استاندارد ISO 10993 پارت 20
راهنمای جامع و کاربردی ارزیابی ایمنی‌شناختی تجهیزات پزشکی
مقدمه
سیستم ایمنی یکی از مهم‌ترین سامانه‌های دفاعی بدن است و در شناسایی عوامل بیگانه، کنترل عفونت‌ها، پاسخ به آسیب بافتی و حفظ تعادل زیستی نقش دارد. تماس بدن با مواد مورد استفاده در تجهیزات پزشکی می‌تواند بر عملکرد این سیستم اثر بگذارد. در بسیاری از موارد، پاسخ ایمنی بخشی طبیعی از واکنش بدن به یک ماده یا آسیب موضعی است؛ اما در شرایط خاص، این پاسخ ممکن است به اختلال عملکرد ایمنی یا آسیب نامطلوب بافتی منجر شود.
ارزیابی زیست‌سازگاری تجهیزات پزشکی باید احتمال چنین اثراتی را نیز در نظر بگیرد. این موضوع به‌ویژه درباره موادی اهمیت دارد که تماس طولانی‌مدت با بدن دارند، در مجاورت بافت‌های حساس قرار می‌گیرند، در تماس با خون هستند یا ممکن است اجزای زیستی فعال آزاد کنند.
استاندارد ISO/TS 10993-20 با عنوان «ارزیابی زیستی تجهیزات پزشکی ـ بخش ۲۰: اصول و روش‌های آزمون ایمنی‌شناختی تجهیزات پزشکی» راهنمایی درباره اصول سم‌شناسی ایمنی‌شناختی و روش‌های ارزیابی اثرات احتمالی تجهیزات پزشکی و مواد تشکیل‌دهنده آن‌ها بر سیستم ایمنی ارائه می‌کند.
هدف این سند، کمک به شناسایی خطرات بالقوه ایمنی‌شناختی و انتخاب رویکردهای مناسب برای ارزیابی آن‌هاست. این ارزیابی باید در چارچوب کلی زیست‌سازگاری و مدیریت ریسک انجام شود؛ بنابراین، اجرای یک آزمون مشخص به‌تنهایی برای نتیجه‌گیری درباره ایمنی ایمنی‌شناختی تمام تجهیزات پزشکی کافی نیست.
آخرین نسخه و وضعیت استاندارد ISO/TS 10993-20
بر اساس کاتالوگ رسمی ISO، مشخصات نسخه منتشرشده این سند به شرح زیر است:
- شماره سند: ISO/TS 10993-20:2006
- عنوان انگلیسی: Biological evaluation of medical devices — Part 20: Principles and methods for immunotoxicology testing of medical devices
- ویرایش: اول
- تاریخ انتشار: اوت ۲۰۰۶
- نوع سند: Technical Specification یا مشخصات فنی
نسخه ۲۰۰۶ همچنان آخرین نسخه منتشرشده‌ای است که در کاتالوگ رسمی ISO برای این پارت قابل مشاهده است. با این حال، سوابق چرخه عمر سند در وب‌سایت ISO وضعیت بازبینی و بازنگری را نیز نشان می‌دهد. در نتیجه، برای استفاده رسمی در پرونده فنی، قرارداد آزمون یا مستندات ثبت محصول، باید وضعیت جاری سند مجدداً در کاتالوگ ISO بررسی شود.
ISO/TS 10993-20 چیست و چه کاربردی دارد؟
ایمنی‌شناسی (Immunology) علمی است که ساختار، عملکرد و پاسخ‌های سیستم ایمنی را بررسی می‌کند. ایمنی‌شناسی سم‌شناختی یا Immunotoxicology به بررسی اثرات نامطلوب عوامل شیمیایی، مواد و محصولات بر ساختار یا عملکرد سیستم ایمنی می‌پردازد.
در زمینه تجهیزات پزشکی، پرسش اصلی این است که آیا تماس با وسیله یا مواد تشکیل‌دهنده آن می‌تواند موجب اختلال نامطلوب در عملکرد سیستم ایمنی یا ایجاد پاسخ ایمنی آسیب‌زا شود.
این اثرات ممکن است به شکل‌های مختلف ظاهر شوند؛ از جمله:
- کاهش عملکرد دفاعی سیستم ایمنی
- تحریک نامطلوب یا بیش‌ازحد پاسخ ایمنی
- حساسیت‌زایی و واکنش‌های افزایش حساسیت
- التهاب پایدار یا مزمن مرتبط با پاسخ ایمنی
- واکنش‌های خودایمنی در شرایط خاص
این پیامدها از نظر مکانیسم، شدت، زمان بروز و اهمیت بالینی با یکدیگر متفاوت‌اند. بنابراین، نمی‌توان همه آن‌ها را با یک آزمون واحد ارزیابی کرد.
ISO/TS 10993-20 راهنمایی برای شناخت این حوزه و انتخاب روش‌های مناسب ارائه می‌کند. این سند به معنای الزام به انجام تمام آزمون‌های ایمنی‌شناختی برای هر وسیله پزشکی نیست. ضرورت آزمون باید بر اساس ویژگی‌های محصول، کاربرد بالینی، شواهد موجود و ارزیابی ریسک تعیین شود.
