МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

(МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

(ISC)

ГОСТ

ISO 10993-3— 2018

ИЗДЕЛИЯ МЕДИЦИНСКИЕ. ОЦЕНКА БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ МЕДИЦИНСКИХ ИЗДЕЛИЙ

Часть 3

Исследования генотоксичности, канцерогенности и токсического действия на репродуктивную функцию

(ISO 10993-3:2014,

Biological evaluation of medical devices — Part 3:

Tests for genotoxicity, carcinogenicity and reproductive toxicity, IDT)

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2018

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1    ПОДГОТОВЛЕН Автономной некоммерческой организацией «Институт медико-биологических исследований и технологий (АНО «ИМБИИТ») на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 5

2    ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3    ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 30 августа 2018 г. № 111-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004—97	Код страны по МК (ИСО 3166) 004—97	Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Беларусь	BY	Госстандарт Республики Беларусь
Киргизия	KG	Кыргызстандарт
Россия	RU	Росстандарт
Узбекистан	UZ	Узстандарт

4    Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 3 октября 2018 г. № 698-ст межгосударственный стандарт ГОСТ ISO 10993-3-2018 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июня 2019 г.

5    Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ISO 10993-3:2014 «Оценка биологического действия медицинских изделий. Часть 3. Исследование генотоксичности, канцерогенности и токсического действия на репродуктивную функцию» («Biological evaluation of medical devices — Part 3: Tests forgenotoxicity, carcinogenicity and reproductive toxicity», IDT).

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для увязки с наименованиями, принятыми в существующем комплексе межгосударственных стандартов.

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

6    ВЗАМЕН ГОСТ ISO 10993-3-2011

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст этих изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

© ISO, 2014 — Все права сохраняются © Стандартинформ, оформление, 2018

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

Следует продемонстрировать, что исследуемое вещество достигло органа-мишени. В микроядер-ном тесте на крысах или метафазном анализе клеток костного мозга грызунов биодоступность подтверждается одним из следующих подходов:

-    количественным анализом конкретных соединений экстракта в крови или сыворотке;

-    цитотоксичностью для клеток костного мозга, индуцированная исследуемым экстрактом;

-    внутривенным путем воздействия (для полярных растворителей).

Если воздействие на орган-мишень не может быть продемонстрировано, следует проводить повторное исследование in vivo на другом органе-мишени для подтверждения отсутствия генотоксичности in vivo.

Шаг 6: повторная оценка всех собранных данных и определение генотоксичности исследуемого образца

В некоторых случаях положительные результаты in vitro могут быть незначимыми. Необходимо учитывать следующее при определении общей достоверности результатов in vitro (данный список не является исчерпывающим, но приводится в качестве вспомогательного средства в процессе принятия решения):

a)    только один из двух оригинальных тестов in vitro показал положительный результат;

b)    дальнейшее исследование in vitro с использованием сходных механистических показателей не подтвердило положительного результата;

c)    механистическая информация показывает, что положительные результаты in vitro не являются значимыми в ситуациях in vivo (например, высокая цитотоксичность, осмолярность и т. д.);

d)    исследование in vivo, включая доказательства, что исследуемый образец достиг органа-мишени, не продемонстрировало генотоксичности.

Общая WOE и интерпретация всего набора данных должны быть отражены документально с окончательным заключением. В некоторых случаях могут потребоваться сайт-специфичные тесты или тесты на спефические генетические показатели. В большинстве случаев такие исследования не имеют международных признанных протоколов.

5.3 Подготовка образцов

Кроме тех случаев, где образец может быть растворен в растворителе, совместимом с тест-системой, надлежащие экстрагенты должны быть выбраны на основе их способности максимально экстрагировать материал или медицинское изделие до уровня, при котором концентрация генотоксичных остаточных веществ будет достаточной для произведения положительного ответа в системе исследования, но без деструкции изделия или исследуемого образца. Растворитель для тест-системы должен быть выбран на основе их совместимости с тест-системой оценки генотоксичности. Тесты должны быть проведены с использованием растворов, суспензий (например, метод А в приложении А), экстрактов (в частности, метод С в приложении А) или сверхагрегированных экстрактов (см. метод В в приложении А) готового изделия (включая стерилизацию, если применимо), материала изделия, компонента изделия или отдельных химических веществ изделия. Материалы изделия проходят все технологические стадии переработки, если иное не обосновано. Считается неприемлемым проводить исследования на исходных сырьевых материалах, так как технологические стадии переработки могут изменить степень токсичности готового изделия.

Обоснование для выбора исследований отдельных химических веществ должно быть аргументировано и отражено документально. Обоснование включает рассмотрение возможных взаимодействий между химическими веществами, включая эффекты синергизма. При необходимости исследуемый материал должен быть подвергнут экстракции двумя растворителями (см. ISO 10993-12 или приложение А). Любое решение не проводить исследование с растворителем одного класса должно быть обосновано и отражено документально.

