Skin Sensitization Test: Scientifically Assessing the Risk of Allergic Contact Dermatitis

إن الالتهاب الجلدي للحساسية هو رد فعل حساسية فائقة المناعة وبطيئة من النوع الذي يتطور استجابة للمواد الكيميائية والأجهزة الطبية. وهذه الحالة، التي يتزايد انتشارها بشكل مطرد في عامة السكان، يمكن أن تنجم عن التعرض المهني أو الاتصال بمنتجات المستهلكين والأجهزة الطبية. ويعد تحديد قدرة المادة على التوعية الجلدية (التثقيف في مجال الطاقة) خطوة رئيسية في تقييم سلامة المواد الكيميائية، والمكونات التجميلية، ومبيدات الآفات، ومنتجات المبيدات الأحيائية، والأجهزة الطبية. اختبار التوعية الجلدية ويشكل الأساس العلمي لهذا التقييم. ويُجري مختبرنا اختبارات لتوعية البشر وفقاً لمعايير منظمة التعاون والتنمية في الميدان الاقتصادي والمنظمة الدولية لتوحيد المقاييس، في إطار مبادئ نظام الأفضليات المعمم، ومع التقيد الكامل بالنهج القائم على النتائج.

The Scientific Basis and Importance of Skin Sensitization

ويختلف الحساسية اختلافاً جوهرياً عن الأنواع الأخرى من السمية المحلية لأن رد الفعل هذا يتسم بعلاقة الاستجابة للجرعة وذاكرة مناعة. وبمجرد توعيته، يمكن للفرد أن يطور رد فعل شديد حتى بعد إعادة التعرض لتركيزات منخفضة جدا. ولذلك، يمكن أن تشكل مادة ذات قدرة على التوعية خطراً كبيراً على الصحة العامة حتى وإن لم تُظهر سمية حادة. ويظهر الالتهاب الجلدي للحساسية على أنه حكة، حمراء، تزييف، تبول، وفي حالات مزمنة، التشهير (تقييد الجلد). ويمكن أن تؤدي الحالات الناجمة عن التعرض المهني إلى فقدان وقت العمل وانخفاض نوعية الحياة.

وتجري عملية التوعية على مرحلتين. المرحلة الأولى مرحلة التوجيه (التحسس)تبدأ عندما تخترق المادة الجلد وتتفاعل مع خلايا النظام المناعي وفي هذه المرحلة، تُلزم المادة بروتين ناقل لتشكل مجمعاً للبروتين الهابتين، ثم تنقله خلايا لانجرهانز إلى عُدد الليمف. In the lymph nodes, T lymphocytes are activated, and substance-specific memory cells are formed. وتدوم هذه العملية عادة 10-15 يوما ولا تنتج أي أعراض سريرية. المرحلة الثانية مرحلة (الإلغاء)ويحدث عندما يُعاد النظر في نفس المادة في الشخص المُحسَّن. وفي هذه المرة، يتم بسرعة تنشيط اللمفوسية الذاكرة T، وتتطور ردود الفعل الاستفزازية في غضون 24 إلى 72 ساعة. ولهذا السبب، يجب تقييم كل من مرحلتي التوجيه والتلقيح في اختبارات التوعية.

وتستخدم بيانات توعية الأقارب مباشرة لتحديد بيانات المخاطر والرسوم البيانية المستخدمة في تسمية المنتجات، وإعداد صحائف بيانات السلامة، وتحديد حدود التعرض المهني، وصياغة توصيات بشأن معدات الحماية الشخصية. وعلاوة على ذلك، تشكل هذه البيانات شرطاً إلزامياً لتقديم عروض تنظيمية للمنتجات التجميلية، ووكلاء التنظيف، والأجهزة الطبية.

OECD TG 406: Traditional In Vivo Sensitization Testsitization

OECD TG 406 هو كلاسيكي in vivo واستخدم المبدأ التوجيهي للاختبار لتقييم إمكانيات التوعية الجلدية للمواد الكيميائية. ويُعرَّف في هذا المبدأ التوجيهي أسلوبان مختلفان هما: اختبار الحد الأقصى في غينيا واختبار البوهلر. ويستخدم كلا الأسلوبين نموذج الخنازير الغينية، ويشتمل المبدأ الأساسي على تقييم الاستجابة الحساسية من خلال تطبيق (الاستفزاز) للتحدي (وقت محدد بعد المرحلة التمهيدية مع مادة الاختبار.