چرا ارزیابی ایمنی‌شناختی در تجهیزات پزشکی اهمیت دارد؟
مواد مورد استفاده در تجهیزات پزشکی ممکن است به‌صورت مستقیم یا غیرمستقیم با بافت‌ها، خون یا سایر مایعات بدن تماس داشته باشند. این تماس می‌تواند بر پاسخ‌های موضعی یا سیستمیک بدن اثر بگذارد.
برای مثال، یک ایمپلنت ممکن است پس از قرارگیری در بدن، پاسخ التهابی موضعی ایجاد کند. بخشی از این پاسخ می‌تواند واکنش طبیعی بدن به آسیب ناشی از جراحی و حضور جسم خارجی باشد. اما اگر پاسخ التهابی شدید، پایدار یا همراه با آسیب بافتی باشد، بررسی علت و اهمیت آن ضرورت پیدا می‌کند.
در مثال دیگر، برخی مواد یا محصولات آزادشده از آن‌ها ممکن است بر عملکرد سلول‌های ایمنی اثر بگذارند. در چنین شرایطی، ارزیابی سمیت سلولی عمومی به‌تنهایی لزوماً تمام خطرات احتمالی مرتبط با سیستم ایمنی را مشخص نمی‌کند.
اهمیت ارزیابی ایمنی‌شناختی در موارد زیر بیشتر مورد توجه قرار می‌گیرد:
- استفاده از مواد جدید یا دارای سابقه ایمنی ناکافی
- تغییر فرمولاسیون، پوشش یا فرایند ساخت محصول
- وجود شواهدی از التهاب غیرمعمول یا واکنش ایمنی نامطلوب
- تماس طولانی‌مدت با بدن یا تماس با بافت‌های حساس
- وجود ترکیباتی که بر سلول‌ها یا مسیرهای ایمنی اثر می‌گذارند
- مشاهده یافته‌های غیرمنتظره در مطالعات پیش‌بالینی یا داده‌های بالینی
- وجود نگرانی درباره حساسیت‌زایی، سرکوب ایمنی یا تحریک نامطلوب ایمنی
این موارد نشانه‌هایی برای بررسی بیشتر هستند، نه معیارهای قطعی و مستقل برای الزام به یک آزمون خاص.
تفاوت پاسخ طبیعی ایمنی با سمیت ایمنی‌شناختی
یکی از مهم‌ترین موضوعات در تفسیر نتایج، تفکیک پاسخ طبیعی بدن از اثر نامطلوب ایمنی‌شناختی است.
حضور یک ماده خارجی در بدن ممکن است موجب فعال شدن سلول‌های ایمنی، آزاد شدن میانجی‌های التهابی یا جذب سلول‌های التهابی به محل تماس شود. این پاسخ لزوماً به معنای ناسازگاری زیستی نیست. شدت و مدت پاسخ، نوع بافت، شرایط تماس و پیامد عملکردی آن اهمیت دارند.
برای مثال، التهاب کوتاه‌مدت پس از کاشت یک ایمپلنت ممکن است بخشی از روند ترمیم بافت باشد. در مقابل، التهاب پایدار همراه با تخریب بافت، اختلال عملکرد عضو یا واکنش شدید به ماده می‌تواند نشان‌دهنده یک مشکل مهم‌تر باشد.
بنابراین، مشاهده یک تغییر ایمنی‌شناختی به‌تنهایی معادل اثبات سمیت نیست. باید مشخص شود که آیا تغییر مشاهده‌شده نامطلوب است، چه ارتباطی با تماس با محصول دارد و آیا شواهد برای نتیجه‌گیری کافی هستند.
همچنین، نبود تغییر در یک نشانگر ایمنی منفرد به معنای اثبات نبود تمام اثرات ایمنی‌شناختی نیست. سیستم ایمنی شبکه‌ای پیچیده از سلول‌ها، میانجی‌ها و مسیرهای جبرانی است و تفسیر نتایج باید با توجه به این پیچیدگی انجام شود.
مهم‌ترین انواع اثرات ایمنی‌شناختی
سرکوب سیستم ایمنی (Immunosuppression)
سرکوب ایمنی به کاهش نامطلوب توانایی سیستم ایمنی برای انجام وظایف دفاعی خود اشاره دارد. این اختلال ممکن است بر ایمنی سلولی، ایمنی هومورال یا عملکردهای دیگر سیستم ایمنی اثر بگذارد.
از پیامدهای بالقوه سرکوب ایمنی می‌توان به کاهش توانایی مقابله با عفونت‌ها یا اختلال در کنترل برخی سلول‌های غیرطبیعی اشاره کرد. با این حال، مشاهده کاهش یک نشانگر ایمنی به‌تنهایی برای اثبات سرکوب عملکردی سیستم ایمنی کافی نیست.
در ارزیابی تجهیزات پزشکی، باید مشخص شود که آیا ماده یا ترکیبات مرتبط با آن می‌توانند عملکرد ایمنی را به‌طور نامطلوب مختل کنند و آیا این اثر از نظر مواجهه واقعی و کاربرد بالینی اهمیت دارد.