6 Тесты на канцерогенность

6.1 Общие положения

До принятия решения о проведении исследования канцерогенности медицинского изделия следует внимательно изучить ISO 10993-1. Решение о проведении исследования должно быть принято на основании оценки риска канцерогенеза, вызываемого использованием медицинского изделия. Исследование на канцерогенность не следует проводить, если риск может быть адекватно оценен или сокращен

ГОСТ ISO 10993-3-2018

без получения новых результатов канцерогенных исследований. Эти тесты могут быть спланированы для одновременного изучения как хронической токсичности, так и канцерогенности. Когда хроническую токсичность и канцерогенность оценивают в одном исследовании, следует уделить особое внимание планированию исследований, чтобы обеспечить соответствующий диапазон доз. Это поможет предотвратить или минимизировать преждевременную смертность от хронической/кумулятивной системной токсичности, дискредитирующую статистическую оценку данных, полученных от животных, выживших до конца исследования (т. е. с нормальной продолжительностью жизни).

Примечание —Существуют подходящие системы исследования клеточной трансформации in vitro, которые могут быть использованы для предварительной оценки канцерогенности [например, тест клеточной трансформации на эмбриональных клетках сирийского хомячка (SHE) и тест клеточной трансформации на клетках Ва1ЬЗТЗ]. На момент издания настоящего стандарта руководства OECD по этим тестам не опубликовано. Дополнительная информация о системах исследования клеточной трансформации приведена в приложении D.

6.2    Стратегия исследования

Исследования канцерогенности генотоксичных материалов должны быть научно обоснованы. В большинстве случаев можно предположить канцерогенную опасность генотоксичных материалов и соответствующий риск.

При отсутствии доказательств, исключающих риск канцерогенности для негенотоксичных материалов, на канцерогенность необходимо тестировать следующие образцы:

-    материалы, для которых время полной деструкции превышает 30 дней при отсутствии значительных и адекватных сведений по их воздействию на человека;

-    материалы и изделия, совокупный контакт которых с внутренними средами организма и/или его полостями превышает 30 дней.

Условия, при которых тестирование канцерогенности не проводят, включают:

-    материалы, о которых имеются достоверные и адекватные сведения о результатах контакта данных материалов с организмом человека;

-    материалы, которые ожидаемо вызовут канцерогенез, индуцированный имплантатами (см. приложение Е);

-    методологические ограничения или другие обстоятельства, которые ограничивают прогностическую ценность теста.

Для определения значимости опыта использования изделия человеком оценка должна включать данные о сходстве технологии производства изделия, сходстве популяции пациентов, которые его используют, месте (органе) воздействия и данные о более низкой или сходной экспозиции. История использования изделия человеком должна быть задокументирована с указанием, имеется ли информация о неблагоприятных эффектах, особенно риска рака.

При рассмотрении актуальности проведения исследования канцерогенности, следует описать оценку риска для человека и обосновать необходимость исследования и его дизайна. Это обоснование должно учитывать неопределенную роль, которую исследования канцерогенности имплантатов играют в оценке биологической безопасности, а также значительное количество животных для тестирования.

Если согласно ISO 10993-1 хроническая токсичность и канцерогенность релевантны и тестирование признано необходимым, исследования должны проводить, по возможности, в соответствии с OECD 453.

Если согласно ISO 10993-1 только канцерогенность релевантна и тестирование признано необходимым, исследования следует проводить в соответствии с OECD 451. Для исследования медицинских изделий, как правило, достаточно одного вида животных. Выбор вида животных должен быть проведен по ISO 10993-2, обоснован и задокументирован.

6.3    Подготовка образцов

Если изучение канцерогенности необходимо как часть оценки биологической безопасности, эти исследования проводят либо с материалами, либо с определенными химическими веществами, либо с охарактеризованными экстрактами медицинских изделий.

Медицинское изделие исследуют в виде, соответствующем исходному состоянию изделия. Могут потребоваться дополнительные исследования для других состояний изделия, таких как продукты износа изделия или материалы, отвердевающие in situ (например, цементы, адгезивы и форполимерные смеси). Информация по изделиям, отвердевающим in situ, приведена в 10993-12.

7

Выбор исследуемого образца (материала изделия, экстрактов материала изделия или определенного химического вещества) должен быть обоснован и задокументирован.

Наивысшей дозой, используемой в экспериментах на животных, является либо максимально переносимая доза, либо максимально возможное для введения количество вещества. Эта доза должна быть выражена как множитель расчетного максимального воздействия на человека (как вес и/или площадь поверхности на килограмм).

6.4 Методы исследования

Если тестирование экстракта признано необходимым, исследования его канцерогенности проводят в соответствии с OECD 451 или OECD 453.

