القيود، يقوم مختبرنا بتكييف استراتيجية الاختبار لكل منتج ويقدم تحليلات تكميلية عند الضرورة.

Implementation of OECD TG 439 and ISO 10993-23 Tests in Our Laboratory

ونجري في مختبرنا المصدق عليه من GLP و GMP اختبارات تهيج الجلد في إطار كل من الفريق التقني التابع لمنظمة التعاون والتنمية في الميدان الاقتصادي 439 و ISO 10993-23 امتثالا تاما للمعايير الدولية. للفيترو فحوصات، نستخدم نماذج مثبتة (EpiSkinTM، EpiDermTM، SkinEthicTM)؛ في الحالات التي in vivo ولا يمكن تجنب الاختبارات، ونحن نعمل في امتثال كامل لمبادئ 3R تحت إشراف الأطباء البيطريين ذوي الخبرة وعلماء السموم.

وتبدأ عملية اختبارنا بتقييم أولي شامل. وتُدرس الخواص الفيزيائية الفيزيائية الفيزيائية لمادة الاختبار، والقابلية للذوبان، وقيمة الهيدروجيني، والهيكل الكيميائي. وفيما يتعلق بالأجهزة الطبية، يجري تقييم التكوين المادي للجهاز، وعملية التصنيع، وطريقة التعقيم، وتصور الاستخدام السريري تقييما مفصلا. واستناداً إلى هذه المعلومات، يتم تحديد أنسب بروتوكول استخراج وطريقة اختبار.

In the RhE test, the test substance or extract is applied to a curriculum model, and after a specified incubation period, cell viable is measured using the MTT assay. وتفسر النتائج بمقارنتها بضوابط سلبية وإيجابية. المواد التي تقل قدرتها على البقاء في الخلايا عن 50 في المائة تصنف على أنها محاربة ويعتبر التقييم الافتراضي مكملاً هاماً للبيانات العددية؛ وتُبحث نزاهة الأنسجة وشكل الخلايا وهيكل الطبقات في إطار مجهر.

ومن المزايا الرئيسية التي يتمتع بها مختبرنا أن نتائج الاختبار يمكن أن تدمج مباشرة في بياناتكم التنظيمية. أما التقارير المتوافقة مع مجموعة المبادئ التوجيهية 439 لمنظمة التعاون والتنمية في الميدان الاقتصادي فهي صالحة بالنسبة لجماعة الاتحاد الأوروبي من أجل حقوق الإنسان، وجماعة البلدان الناطقة بالبرتغالية، واللوائح التجميلية. وتُقبل التقارير الممتثلة للمنظمة الدولية لتوحيد المقاييس 10993-23 فيما يتعلق بجمهورية الاتحاد الأوروبي المتعددة الأطراف (2017/745)، و 510 (ك)، ولوائح الأجهزة الطبية الأخرى. وبالإضافة إلى ذلك، وفيما يتعلق بكلا المعيارين، نقدم تقارير شاملة تتضمن بيانات الوصف الكيميائي، وتفاصيل الاستخراج، ونتائج قابلية الخلايا للبقاء، والملاحظات المورفولوجية.

الأسئلة الشائعة

ومن بين أكثر الأسئلة شيوعاً التي نتلقىها فيما يتعلق بالوثيقة TG 439 لمنظمة التعاون والتنمية في الميدان الاقتصادي والوثيقة ISO 10993-23، المعيار الذي هو المعيار المناسب للمنتج. وتنطبق مجموعة التعاون التقني 439 التابعة لمنظمة التعاون والتنمية في الميدان الاقتصادي على المواد الكيميائية، والخلائط، والكيمياء، ومنتجات التنظيف. ومن ناحية أخرى، تم تطوير المعيار ISO 10993-23 خصيصا للأجهزة الطبية والمواد البيولوجية. ويتوقف الاختيار على الفئة التنظيمية لمنتجكم؛ وسيقي ِّم مختبرنا خصائص منتجكم ويوصي بأنسب المعايير.

في المختبر وكثيراً ما تُسأل نتائج الاختبار عما إذا كان يمكن أن تحل محلها in vivo اختبارات نعم، في العديد من الحالات يمكنهم السماح للتصنيف دون الحاجة إلى in vivo (ب) الاختبار، شريطة استخدام نماذج RhE المصدق عليها. غير أنه إذا كانت نتائج الاختبار غير حاسمة، فإن المادة غير معزولة في المياه، أو تطلب الهيئة التنظيمية ذلك تحديداً، in vivo وقد يلزم التصديق.

وثمة اهتمام أيضاً بالعلامات التجارية لنماذج RhE المتاحة والتي ينبغي تفضيلها. EpiSkinTM, EpiDermTM, SkinEthicTM RHE, and LabCyte EPI-MODEL24 are OECD-validated and internationally recognized RhE models. ويتوقف اختيار النموذج على خصائص مادة الاختبار وحالة التحقق من صحة المختبر؛ وجميع النماذج تعمل على مبدأ مماثل وتوفر نتائج قابلة للمقارنة.

أما فيما يتعلق بمدة الاختبار، فإن اختبار " RhE " يؤدي عادة إلى نتائج في غضون فترة تتراوح بين أسبوع واحد وأسبوعين؛ ويبلغ مجموع المدة، بما في ذلك استعراض الإبلاغ وضمان الجودة، ٣-٤ أسابيع. إذا كان والمصادقة مطلوبة، وقد تمتد هذه الفترة إلى ٤-٦ أسابيع. وأخيراً، يثور سؤال بشأن ما يمكن استخدامه في العروض التنظيمية لهذه الاختبارات. وتطبق تقارير الفريق التقني 439 التابع لمنظمة التعاون والتنمية في الميدان الاقتصادي فيما يتعلق بفريق الخبراء الإقليمي التابع للاتحاد الأوروبي، وشركة CLP، واللوائح التجميلية، وتصنيف النظام المنسق عالمياً عالمياً للتصنيف العالمي الموحد عالمياً؛ و10993-23 تقارير صالحة للنشرة الاستراتيجية المتوسطة الأجل للاتحاد الأوروبي، و510 (ك)، ولوائح الأجهزة الطبية الأخرى.

وفي أساليب اليقظة لتقييم تهيج الجلد تشكل أساس نهج حديث يجمع بين الدقة العلمية والمسؤولية الأخلاقية. وباختباراتنا، التي تتوافق تماما مع معايير منظمة التعاون والتنمية في الميدان الاقتصادي TG 439 و ISO 10993-23، نقيم السلامة الجلدية لمنتجاتكم وفقا لأعلى المعايير العلمية—بدون الحاجة لاختبار الحيوانات مُختبرنا المُشَهّد بـ"جي بي" و"جي بي إم بي" مُزوّد بنماذج مُحقّقة و فريق مُتمرّس، هو شريكُكَ الموثوقُ في إحتياجاتِ إختبار تهيّج الجلد. وللبرهنة على سلامة بشرة منتجك، اتصل بنا.