برای مثال، اگر اطلاعات سم‌شناختی یک ماده نشان دهد که می‌تواند عملکرد سلول‌های ایمنی را تحت تأثیر قرار دهد، این موضوع ممکن است ضرورت ارزیابی بیشتر را مطرح کند. اما برای نسبت دادن این خطر به یک وسیله پزشکی، باید مسیر تماس، مقدار مواجهه، میزان آزادسازی ماده و سایر شواهد مرتبط نیز بررسی شوند.
تحریک سیستم ایمنی (Immunostimulation)
تحریک ایمنی به افزایش فعالیت یا پاسخ‌های سیستم ایمنی اشاره دارد. این تغییر همیشه نامطلوب نیست؛ برای مثال، در برخی کاربردهای درمانی، تحریک هدفمند سیستم ایمنی می‌تواند مفید باشد.
با این حال، تحریک غیرهدفمند، بیش‌ازحد یا پایدار ممکن است با التهاب نامطلوب یا اختلال در تعادل پاسخ‌های ایمنی همراه شود.
نکته مهم این است که افزایش فعالیت ایمنی الزاماً به معنای بهبود عملکرد دفاعی بدن نیست. ممکن است یک پاسخ عمومی افزایش یابد، در حالی که برخی عملکردهای اختصاصی سیستم ایمنی همچنان مختل باشند.
بنابراین، در ارزیابی ایمنی‌شناختی، افزایش یک نشانگر یا میانجی باید در کنار سایر داده‌ها و پیامدهای عملکردی تفسیر شود.
حساسیت‌زایی و واکنش‌های افزایش حساسیت (Sensitization and Hypersensitivity)
حساسیت‌زایی فرایندی است که طی آن فرد نسبت به یک ماده حساس می‌شود و ممکن است در مواجهه بعدی با آن، واکنش نامطلوب ایجاد کند.
در تجهیزات پزشکی، برخی مواد شیمیایی یا اجزای تشکیل‌دهنده محصول ممکن است در شرایط خاص موجب حساسیت‌زایی شوند. این موضوع به‌ویژه برای موادی که با پوست یا بافت‌های مخاطی تماس دارند یا می‌توانند از محصول آزاد شوند، اهمیت دارد.
باید بین حساسیت‌زایی و تحریک تمایز قائل شد. تحریک معمولاً ناشی از آسیب یا پاسخ موضعی غیر اختصاصی است، در حالی که حساسیت‌زایی با ایجاد پاسخ ایمنی اختصاصی مرتبط است.
آزمون‌های حساسیت‌زایی در مجموعه ISO 10993-10 بررسی می‌شوند. بنابراین، ISO/TS 10993-20 جایگزین استاندارد اختصاصی انتخاب آزمون‌های حساسیت‌زایی نیست، بلکه در چارچوب گسترده‌تر ارزیابی ایمنی‌شناختی قابل استفاده است.
التهاب مزمن (Chronic Inflammation)
التهاب بخشی از پاسخ طبیعی بدن به آسیب، عفونت یا حضور مواد خارجی است. با این حال، التهاب طولانی‌مدت می‌تواند با آسیب بافتی، تغییر عملکرد عضو و اختلال در روند ترمیم همراه باشد.
در ارزیابی تجهیزات پزشکی، باید بین التهاب طبیعی ناشی از جراحی یا تماس اولیه با ماده و التهاب پایدار مرتبط با محصول تمایز قائل شد.
برای مثال، در یک ایمپلنت، مشاهده سلول‌های التهابی در محل تماس لزوماً نشان‌دهنده سمیت نیست. اما اگر التهاب پایدار با تخریب بافت یا سایر پیامدهای نامطلوب همراه باشد، بررسی بیشتر لازم است.
تفسیر التهاب باید بر اساس شواهد بافت‌شناختی، شرایط تماس، مدت مشاهده، نوع ماده و سایر اطلاعات مربوط انجام شود. یک یافته منفرد یا غیر اختصاصی برای تعیین علت کافی نیست.
خودایمنی (Autoimmunity)
خودایمنی زمانی مطرح می‌شود که پاسخ سیستم ایمنی متوجه اجزای خود بدن شود. این پدیده می‌تواند تحت تأثیر عوامل متعدد ژنتیکی، محیطی و ایمنی‌شناختی قرار گیرد.
در ارزیابی تجهیزات پزشکی، باید از نسبت دادن مستقیم هر پاسخ ایمنی به خودایمنی اجتناب کرد. وجود التهاب یا تغییر یک نشانگر ایمنی به‌تنهایی اثبات‌کننده واکنش خودایمنی نیست.
اگر بر اساس ماهیت ماده، اطلاعات سم‌شناختی یا یافته‌های پیش‌بالینی و بالینی، نگرانی مشخصی درباره این پیامد وجود داشته باشد، ضرورت بررسی اختصاصی باید به‌صورت موردی ارزیابی شود.
سایر اثرات مرتبط با سیستم ایمنی
اثرات ایمنی‌شناختی ممکن است به یک دسته مشخص محدود نباشند. برای مثال، پاسخ ایمنی به یک ماده می‌تواند بر عملکرد سلول‌های دیگر، ترمیم بافت یا تعادل میان مسیرهای التهابی و تنظیمی اثر بگذارد.
به همین دلیل، انتخاب روش‌های ارزیابی باید بر اساس فرضیه خطر و اطلاعات موجود انجام شود، نه صرفاً بر اساس فهرستی از آزمون‌های رایج.