Исследуемые ткани должны включать соответствующие ткани из списка, приведенного в OECD 451 или OECD 453, а также место имплантации и прилегающие ткани. В отношении исследований, использующих экстракты материала изделия или определенные химические вещества, должно быть представлено письменное объяснение, почему материалы поверхности изделия не имеют риска канцерогенности. Следует рассмотреть необходимость проведения имплантационных тестов (см. приложение Е), кроме того, роль свойств поверхности при оценке риска для человека должна быть описана и задокументирована.

При имплантационных тестах для оценки канцерогенности для обеспечения достаточного запаса безопасности количество имплантируемого материала должно существенно превышать дозу для человека. Наивысшая доза будет ограничена физическими параметрами экспериментальной модели на животных. Эта доза должна быть выражена как множитель расчетного максимального воздействия на человека (как вес и/или площадь поверхности на килограмм).

Стократный фактор безопасности применяют к расчетному максимальному воздействию на человека (вес и/или площадь поверхности на килограмм), тем не менее количество вводимого вещества (доза) должно быть физиологически совместимо с моделью. Группа отрицательного контроля, как правило, получает сопоставимую форму и вид материала, используемого в клинической практике, или эталонного контрольного материала, отсутствие канцерогенного потенциала которого подтверждено документально (например, полиэтилен). Если допустимо, то имплантат соответствующей формы в соответствии с ISO 10993-6 должен быть сделан из исследуемого(ых) материала(ов) с надлежащим рассмотрением возможности канцерогенности, индуцированной инородным телом (см. [33]).

Пример исследуемого образца — Полимер

Условия воздействия: чаще всего пациента подвергают воздействию максимум 11 г полимера в изделии.

Доза для человека: 0,19 г/кг (основываясь на среднем весе женщины — 58 кг). Если изделие применяется для детей, рекомендуется учитывать вес тела — 10 кг. Учитывая стократный фактор безопасности, доза для мыши равняется 19 г/кг. Таким образом, мышь весом 25 г получит 0,475 г.

Полимер можно исследовать в форме диска. Рекомендуется, чтобы диск был примерно 15 мм в диаметре и от 2 до 3 мм толщиной. Тем не менее для материалов с высокой плотностью эти параметры должны быть уменьшены во избежание повреждения тканей, связанного с весом образца. Можно имплантировать несколько образцов для достижения необходимой дозы. Так, в вышеприведенном примере каждая мышь получит два имплантата в форме диска, содержащих по 0,2 г полимера каждый. Исследуемые после имплантации образцы ткани должны включать ткани из списка, приведенного в OECD 451 или OECD 453, а также ткани в месте имплантации и прилегающие ткани.

В последнее время для тестирования канцерогенности расширяется использование трансгенных животных, но эти тесты не валидизированы для медицинских изделий. Оценка канцерогенности в трансгенных моделях, ограниченных по длительности (в пределах 6 мес), требует меньшего количества животных, чем у двухлетних моделей. В дополнение к более короткой длительности эксперимента эти исследования также дополнительно не осложняются феноменом образования опухолей, индуцированных инородным телом. Так как исследования на трансгенных животных длятся только 6 мес, а для развития опухолей, индуцированных инородным телом, требуется от 8 до 9 мес, то данный феномен не считают искажающим фактором. Мыши rasH2 являются основной трансгенной моделью, используемой для оценки канцерогенного риска медицинских изделий. В связи с ограниченными доступными данными и отсутствием официальных валидизированных исследований на трансгенных мышах rasH2 дизайн исследования на данной модели часто включает как отрицательный, так и положительный контроли.

ГОСТ ISO 10993-3-2018

7 Тесты для оценки токсического воздействия на репродуктивную функцию и развитие потомства

7.1    Общие положения

До принятия решения о проведении исследований токсического воздействия на развитие и репродуктивную функцию следует учитывать требования ISO 10993-1. Решение о проведении исследования должно быть принято на основании оценки репродуктивного статуса данной популяции и потенциала воздействия исследуемого материала или вымываемых веществ на репродуктивные ткани, эмбрион/ плод или вскармливаемого младенца.

Отсутствует необходимость исследования репродуктивной токсичности для биодеградируемых медицинских изделий или медицинских изделий, содержащих вымываемые компоненты, в случае существования адекватных и обнадеживающих данных по абсорбции, метаболизму, распределению в организме и выведению, демонстрирующих отсутствие воздействия на соответствующие ткани, или данных по репродуктивной и онтогенетической токсичности. Также не актуально проведение исследования репродуктивной и онтогенетической токсичности, если оценка допустимого биологического риска медицинского изделия учитывает, что токсическое воздействие на развитие и репродуктивную функцию исключено.