The GPMT (Guinea Pig Maximization Test) وهو أسلوب شديد الحساسية يعزز النظام المناعي باستخدام مادة " أدجوفانت " (أدجوفانت - Freund ' s Complete Adjuvant - FCA)، مما يمكّن من كشف حتى المواد ذات القدرة المنخفضة على التوعية. ويتحقق التوجيه من خلال مزيج من الحقن داخل الجلد والتطبيق الموضوعي. The use of an adjuvant enhances the immune response, enabling the detection of even weak sensitizers. ولهذا السبب، يُفضّل النظام العالمي لمراقبة المناخ على تقييم المواد الكيميائية الصناعية، ومبيدات الآفات، وأجهزة التحسّس ذات القدرة المنخفضة.

اختبار البوهلرومن جهة أخرى، لا تستخدم مادة " أدجوفانت " ؛ فالتعريف يتم فقط من خلال تطبيق الموضوع. وبناء على ذلك، فإن سيناريوهات الاختبار في بوهلر هي سيناريوهات أكثر واقعية، ولكنها أقل حساسية مقارنة بالآلية العالمية. While the Buehler Test is preferred for topical medications and cosmetic ingredients, the GPMT is more suitable for industrial chemicals and pesticides. ويُجرى التقييم في كلا الأسلوبين من خلال تصنيف ردود فعل الجلد (الريثيما والإيديما) في 24 و48 ساعة بعد التحدي.

اختبار العقد اللمفاوية المحلية (LLNA) – نهج حديث وكمي (وفقًا لدليل OECD TG 429)

OECD TG 429 وهو بديل حديث يستخدم نموذجاً للفئران يوفر مزايا كبيرة على اختبارات خنازير غينيا في تقييم التوعية الجلدية. The Local Lymph Node Assay (LLNA) هو الأول المصادق عليه in vivo الطريقة التي تقيس المرحلة التمهيدية من التوعية وتعبر عن النتائج كميا. The basic principle of the test involves the topical application of the test substance to mouse ear skin, followed by the measurement of lymphocyte proliferation in regional (auricular) lymph nodes using radioactively labeled thymidine.

وفيما يلي أهم مزايا نظام " لينا " بالمقارنة بمنهجي GPMT و Buehler: It provides quantitative results; the sensitization potential is expressed numerically by calculating the Stimulation Index (SI). ويمكن حساب قيمة الـ (EC3)؛ وتشير هذه القيمة إلى التركيز الفعال الذي تتسبب فيه مادة الاختبار في تحفيز بنسبة 3 في المائة، وتسمح بإجراء تصنيف مقارن لإمكانات التوعية. وهي تتطلب عددا أقل من الحيوانات وأقصر مدة؛ وفي حين أن GPMT يتطلب ٢٠-٣٠ خنازير غينية و ٤-٦ أسابيع، فإن نظام " LLNA " لا يتطلب سوى ١٦-٢٠ فئران و ١-٢ أسبوعا. It is 3R-compliant; the LLNA better aligns with the principles of Reduction (fewer animals) and Refinement (less invasive procedures). وهو يقدم تقييما موضوعيا؛ ونظرا لأنه يستند إلى قياس النشاط الإشعاعي بدلا من التحديد البصري، فإن الأحكام الذاتية تُقلل إلى أدنى حد.

توصي منظمة التعاون الاقتصادي والتنمية (OECD) حاليًا باختبار العقدة اللمفاوية الموضعية (LLNA، الإرشاد الاختباري TG 429) باعتباره الطريقة الأساسية لتقييم التحسيس الجلدي للمواد الكيميائية، بينما تضع اختبارات خنازير غينيا (TG 406) كطريقة داعمة فقط في حالات محددة يتعذر فيها تطبيق اختبار LLNA.

ISO 10993-10: Evaluation of Skin Sensitization for Medical Devices

ISO 10993-10 هو المعيار الدولي الذي يحدد اختبارات التوعية الجلدية في نطاق تقييم التوافق البيولوجي للأجهزة الطبية. This standard includ es test methods that use extracts obtained from the tool or the tool material itself to evaluate the potential for allergic contact dermatitis posed by medical devices and biomaterials. Under ISO 10993-10, three primary methods are recommended for skin sensitization assessment: GPMT, the Buehler Test, and LLNA. وينص المعيار على أنه، استنادا إلى بيانات الوصف الكيميائي والآداب القائمة، يمكن إنجاز تقييم التوعية دون اختبار الحيوانات في بعض الحالات.