ارتباط ISO/TS 10993-20 با آزمون‌های زیستی تجهیزات پزشکی
ارزیابی ایمنی‌شناختی بخشی از ارزیابی کلی زیست‌سازگاری است و باید در کنار سایر اطلاعات مربوط به محصول انجام شود. انتخاب آزمون‌های تکمیلی به نوع خطر موردنظر و داده‌های موجود بستگی دارد.
ارتباط با ISO 10993-1
ISO 10993-1 چارچوب کلی ارزیابی زیستی تجهیزات پزشکی را در فرایند مدیریت ریسک مشخص می‌کند. در این چارچوب، نوع و مدت تماس با بدن، ویژگی‌های مواد، کاربرد بالینی و شواهد موجود در تعیین نیاز به ارزیابی‌های بیشتر اهمیت دارند.
ISO/TS 10993-20 راهنمای تخصصی‌تری برای بررسی نگرانی‌های مرتبط با سیستم ایمنی فراهم می‌کند. به این ترتیب، ابتدا باید خطرهای بالقوه در چارچوب کلی ارزیابی زیستی شناسایی شوند و سپس در صورت وجود نگرانی ایمنی‌شناختی، رویکرد مناسب انتخاب شود.
ارتباط با ISO 10993-5؛ سمیت سلولی
ISO 10993-5 به آزمون‌های سمیت سلولی برون‌تنی می‌پردازد. این آزمون‌ها برای بررسی اثر نمونه یا عصاره آن بر سلول‌های مورد استفاده در شرایط آزمون طراحی شده‌اند.
با وجود ارتباط میان سمیت سلولی و ایمنی‌شناسی، این دو حوزه یکسان نیستند. آزمون سمیت سلولی عمومی ممکن است کاهش زنده‌مانی یا آسیب سلولی را نشان دهد، اما لزوماً مشخص نمی‌کند که ماده موجب سرکوب ایمنی، تحریک نامطلوب ایمنی یا اختلال عملکرد اختصاصی سلول‌های ایمنی شده است.
برای مثال، کاهش زنده‌مانی سلول‌های فیبروبلاست در یک آزمون سمیت سلولی، به‌تنهایی اثبات‌کننده اثر ایمنی‌شناختی اختصاصی نیست. از طرف دیگر، نتیجه قابل قبول در آزمون سمیت سلولی نیز تمام خطرات بالقوه ایمنی‌شناختی را رد نمی‌کند.
ارتباط با ISO 10993-10؛ حساسیت‌زایی
ISO 10993-10 به آزمون‌های حساسیت‌زایی می‌پردازد. این موضوع از بخش‌های مهم ارزیابی پاسخ ایمنی به مواد تجهیزات پزشکی است، اما تنها یکی از انواع اثرات ایمنی‌شناختی محسوب می‌شود.
در نتیجه، اگر پرسش اصلی درباره احتمال حساسیت‌زایی باشد، باید استاندارد و روش‌های مربوط به این پیامد بررسی شوند. اگر نگرانی درباره سرکوب ایمنی یا سایر اختلالات عملکرد سیستم ایمنی مطرح باشد، ارزیابی باید فراتر از آزمون حساسیت‌زایی طراحی شود.
ارتباط با ISO 10993-23؛ تحریک
ISO 10993-23 به آزمون‌های تحریک می‌پردازد. تحریک پوستی یا مخاطی می‌تواند با التهاب موضعی همراه باشد، اما تحریک و اثرات ایمنی‌شناختی سیستمیک مترادف نیستند.
در برخی محصولات، ممکن است بررسی تحریک موضعی و ارزیابی نگرانی‌های ایمنی‌شناختی هر دو مطرح باشند. انتخاب هرکدام باید بر اساس ماهیت خطر، نوع تماس و شواهد موجود صورت گیرد.
ارتباط با ISO 10993-11؛ سمیت سیستمیک
ISO 10993-11 به ارزیابی سمیت سیستمیک می‌پردازد. برخی اثرات ایمنی‌شناختی ممکن است به شکل تغییرات سیستمیک بروز کنند یا با یافته‌های سم‌شناختی سایر اندام‌ها همراه باشند.
با این حال، مشاهده یک تغییر سیستمیک به‌تنهایی مشخص نمی‌کند که مکانیسم آن ایمنی‌شناختی است. برای مثال، کاهش وزن یا تغییر یک پارامتر خونی می‌تواند دلایل مختلفی داشته باشد و باید در چارچوب کل یافته‌های مطالعه تفسیر شود.
ارتباط با ISO 10993-18 و ISO 10993-17
ISO 10993-18 به مشخصه‌یابی شیمیایی مواد تجهیزات پزشکی در فرایند مدیریت ریسک می‌پردازد. ISO 10993-17 نیز برای ارزیابی ریسک سم‌شناختی اجزای تشکیل‌دهنده تجهیزات پزشکی اهمیت دارد.
این دو بخش می‌توانند در شناسایی مواد شیمیایی بالقوه مرتبط با نگرانی ایمنی‌شناختی و ارزیابی اهمیت مواجهه با آن‌ها کمک‌کننده باشند.