7.2    Стратегия исследования

Исследования воздействия на развитие и репродуктивную функцию следует рассмотреть для следующих изделий:

-    длительного или постоянного контакта с возможным прямым контактом материалов или продуктов деградации или вымываемых веществ с репродуктивными тканями, эмбрионом/плодом или половыми клетками;

-    накапливающих энергию.

При определении необходимости изучения репродуктивной токсичности изделия оценка риска должна включать рассмотрение следующих факторов:

-    степень системного воздействия вымываемых соединений (если изделие не контактирует напрямую с репродуктивной тканью);

-    физические характеристики изделия;

-    метаболиты материала изделия;

-    результаты исследования генотоксичности.

Тестирование показано при необъективной информации по одному или более факторам, перечисленным выше, и этот риск не может быть снижен посредством других мер контроля риска (например, информации об отсутствии данных по репродуктивной токсичности). Тестирование должно быть проведено для готового изделия или тестового материала. Использование конкретного тестового материала, а не готового изделия, должно быть обосновано и задокументировано. При необходимости тестирования следует начинать с OECD 421 для получения первичной информации о возможном влиянии на репродуктивную функцию и/или развитие. Положительные результаты этих тестов полезны для первичной оценки опасности и помогают при принятии решения о необходимости и времени дополнительных тестов. Если дополнительные исследования необходимы, то их проводят в соответствии с OECD 414, OECD 415 или OECD 416 в зависимости от текущей ситуации. Возможно, начать с надлежащих систем исследования, которые четко продемонстрируют отсутствие или наличие репродуктивной токсичности по OECD 414, OECD 415 или OECD 416.

7.3    Подготовка образцов

Приготовление проб проводят в соответствии с ISO 10993-12. По возможности, исследованию подвергают изделие в готовой для применения форме. Возможно, потребуется исследование для дополнительных состояний изделия, таких как изделия или материалы, отвердевающие in situ (например, цементы, адгезивы и форполимерные смеси). В случае исследования изделий, содержащих энергию, все тело животных подвергают облучению, при этом доза облучения репродуктивных органов должна быть увеличена в несколько раз по сравнению с прогнозируемой при применении на человеке.

Наибольшая доза, используемая на животных моделях, является либо максимально переносимой дозой, либо обусловлена физическими ограничениями экспериментального животного. Эта доза долж-

9

на в несколько раз превышать максимальную прогнозируемую при применении на человеке (по массе и/или площади поверхности дозы на килограмм).

Тестирование in vivo проводят в соответствии с ISO 10993-2.

7.4 Методы исследования

Оценка эффекта на первом поколении (F1) и даже на втором поколении (F2) должна быть проведена в соответствии с OECD 414, OECD 415 или OECD 416 и OECD 421. Поскольку руководство OECD не было рассчитано на медицинские изделия, необходимо учитывать следующие изменения:

-    доза (в случае изделий, накапливающих энергию);

-    способ применения (имплантация, парентеральное, другое);

-    экстрагирующая среда;

-    время воздействия (повышенный уровень химических веществ в крови во время органогенеза, при возможности).

Примечание — В зависимости от предполагаемого использования на человеке и характеристик материала могут потребоваться пери-/постнатальные исследования.

Если информация, полученная в результате других исследований, указывает на наличие потенциального воздействия на мужскую репродуктивную систему, следует проводить соответствующие исследования токсического воздействия на мужскую репродуктивную систему.

В последнее время для оценки влияния на репродуктивную функцию разработаны тест-системы in vitro. Они могут быть полезны в качестве предварительных испытаний при изучении токсического действия на репродуктивность и развитие.

8 Отчет об исследовании

Отчет об исследовании должен включать в себя следующие данные, если это целесообразно:

a)    описание материала и/или медицинского изделия, включая предполагаемое применение (например, химический состав, обработка, кондиционное состояние и обработка поверхности);

b)    описание и обоснование методов исследования, условий исследования, материалов исследования, исследуемой дозы и процедур исследования;

c)    описание аналитических методов, включая пределы измерения;

d)    заявление о соответствии требованиям надлежащих действующих/утвержденных норм лабораторной практики, например надлежащей лабораторной практики (GLP) или ISO/IEC 17025;

e)    результаты исследований, включая краткое изложение;

f)    статистические методы;

д) интерпретацию и обсуждение результатов;

h)    другие детали согласно указаниям соответствующего OECD или приложений С, D и ISO/TR 10993-33;

i)    название и номер сертификационного удостоверения исследующей лаборатории;

j)    дату исследования;

k)    имя и подпись ответственного лица.