والفرق الأهم بين المعيار ISO 10993-10 والصيغ السابقة هو اعتماده نهجاً قائماً على المخاطر في اختيار طريقة الاختبار وإشارته إلى استخدام أسلوب الاختبار in vitro/in chemico أساليب بديلة The standard mandates a sensitization assessment for all medical devices that come into contact with the skin; however, the scope and method of the test are determined based on the duration and type of contact.

ويوجز الجدول أدناه المبادئ التوجيهية الرئيسية المستخدمة في تقييم التوعية الجلدية وخصائصها.

كمي (مؤشر التحفيز SI، وقيمة EC3)

اليوم، هناك in vitro و in chemico الأساليب—استحدثت كبدائل لاختبار الحيوانات من أجل تقييم حساسية الجلد وصادقت عليها منظمة التعاون والتنمية في الميدان الاقتصادي—ويفضل ذلك بشكل متزايد لأنهم يمتثلون لمبادئ الـ 3R ويوفرون نتائج أسرع وأكثر اقتصادا وأكثر انتعاشا.

OECD TG 442C (DPRA - Direct Peptide Reactivity Assay) هو in chemico الاختبار الذي يقيّم البروتين المُلزِم (التكثيف)، الخطوة الرئيسية الأولى في التوعية. وهو يقيس قدرة مادة الاختبار على التفاعل مع البذور الاصطناعية. OECD TG 442D (KeratinoSensTM / ARE-Nrf2 Luciferase Assay) هو in vitro الاختبار الذي يُقيّمُ تنشيطَ الكيراتينوكيت؛ يَستعملُ a خَطّ خليّة كرتينيتي بشريّة. OECD TG 442E (h-CLAT / U-SENSTM / IL-8 Luc Test) هو in vitro اختبار يُقيّم تفعيل الخلايا الكثيفة؛ وتُستخدم خطوط الخلايا الموحّدة البشرية/المدمنة.

وبما أن هذه الأساليب البديلة لا يمكن أن تقي ِّم إلا مرحلة واحدة من التوعية بنفسها، فإنها توفر أعلى درجة من الدقة عند استخدامها في إطار منظمة التعاون والتنمية في الميدان الاقتصادي. النهج المحدد- بما أن اختبارات الحيوانات محظورة في الاتحاد الأوروبي، ولا سيما بالنسبة للمنتجات التجميلية، فإن هذه التجارب in vitro/in chemico والأساليب هي الخيار الإلزامي الوحيد. وبتطبيق هذه البدائل الحديثة، يمكن لمختبرنا أن يقدم تقييمات توعية لمنتجات الرعاية التجميلية والشخصية دون استخدام الحيوانات.

GHS Classification and Skin Sensitization Categories

وتصنف نتائج اختبار التوعية الجلدية في فئتين رئيسيتين وفقاً لمعايير النظام المتوائم على الصعيد العالمي. وتشير الفئة 1 (تحسين الجلد) إلى أن المادة يمكن أن تتسبب في استجابة حساسية عقب اتصال الجلد. هذه الفئة ملصقة بالبيان "ربما يسبب تفاعلاً حساساً للجلد" وتغطي الفئة الفرعية 1 ألف (أجهزة الاستشعار عن بعد) المواد التي تتسبب في ردود فعل ذات تواتر وشدة عالية؛ وتغطي الفئة الفرعية 1 باء (أجهزة الاستشعار عن بُعد/المتوسط) المواد التي تسبب ردود فعل ذات تردد أدنى. وتتسم هذه الفئات الفرعية بأهمية خاصة في تحديد تدابير إدارة المخاطر.

أما المواد غير المصنفة فهي، من ناحية أخرى، تلك التي لا تبرهن على إمكانية توعية الجلد استناداً إلى البيانات المتاحة. ويُستخدم هذا التصنيف مباشرة لتحديد العديد من المتطلبات التنظيمية التي تتراوح من وضع علامات على المنتجات إلى التعليمات المتعلقة بالنقل والتخزين والاستخدام. ويمكن للتصنيف غير الصحيح أو غير المكتمل أن يؤدي إلى فرض عقوبات قانونية وإلى تعريض سلامة المستخدمين للخطر.