برای مثال، اگر مشخصه‌یابی شیمیایی نشان دهد که ماده‌ای از وسیله پزشکی قابل استخراج یا آزادسازی است و اطلاعات موجود احتمال اثر بر سیستم ایمنی را مطرح کند، باید مقدار مواجهه و اهمیت سم‌شناختی آن بررسی شود. با این حال، صرف شناسایی یک ماده، به‌تنهایی اثبات نمی‌کند که آن ماده در شرایط استفاده از وسیله موجب اثر ایمنی‌شناختی خواهد شد.
روش‌های ارزیابی ایمنی‌شناختی: چگونه آزمون مناسب انتخاب می‌شود؟
یکی از نکات کلیدی در کاربرد ISO/TS 10993-20 این است که آزمون‌ها باید بر اساس نوع اثر موردنظر انتخاب شوند. هیچ روش واحدی نمی‌تواند تمام عملکردهای سیستم ایمنی را بررسی کند.
روش‌های ارزیابی را می‌توان به‌طور کلی در چند گروه قرار داد. فهرست زیر یک دسته‌بندی آموزشی از رویکردهای رایج در ایمنی‌شناسی سم‌شناختی است و به معنای آن نیست که همه این آزمون‌ها به‌طور اختصاصی در ISO/TS 10993-20 الزام شده‌اند.
آزمون‌های برون‌تنی (In vitro)
آزمون‌های برون‌تنی می‌توانند برای بررسی پاسخ سلول‌های ایمنی، تغییرات زنده‌مانی، فعالیت سلولی یا آزادسازی برخی میانجی‌های زیستی به کار روند.
بسته به فرضیه خطر، ممکن است از مدل‌های سلولی مناسب برای بررسی پاسخ‌های ایمنی استفاده شود. برای مثال، ارزیابی یک پاسخ التهابی می‌تواند شامل بررسی نشانگرهای مرتبط با التهاب باشد؛ اما انتخاب نشانگرها و مدل باید با مکانیسم موردنظر و هدف مطالعه سازگار باشد.
مزایای بالقوه آزمون‌های برون‌تنی عبارت‌اند از:
- امکان بررسی مکانیسم‌های مشخص
- کنترل بهتر برخی شرایط آزمایشگاهی
- امکان مقایسه گروه‌های آزمایشی در شرایط تعریف‌شده
- کمک به غربالگری اولیه یا بررسی فرضیه‌های مشخص
- امکان کاهش استفاده از حیوانات در مواردی که روش از نظر علمی مناسب و کافی باشد
با این حال، مدل‌های برون‌تنی تمام پیچیدگی‌های سیستم ایمنی در بدن زنده را بازسازی نمی‌کنند. نتیجه یک آزمون سلولی باید با توجه به محدودیت‌های مدل، نوع نمونه، شرایط مواجهه و قابلیت ارتباط با کاربرد بالینی تفسیر شود.
آزمون‌های عملکردی سلول‌های ایمنی
در برخی شرایط، اندازه‌گیری زنده‌مانی سلولی برای ارزیابی عملکرد سیستم ایمنی کافی نیست. ممکن است لازم باشد عملکردهای مشخص سلول‌های ایمنی یا پاسخ آن‌ها به محرک مناسب بررسی شود.
برای مثال، یک ماده ممکن است بدون ایجاد کاهش شدید زنده‌مانی، فعالیت عملکردی سلول را تغییر دهد. بنابراین، اگر فرضیه خطر مربوط به عملکرد ایمنی باشد، روش انتخابی باید توانایی بررسی همان عملکرد را داشته باشد.
در این مطالعات، انتخاب سلول، کنترل‌های مناسب، شرایط مواجهه، اعتبار روش و معیارهای تفسیر باید از قبل تعریف شوند.
بررسی میانجی‌های التهابی و نشانگرهای ایمنی
برخی آزمون‌ها میزان میانجی‌های زیستی یا نشانگرهای مرتبط با پاسخ ایمنی را اندازه‌گیری می‌کنند. این اطلاعات می‌توانند در بررسی فعال شدن یا تغییر پاسخ‌های ایمنی مفید باشند.
با این حال، افزایش یا کاهش یک نشانگر به‌تنهایی معادل تشخیص سمیت ایمنی‌شناختی نیست. اهمیت یافته باید با توجه به نوع نشانگر، شدت تغییر، سایر داده‌ها و پیامد عملکردی احتمالی بررسی شود.
برای مثال، افزایش یک میانجی التهابی در یک مدل سلولی ممکن است نشان‌دهنده پاسخ به نمونه باشد، اما بدون اطلاعات تکمیلی نمی‌توان از آن نتیجه گرفت که وسیله پزشکی در بدن انسان موجب التهاب مزمن خواهد شد.
مطالعات درون‌تنی (In vivo)
در برخی شرایط، ارزیابی درون‌تنی ممکن است برای بررسی اثرات سیستمیک یا عملکردهای پیچیده ایمنی ضرورت پیدا کند. انتخاب مدل حیوانی، طراحی مطالعه و شاخص‌های ارزیابی باید بر اساس هدف علمی، نوع خطر و ملاحظات اخلاقی تعیین شوند.