10

ГОСТ ISO 10993-3-2018

Приложение А (справочное)

Руководство по выбору приемлемой процедуры подготовки образцов при исследовании генотоксичности

А.1 Общие положения

Данное положение дает указания по выбору подходящей/приемлемой процедуры приготовления проб при изучении генотоксичности медицинских изделий. При выборе метода пользователь/исследователь должен учитывать физико-химические свойства материала медицинского изделия и технологию производства медицинского изделия. Например, многие полимеры в медицинских изделиях содержат, в дополнение к относительно инертным высокомолекулярным полимерам, другие компоненты, такие как остаточные мономеры, олигомеры, катализаторы, технологические добавки и т. д. Подобные компоненты присутствуют в различных количествах в зависимости от источников сырья, процессов производства и предназначенной функции примесей. Также дополнительные виды химических веществ могут вырабатывать при таких производственных процессах, как горячая закупорка, сварка или стерилизация изделия. Все перечисленное может мигрировать из изделия в организм человека и является предметом оценки риска.

Информация, связанная с анализом биологического риска, может быть представлена в научных источниках или получена от производителя(ей) или поставщика(ов). Если информация по качественным и количественным характеристикам готового изделия или факсимиле представлена в достаточном объеме, включая материалы и технологические добавки, используемые при производстве изделия, то не проводят исследование.

При оценке достаточности доступной информации пользователь/исследователь должен включить в свой анализ следующее:

-    Эквивалентен ли процесс производства готового изделия (включая стерилизацию, если применимо)?

-    Содержит ли изделие те же примеси и контаминанты (такие как технологические добавки, не прореагировавшие мономеры, катализаторы)?

Для проведения оценки риска в соответствии с ISO 14971 процедура анализа риска должна включать следующие три этапа:

-    характеристика материала/изделия;

-    идентификация опасности;

-    оценка риска.

Однако если объем необходимой информации не достаточен, исследования должны быть проведены. Биологические методы исследования, включая процедуру пробоподготовки, должны быть спланированы с учетом целей определения биологических опасностей и оценки риска.

Выбор надлежащего приготовления проб критичен для получения значимых результатов исследований генотоксичности. Ненадлежащее приготовление проб может приводить к недооценке риска генотоксичности. Например, экстракция полимеров водой ранее общепринято считалась имитацией миграции продуктов выщелачивания in situ из полимеров в кровь. Тем не менее Цуджи и соавторы [76] продемонстрировали, что диэтилгексилфталат (DEHP) не экстрагировался из поливинилхлоридных трубок кровепроводящей магистрали при использовании воды в качестве экстрагирующего растворителя. Они продемонстрировали, что плазма человека экстрагировала значительные количества DEHP, а процент DEHP, экстрагируемый плазмой человека, сходен с наблюдаемым при экстракции 40 %-ным этанолом. Основываясь на этом исследовании, Обэ и соавторы [77] смогли воспроизвести поражение глаз, встречающееся у пациентов, получавших диализ с использованием конкретного ацетатного диализатора, путем введения кроликам экстрактов, полученных с помощью 40 %-ного этанола.

А.2 Материалы изделия

А.2.1 Низкомолекулярные химические вещества (LMWC)

LMWC, неполимерные вещества, содержащиеся в медицинских изделиях, могут проникать через клеточные мембраны, реагируя с ДНК, генами или хромосомами, что может приводить к генотоксичным реакциям (например, цианакрилатный клей) (см. А.2.2.1).

А.2.2 Полимеры (включая полимеры природного происхождения)

Полимер является химическим веществом, состоящим из молекул, отличающихся последовательностью одного или более типов звеньев мономера и составляющих простое весовое большинство молекул, содержащих по меньшей мере три мономерных звена. Эти звенья ковалентно связаны как минимум с одним из таких же мономерным звеном или другим химическим соединением и состоят из менее чем просто весового большинства молекул той же молекулярной массы. Такие молекулы должны быть ранжированы по молекулярной массе, которые отличаются в основном по количеству мономерных звеньев. Распространенными типами полимеров являются: биостабильные синтетические полимеры (в частности, полиэтилен, полиметилметакрилат, силикон); полимеры

природного происхождения (такие как целлюлоза, альгинат, желатин, коллаген) и биодеградируемые полимеры [например, поли-1_-молочная кислота (PLLA), полигликолевая кислота)].

А.2.2.1 LMWC, содержащиеся в полимерах

Полимерные материалы часто содержат небольшое количество LMWC, таких как примеси, катализаторы, технологические добавки и продукты радиации. Эти LMWC могут являться потенциально генотоксичными. В случаях инвазивного контакта LMWC могут мигрировать из полимера в организм пациента. Следовательно, LMWC в полимерах должны быть оценены сточки зрения их генотоксического риска. Миграция LMWC из полимерного изделия в жидкие среды организма расценивается как феномен, сходный с миграцией LMWC из пищевого контейнера в пищу. В пищевом контейнере степень миграции выражается:

-    как функция общего содержания LMWC в полимере;

-    коэффициент диффузии LMWC в полимере; и

-    константа равновесия распределения LMWC между полимером и пищей (см. [82]).