إجراء اختبارات توعية الجلد في مختبرنا

ونجري في مختبرنا المصدق عليه من قبل GLP و GMP اختبارات لتوعية الجلد في امتثال تام للمعايير الدولية. ويقيِّم فريقنا المتمرّن من علماء السموم وعلماء الأمراض البيطرية الخواص الفيزيائية الفيزيائية للمنتجات الخاصة بك، والهيكل الكيميائي، والمتطلبات التنظيمية قبل كل دراسة للتوصية باستراتيجية الاختبار الأنسب. لدينا البنية التحتية للعلامات الإشعاعية لـ (LNA) وننفذ بالكامل اختبارات (جي بي تي) و(بوهلر)

وبالنسبة للأجهزة الطبية، وفقاً للمعيار ISO 10993-10:2021، يتم الاختبار باستخدام مقتطفات معدة من جهازك امتثالاً للمعيار ISO 10993-12، وتدمج النتائج في ملف تقييم المطابقة البيولوجية الخاص بك. علاوة على ذلك، عن طريق عرض in vitro/in chemico والبدائل التي لا تتطلب استخدام الحيوانات، نظهر الالتزام التام بمبادئ الـ 3R.

ومن المزايا الرئيسية التي يتمتع بها مختبرنا القدرة على إدماج نتائج الاختبار بصورة مباشرة في عروضكم التنظيمية. وتفي تقارير الدراسة الكاملة المتوافقة مع نموذج منظمة التعاون والتنمية في الميدان الاقتصادي بمتطلبات مركز البحوث الاقتصادية لأفريقيا التابع للاتحاد الأوروبي، ولوائح البرنامج القطري المشترك، ووكالة حماية البيئة البحرية التابعة للولايات المتحدة، وشركة TSCA، وشركة EU MDR (2017/745)، وشركة KKDIK التركية. وعلاوة على ذلك، نوفر جميع البيانات اللازمة بالكامل لإعداد صحيفة بيانات السلامة الخاصة بمنتجكم.

الأسئلة الشائعة

One of the most common questions we receive regarding skin sensitization testing is whether LLNA can replace GPMT and the Buehler test in all cases. In most cases, yes; the OECD recommends the LLNA as the primary method and positions guinea pig tests only as a supportive for situations where the LLNA cannot be applied. غير أن بعض السلطات التنظيمية قد تشترط أن يكون هذا النوع من المنتجات محدداً.

كما يُسألنا في كثير من الأحيان عن اختبار التوعية الإلزامي للمنتجات التجميلية. According to the EU Cosmetics Regulation (EC 1223/2009), animal testing for cosmetic products and their ingredients is completely prohibited. وبالتالي، استخدام in vitro/in chemico والأساليب التي تغطيها مجموعة التعاون التقني التابعة لمنظمة التعاون والتنمية في الميدان الاقتصادي 442 جيم و 442 دال و 442 هاء، بالاقتران مع النهج المحدد، هي أساليب إلزامية.

وفيما يتعلق بالظروف التي يكون فيها اختبار التوعية إلزامياً بالنسبة للأجهزة الطبية، فإن الجواب هو أنه، وفقاً للتوحيد القياسي ISO 10993-1، يلزم إجراء تقييم لتوعية جميع الأجهزة الطبية التي تتصل بالجلد. Under the EU MDR (2017/745), this data is required in the biocompatibility dosssier depending on the tool class and duration of contact. وفيما يتعلق بمدة الاختبار، يستغرق نظام " لينا " ٣-٤ أسابيع، ويستغرق اختبار GPMT/Buehler ٦-٨ أسابيع، in vitro وتستغرق البدائل 2-3 أسابيع. وقد يختلف مجموع المدة حسب كثافة الدراسة واستعراض ضمان الجودة.

Skin sensitization is a toxicological endpoint that directly affects user safety and cannot be overlooked. Accurately determining the risk of allergic reactions using scientific methods is a critical factor in establishing your product’s reliability and market acceptance. Our laboratory offers all skin sensitization tests covered by OECD TG 406, OECD TG 429, and ISO 10993-10 in accordance with GLP standards and with the utmost commitment to the 3R principles. To work with us on planning the most appropriate sensitization assessment strategy for your chemical substance or medical device, contact us.