مطالعات درون‌تنی می‌توانند اطلاعاتی درباره پاسخ کل‌بدن فراهم کنند، اما نتایج آن‌ها نیز محدودیت دارند. تفاوت میان گونه‌های جانوری، مسیر مواجهه، متابولیسم، دوز و شرایط استفاده از وسیله باید در تفسیر نتایج لحاظ شود.
استفاده از حیوانات نباید صرفاً به دلیل وجود یک استاندارد یا در دسترس بودن یک روش انجام شود. ابتدا باید اطلاعات موجود، امکان استفاده از روش‌های جایگزین و ضرورت علمی مطالعه بررسی شوند.
فرایند تصمیم‌گیری برای نیاز به آزمون ایمنی‌شناختی
یک رویکرد عملی و قابل دفاع، تصمیم‌گیری مرحله‌ای بر اساس خطر و شواهد موجود است. مراحل زیر چارچوب پیشنهادی برای سازمان‌دهی ارزیابی هستند، نه نقل دقیق الگوریتم یا الزامات بندبه‌بند ISO/TS 10993-20.
مرحله نخست: تعریف وسیله و نوع تماس
باید مشخص شود وسیله در کدام محل بدن استفاده می‌شود، تماس آن مستقیم یا غیرمستقیم است و چه مدت ادامه دارد. اطلاعات مربوط به بیمار هدف و کاربرد بالینی نیز باید در نظر گرفته شوند.
مرحله دوم: بررسی مواد و اطلاعات موجود
ترکیب مواد، پوشش‌ها، افزودنی‌ها، فرایند ساخت، استریلیزاسیون و اطلاعات ایمنی قبلی باید بررسی شوند. مشخصه‌یابی شیمیایی و داده‌های مربوط به آزادسازی مواد ممکن است برای شناخت بهتر مواجهه اهمیت داشته باشند.
مرحله سوم: شناسایی خطر ایمنی‌شناختی
باید مشخص شود نگرانی اصلی چیست؛ برای مثال، حساسیت‌زایی، سرکوب عملکرد ایمنی، تحریک نامطلوب پاسخ ایمنی یا التهاب پایدار. بدون تعریف خطر، انتخاب آزمون مناسب دشوار است.
مرحله چهارم: ارزیابی کفایت شواهد موجود
اگر داده‌های علمی معتبر، اطلاعات مواد مشابه و سابقه استفاده مرتبط وجود داشته باشند، ممکن است بتوان بخشی از نگرانی را بدون آزمون جدید پاسخ داد. اما مشابهت مواد باید از نظر ترکیب، تماس، مواجهه و کاربرد قابل توجیه باشد.
مرحله پنجم: تعیین شکاف اطلاعاتی
اگر شواهد موجود برای پاسخ به پرسش ایمنی‌شناختی کافی نباشند، باید مشخص شود چه اطلاعاتی کم است. این شکاف ممکن است به بررسی شیمیایی، آزمون برون‌تنی، مطالعه عملکردی یا در شرایط موجه، مطالعه درون‌تنی نیاز داشته باشد.
مرحله ششم: انتخاب روش و معیار تفسیر
روش باید متناسب با خطر انتخاب شود و کنترل‌ها، محدودیت‌ها، شاخص‌های ارزیابی و نحوه تفسیر نتایج از قبل تعریف شوند.
مرحله هفتم: جمع‌بندی و مدیریت ریسک
نتایج باید در کنار سایر شواهد ارزیابی زیستی بررسی شوند. نتیجه‌گیری باید روشن کند چه خطرهایی بررسی شده‌اند، چه اطلاعاتی به دست آمده و آیا عدم قطعیت باقی‌مانده نیازمند اقدام بیشتر است یا خیر.
کنترل‌های مهم در طراحی آزمون‌های ایمنی‌شناختی
کیفیت یک آزمون تنها به نام روش وابسته نیست. اعتبار نتایج به طراحی علمی و توانایی تفکیک اثر واقعی نمونه از عوامل مداخله‌گر نیز بستگی دارد.
در تدوین پروتکل، موارد زیر باید متناسب با روش انتخابی بررسی شوند:
- کنترل منفی: برای تعیین پاسخ زمینه و شناسایی اثرات ناشی از شرایط آزمون
- کنترل مثبت: برای بررسی توانایی روش در شناسایی پاسخ مورد انتظار، در صورت مناسب بودن برای آن روش
- کنترل حلال یا حامل: در صورت استفاده از حلال یا حامل، برای ارزیابی اثر مستقل آن
- کنترل تداخل: برای بررسی احتمال اثر نمونه بر سیگنال تحلیلی یا روش اندازه‌گیری
- تناسب نمونه: اطمینان از اینکه نمونه یا عصاره برای پرسش موردنظر مناسب است
- تکرارپذیری و کیفیت داده‌ها: ثبت انحرافات، شرایط آزمون و عوامل مؤثر بر نتیجه
- اعتبار مدل: اطمینان از اینکه مدل انتخابی برای بررسی اثر موردنظر مناسب است
برای مثال، اگر عصاره یک وسیله پزشکی رنگ یا کدورت قابل توجهی داشته باشد، ممکن است بر برخی روش‌های مبتنی بر سیگنال نوری اثر بگذارد. در چنین شرایطی باید تداخل احتمالی بررسی شود تا تغییر سیگنال به‌اشتباه به پاسخ سلول‌های ایمنی نسبت داده نشود.