Таким образом, предположения и уравнения, выведенные для пищевых контейнеров, могут быть использованы для оценки риска LMWC в медицинских изделиях.

А.2.2.2 Олигомеры

Олигомером является молекула полимера, состоящая лишь из нескольких мономерных звеньев (димер, тример, тетрамер). Олигомеры могут присутствовать в полимерах и мигрировать из полимера. Олигомеры с реактивными химическими группами в своей структуре представляют возможную опасность для здоровья из-за своей потенциальной генотоксичности. Эксперты OECD на третьем совещании (1993 г.) по полимерам (см. [78]) пришли к заключению, что необходимо учитывать следующие параметры с точки зрения влияния полимеров на здоровье пациентов:

-    среднюю молекулярную массу;

-    содержание низкомолекулярных веществ;

-    наличие реактивных функциональных групп;

-    наличие биодоступных металлов, входящих в структуру полимера.

К реактивным функциональным группам относят, например, галогенангидриды, кислотные ангидриды, альдегиды, гемиацетали, метиламиды, метиламины или метилмочевины, алкоксисиланы (>С2), алилловые эфиры, сопряженные олефины, цианаты, эпоксиды, имины, незамещенные орто- или парафенольный гидроксил, боковые группы акрилатов и метакрилатов, азиридины, карбодиимиды, галосиланы, гидросиланы, гидразины, изоцианаты, изотиоцианаты, альфа- или бета-лактоны, метокси- или этоксисиланы, винилсульфоны или аналогичные соединения (см. [79]).

А.2.2.3 Биодеградируемые полимеры

Биодеградируемым полимером является полимер, который ожидаемо склонен к деструкции, резорбции или деполимеризации, включая те полимеры, которые могут значительно разрушаться после изготовления и использования, даже если они для этого не предназначены. У биодеградируемых полимеров общее количество LMWC из полимера высвобождается в организм. Большинство биодеградируемых полимеров сходно с полиэфиром и обычно не имеет реактивных функциональных групп, как указано в отчете OECD. LMWC, содержащиеся в биодеградируемом полимере или добавленные к нему, должны быть оценены на предмет их генотоксичности.

А.2.3 Неорганические материалы: продукты износа металлов, сплавов и керамики

Количество и генотоксичность ионов металла, высвобождаемых из неорганических материалов (например, нержавеющая сталь, титановый сплав, гидроксиапатит, трикальций фосфат, окись алюминия и двуокись циркония), представляют потенциальную опасность для здоровья. Например, в лимфоцитах пациента в месте имплантированного тазобедренного сустава из металла наблюдали генотоксические эффекты in vivo. Многие ионы металлов играют важную регулирующую роль в организме, и эта роль зависит от их химических характеристик и валентного состояния. Ионы металла связываются с белками в физиологических жидкостях (таких как кровь, лимфа и моча) и могут частично входить в разные фракции биомолекул. Ионы металла усваиваются клеткой, где они могут связываться с компонентами ядра и изменять клеточные сигналы как местно, так и системно. Таким образом, генотоксический профиль ионов металла должен быть определен и оценен насколько это возможно, основываясь на данных научной литературы.

А.З Методы приготовления проб

А.3.1 Общие положения

Идеальной схемой приготовления проб для оценки риска генотоксичности изделия является использование общего количества экстрагируемого вещества, получаемого из цельного изделия. Тем не менее такой подход непрактичен для более крупных изделий. Для этой группы изделий экстракцию проводят для части исследуемого образца путем надлежащей процедуры приготовления проб с последующим применением в системе тестов.

Выбор способа приготовления проб для любого материала или изделия, предназначенного для использования в человеческом организме, требует структурированного подхода, который учитывает химический состав и физико-химические свойства материала или изделия. Приготовление проб должно следовать диаграмме решений на рисунке А. 1. Это диаграмма процесса решений, используемого при выборе метода экстракции (методы А, В или С) для материала изделия, кроме тех случаев, когда медицинское изделие или материал медицинского изделия должны быть оценены согласно особой процедуре приготовления проб, описанной в А.4. Применяемые раство-

ГОСТ ISO 10993-3-2018

рители или экстрагирующие растворители не должны вызывать химическую реакцию с исследуемым образцом. При использовании метода А требуется прямое применение исследуемого образца в системе исследования. Данный метод используется, когда исследуемый образец может быть растворен или суспензирован в надлежащем растворителе, совместимом с системой исследования. Если исследуемый образец не может быть растворен или суспензирован в полярном или неполярном растворителе, избирают методы экстрагирования В и С, основываясь на физических характеристиках материалов, из которых состоит изделие. Выбор методов В или С зависит от процента экстрагируемых веществ, выделяемых исследуемым образцом.

Рисунок А.1 —Структурированный подход к выбору процедуры приготовления проб

Следует отметить процент содержания экстрагируемых веществ (выраженный как процент количества осадка по сравнению с общим весом изделия, см. А.3.3.4) для каждого растворителя. Распространенными экстрагирующими растворителями являются метанол и ацетон.

Метанол лучше подходит для экстракции водорастворимых веществ, а ацетон — жирорастворимых веществ. Экстракты метанола и ацетона выпаривают отдельно до сухости для определения процентного содержания экстрагируемых веществ, полученных из системы исследования каждым растворителем. Процент содержания экстрагируемых веществ с каждым растворителем должен быть записан.

В предварительных исследованиях могут быть использованы дополнительные растворители для материалов при наличии надлежащего обоснования. Летучие растворители могут разложить исследуемый материал или неэффективно экстрагировать осадок из исследуемого материала.

Таблица А.1 может быть полезна при выборе подходящего растворителя для экстракции медицинских изделий. Эта таблица приводит список распространенных экстрагирующих растворителей и их коэффициент распределения октанол-вода, log K_ow Растворитель с более отрицательным log /<_ow распределяется в воде более эффективно, чем в октаноле. Растворитель с более положительным log /<_ow распределяется в октаноле быстрее, чем в воде. Выбор растворителя должен быть обоснован.

13

Таблица А.1 — Распространенные экстрагирующие растворители

Растворитель I°9 ^ow Диметилформамид - 1,01 Метанол - 0,74 Этанол - 0,30 Ацетон/2-пропанон - 0,24 Дихлорметан3) + 1,25 Хлороформ3) + 1,97 Гексан3) + 3,90 3) Эти химические вещества могут быть предметом контроля для рассмотрения вопросов безопасности.

А.3.2 Метод А

Исследуемый образец растворен либо суспензирован (или частично растворен) в растворителе. Окончательный объем приготовления исследуемого образца в системе исследования млекопитающих in vitro не должен превышать 10 %, если исследуемый образец растворен в водном растворителе, таком как вода или раствор хлорида натрия. Максимальная концентрация, тестируемая in vitro в тест-системе на клетках млекопитающих, составляет 5 мг/мл. В тесте оценки обратных мутаций на бактериях 100 мкп исследуемого образца наносят на чашку с агаром. Максимальная концентрация для испытания в тесте оценки обратных мутаций на бактериях составляет 5 мг на чашку.

Выбор дозы должен быть основан на профиле токсичности в контексте теста на генотоксичность. В некоторых случаях предварительное ранжирование доз может быть полезным для выбора надлежащей дозы. Также возможно использование единственной дозы, если токсичность не ожидается (см. инструкцию по оценке дозы в каждом тесте в ISCYTR 10993-33). В исследованиях in vivo максимальный объем исследуемого образца, который может быть введен при однократной инъекции, обычно составляет 20 мл/кг массы тела для мышей и 10 мл/кг для крыс. Для приготовлений нетоксичных исследуемых образцов максимальная доза составляет 2000 мг/кг массы тела. Для подготовки токсичных исследуемых образцов необходимо проводить предварительное исследование для определения диапазона доз in vivo, которые можно использовать в основном исследовании.

Если применимо, можно использовать данные исследований острой токсичности в целях сохранения здоровья животных. Пользователи должны руководствоваться ISCYTR 10993-33 для получения детальной информации. Принципы, изложенные в [107], могут применять в качестве руководства по растворам высшей дозы.

А.3.3 Метод В

А.3.3.1 Общие положения

Для выбора методов подготовки проб В или С необходимо проводить предварительное тестирование в соответствии с процедурой подготовки исследуемого образца (см. А.3.3.2) и экстракции (см. А.3.3.3).

Метод В выбирают, если процентное содержание экстрагируемых веществ, полученное в предварительном исследовании, отвечает следующим критериям:

a)    для изделий массой < 0,5 г, таких как контактные или интраокулярные линзы, необходимо использовать метод В, если процентное содержание экстрагируемых веществ в исследуемом образце > 1 %;

b)    для изделий массой > 0,5 г необходимо использовать метод В, если процентное содержание экстрагируемых веществ в исследуемом образце > 0,5 %.

Если процентное содержание экстрагируемых веществ не отвечает критериям, приведенным выше, экстракт должен быть приготовлен, используя метод С.