همچنین، اگر ماده در شرایط آزمون رسوب کند یا در محیط به‌خوبی پخش نشود، تفسیر میزان مواجهه واقعی سلول‌ها دشوار خواهد شد. این مسئله باید در طراحی و گزارش آزمون در نظر گرفته شود.
تفسیر نتایج و محدودیت‌های علمی
تفسیر نتایج ایمنی‌شناختی باید بر اساس مجموعه شواهد انجام شود. چند اصل مهم در این زمینه عبارت‌اند از:
- تغییر یک نشانگر ایمنی لزوماً نشان‌دهنده اثر نامطلوب نیست.
- نبود تغییر در یک نشانگر، همه خطرات احتمالی را رد نمی‌کند.
- نتیجه منفی یک آزمون، تنها در محدوده توانایی و شرایط همان روش قابل تفسیر است.
- نتیجه یک مدل سلولی را نمی‌توان بدون توجیه به کل سیستم ایمنی یا انسان تعمیم داد.
- مشاهده التهاب باید با توجه به نوع بافت، زمان، شدت و پیامد آن تفسیر شود.
- اثرات احتمالی ماده باید در کنار اطلاعات مواجهه و کاربرد واقعی وسیله بررسی شوند.
برای مثال، اگر یک آزمون برون‌تنی تغییر قابل توجهی در یک میانجی التهابی نشان دهد، این یافته می‌تواند نشانه‌ای برای بررسی بیشتر باشد. اما برای نتیجه‌گیری درباره خطر بالینی باید مشخص شود که شرایط آزمون تا چه اندازه با مواجهه واقعی مرتبط است و آیا شواهد مستقل دیگری نیز از این نگرانی پشتیبانی می‌کنند.
به همین ترتیب، نتیجه منفی یک آزمون محدود نمی‌تواند جایگزین بررسی تمام اثرات ایمنی‌شناختی بالقوه شود؛ به‌ویژه زمانی که پرسش‌های متفاوتی درباره عملکرد سیستم ایمنی مطرح باشند.
مثال کاربردی: بررسی نگرانی ایمنی‌شناختی در یک ایمپلنت پلیمری
فرض کنید سازنده یک ایمپلنت پلیمری، پس از تغییر فرایند ساخت، با نگرانی درباره احتمال افزایش التهاب موضعی مواجه شده است. در این شرایط، صرف انجام آزمون سمیت سلولی یا مشاهده ظاهر نمونه برای نتیجه‌گیری کافی نیست.
ابتدا باید مشخص شود که تغییر فرایند چه اثری بر ترکیب ماده، پوشش سطحی، ویژگی‌های فیزیکی و احتمال آزادسازی ترکیبات داشته است. سپس اطلاعات موجود درباره سابقه استفاده از ماده، نوع تماس و شواهد مرتبط با التهاب بررسی می‌شوند.
اگر نگرانی همچنان پابرجا باشد، باید روش‌هایی انتخاب شوند که بتوانند پرسش‌های مشخص را پاسخ دهند. برای مثال، مشخصه‌یابی شیمیایی ممکن است برای بررسی تغییرات ترکیب یا مواد آزادشده لازم باشد؛ بررسی‌های سلولی مناسب می‌توانند اطلاعاتی درباره پاسخ التهابی فراهم کنند؛ و در صورت وجود توجیه علمی و کافی نبودن روش‌های جایگزین، ممکن است مطالعات تکمیلی مطرح شوند.
در پایان، باید نتایج در کنار یکدیگر تفسیر شوند. تغییر سطح ماده به‌تنهایی اثبات‌کننده التهاب نامطلوب نیست و نتیجه قابل قبول یک آزمون سلولی نیز لزوماً تمام خطرات ایمنی‌شناختی را رد نمی‌کند.
این مثال نشان می‌دهد که ارزش ISO/TS 10993-20 در کمک به شناسایی نگرانی‌های مرتبط با سیستم ایمنی و انتخاب ارزیابی متناسب با خطر است، نه در تجویز یک مجموعه آزمون ثابت برای همه محصولات.
مثال کاربردی: تفاوت حساسیت‌زایی با سرکوب ایمنی
فرض کنید دو وسیله پزشکی با دو نگرانی متفاوت ارزیابی می‌شوند.
در وسیله نخست، نگرانی اصلی احتمال ایجاد حساسیت پوستی ناشی از یکی از اجزای ماده است. در این شرایط، ارزیابی باید بر شواهد و روش‌های مناسب حساسیت‌زایی، با توجه به ISO 10993-10، متمرکز شود.
در وسیله دوم، اطلاعات موجود احتمال اثر نامطلوب یک ماده بر عملکرد سلول‌های ایمنی را مطرح می‌کند. در این حالت، صرف انجام آزمون حساسیت‌زایی پاسخ کافی به پرسش اصلی نخواهد بود؛ زیرا حساسیت‌زایی و سرکوب ایمنی دو پیامد متفاوت‌اند.
بنابراین، آزمون باید بر اساس نوع خطر انتخاب شود. استفاده از یک آزمون برای پاسخ به پرسشی متفاوت، حتی اگر نتیجه آن منفی باشد، از نظر علمی قابل دفاع نیست.
مستندسازی و گزارش ارزیابی ایمنی‌شناختی
گزارش ارزیابی باید به‌گونه‌ای تنظیم شود که مسیر تصمیم‌گیری، شواهد مورد استفاده و مبنای نتیجه‌گیری روشن باشند.
یک ساختار پیشنهادی برای گزارش شامل موارد زیر است:
مشخصات وسیله و مواد: نام محصول، نوع ماده، اجزای مهم، فرایند ساخت و کاربرد بالینی.
شرح نگرانی ایمنی‌شناختی: پیامد مورد بررسی و دلیل مطرح شدن آن، مانند حساسیت‌زایی، سرکوب ایمنی یا التهاب نامطلوب.
اطلاعات موجود: داده‌های مشخصه‌یابی شیمیایی، نتایج آزمون‌های قبلی، سابقه استفاده و اطلاعات علمی مرتبط.
توجیه انتخاب روش: توضیح اینکه چرا روش انتخاب‌شده برای بررسی خطر موردنظر مناسب است و چه محدودیت‌هایی دارد.
شرح روش و کنترل‌ها: اطلاعات ضروری درباره نمونه، شرایط آزمون، کنترل‌ها، شاخص‌های ارزیابی و انحرافات احتمالی.
نتایج و تفسیر: ارائه داده‌ها، ارزیابی اعتبار آن‌ها و بررسی ارتباط یافته‌ها با خطر موردنظر.
نتیجه‌گیری و اقدامات بعدی: بیان اینکه شواهد تا چه اندازه نگرانی را پاسخ می‌دهند و آیا بررسی تکمیلی یا اقدام مدیریت ریسک لازم است.
اگر تصمیم گرفته شود آزمون جدیدی انجام نشود، بهتر است این تصمیم با استدلال علمی مستند شود؛ از جمله کفایت داده‌های موجود، ارتباط آن‌ها با کاربرد موردنظر و محدودیت‌های باقی‌مانده. نبود آزمون به‌خودی‌خود به معنای نبود خطر نیست.
خطاهای رایج در کاربرد ISO/TS 10993-20
فرض اینکه این سند یک آزمون واحد است: پارت ۲۰ راهنمای اصول و روش‌های ارزیابی ایمنی‌شناختی است و نباید آن را با یک پروتکل آزمایشگاهی منفرد اشتباه گرفت.
یکسان دانستن سمیت سلولی با سمیت ایمنی‌شناختی: سمیت سلولی عمومی و اختلال عملکرد اختصاصی سیستم ایمنی پرسش‌های متفاوتی را بررسی می‌کنند.
یکسان دانستن تحریک و حساسیت‌زایی: تحریک می‌تواند ناشی از پاسخ موضعی غیر اختصاصی باشد، در حالی که حساسیت‌زایی با پاسخ ایمنی اختصاصی ارتباط دارد.
فرض اینکه همه تجهیزات پزشکی به آزمون ایمنی‌شناختی اختصاصی نیاز دارند: ضرورت آزمون باید با توجه به نوع وسیله، اطلاعات موجود و ارزیابی ریسک تعیین شود.
تفسیر قطعی یک نشانگر ایمنی: تغییر یک نشانگر به‌تنهایی اثبات‌کننده سمیت یا نبود سمیت نیست و باید در کنار سایر شواهد تفسیر شود.
نادیده گرفتن مواجهه واقعی: حتی اگر یک ماده در شرایط آزمایشگاهی اثر نشان دهد، اهمیت آن برای محصول به میزان مواجهه، مسیر تماس، مدت استفاده و شرایط کاربرد بستگی دارد.
تعمیم مستقیم نتایج حیوانی یا سلولی به انسان: هر مدل آزمایشی محدودیت‌هایی دارد و تعمیم نتایج باید با توجیه علمی انجام شود.
جمع‌بندی نهایی
استاندارد ISO/TS 10993-20:2006 راهنمایی تخصصی برای شناخت اصول و روش‌های ارزیابی ایمنی‌شناختی تجهیزات پزشکی است. این سند به بررسی احتمال اثرات نامطلوب مواد و تجهیزات بر عملکرد سیستم ایمنی کمک می‌کند و باید در ارتباط با چارچوب کلی ارزیابی زیستی و مدیریت ریسک استفاده شود.
ارزیابی ایمنی‌شناختی ممکن است موضوعاتی مانند سرکوب ایمنی، تحریک نامطلوب پاسخ ایمنی، حساسیت‌زایی، التهاب پایدار و سایر نگرانی‌های مرتبط با عملکرد سیستم ایمنی را در بر گیرد. با این حال، روش مناسب برای هر محصول باید بر اساس نوع خطر و اطلاعات موجود انتخاب شود.
نتیجه کاربردی برای تولیدکنندگان و آزمایشگاه‌ها: ابتدا نوع خطر ایمنی‌شناختی را تعریف کنید، سپس شواهد موجود و میزان مواجهه را بررسی کنید و تنها در صورت وجود شکاف اطلاعاتی، آزمون متناسب با پرسش علمی را انتخاب کنید. این رویکرد از انجام آزمون‌های غیرضروری و نتیجه‌گیری‌های فراتر از داده‌ها جلوگیری می‌کند.