А.3.3.2 Приготовление исследуемого образца

Исследуемый образец погружают в летучую органическую экстрагирующую среду, которая экстрагирует остаточные вещества из исследуемого образца, но не растворяет исследуемый образец. Если внешний вид или вес исследуемого образца подтверждает частичное разложение, следует использовать метод С. Исследуют два или более растворителя, чтобы определить, какой растворитель экстрагирует наивысшее процентное содержание экстрагируемых веществ из исследуемого образца (см. А.3.3.3 и А.3.3.4). Распространенными экстрагирующими растворителями являются метанол и ацетон. Экстрагированный выпаренный осадок исследуемого образца растворяют или суспензируют в растворителе, совместимом с тест-системой оценки генотоксичности. Окончательный объем органического или водного растворителя в культуре не должен превышать 1 % (органический) и 10 % (водный) в тесте оценки хромосомных аберраций или в тесте лимфомы мышей. В мутационном тесте на бактериях необходимо наносить 100 мл остаточного раствора/суспензии на чашку с агаром. Максимальная исследуемая концентрация в тесте оценки хромосомных аберраций in vitro или в тесте лимфомы мышей in vitro составляет 5 мг/мл. Максимальная концентрация в тесте оценки обратных мутаций на бактериях составляет 5 мг на чашку. Процедура экстракции образца приведена в А.3.3.3 (см. [86]).

ГОСТ ISO 10993-3-2018

Для теста in vivo экстрагированный и выпаренный осадок исследуемого образца растворяют или суспензируют в растворителях, совместимых с тест-системой. Выбор наивысшей дозы и способа введения такой же, как и в методе А.

Принципы, изложенные в [107], могут быть использованы в качестве руководства по растворам высшей дозы.

А.3.3.3 Процедура

Измельчают нужное количество исследуемого образца на маленькие кусочки и помещают их в стеклянный контейнер вместе с экстрагирующей средой. Необходимо использовать пропорцию в 1 г к 10 мл или достаточный объем для погружения исследуемого образца. Если исследуемый образец невозможно разрезать, используют достаточный объем для покрытия исследуемого образца, предпочтительно пропорцию в 1 г к 10 мл.

Примечание — Подробности по экстракции абсорбирующих материалов содержатся в ISO 10993-12.

Экстрагируют исследуемый образец в течение (24 ± 2) ч при комнатной температуре с постоянным взбалтыванием.

После экстракции фильтруют экстракты через химически стойкий фильтр с низким связыванием для удаления исследуемого образца.

Выливают экстракт в грушевидную колбу с известной постоянной массой т₁ и выпаривают экстрагирующий растворитель в экстракте до сухости или до постоянного веса при помощи концентрационной установки пониженного давления при температуре < 30 °С. Определяют массу колбы после выпаривания т₂.

Вычисляют процент экстрагированных веществ.

Часть осадка может быть использована для проверки растворимости/однородности в совместимых с тест-системой растворителях.

Нельзя нагревать ни экстракт, ни дозовые растворы во избежание химических изменений осадков или потери летучих соединений.

Примечание — Полная экстракции по методу Сокслета может быть рассмотрена как альтернативный метод.

Выпаривание экстракта после экстракции неприменимо в тех случаях, когда ожидаемый осадок в изделии является легколетучим (например, этиленоксид, низкомолекулярные акрилатные мономеры).

При приготовлении проб по методу В оба экстракта исследуемого образца, если они отвечают критериям метода В, должны использовать отдельно. Если только один экстракт исследуемого образца отвечает критериям В, только этот экстракт применим для исследования генотоксичности. Другой экстракт не используют.

Следует растворить или суспензировать осадок экстрагируемых веществ в растворителе на основе максимизации тестовой концентрации для соответствующей системы исследования. Этот растворитель может быть идентифицирован, например, используя осадок, полученный в предварительном исследовании по методу В. Используют этот раствор в течение 24 ч.

А.3.3.4 Представление результатов

Вычисляют массу остаточных веществ W_R в грушевидной колбе путем определения изменения массы колбы по формуле

W_R = т₂ - т-1,    (А. 1)

где т₂ — масса колбы после выпаривания экстракта; т₁ — масса колбы.

Вычисляют относительное содержание экстрагируемых веществ (в процентах) путем определения пропорции массы экстрагируемых материалов к массе исследуемого образца и умножения на 100 по формуле

%_e=W_R/m₃W 0,    (А.    2)

где %_е — процентное содержание экстрагируемых веществ; т₃ — масса исследуемого образца до экстракции.

Фиксируют относительное содержание экстрагируемых веществ, %, для каждого растворителя.

Отчет об исследовании должен включать обоснование выбора экстрагирующего растворителя и относительное содержание осадка, %, для каждого исследуемого растворителя.

А.3.4 Метод С

А.3.4.1 Общие положения

Метод С является экстракционным методом, имитирующим условия использования изделия, аналогичным описанному в ISO 10993-12. Исследуемый образец экстрагируется в растворителе/среде, совместимым(ой) с тест-системой. Приготовление исследуемого образца должно соответствовать тест-системе. Используют данный экстракт в течение 24 ч.

15

ГОСТ ISO 10993-3-2018

Содержание

1    Область применения.................................................................1

2    Нормативные ссылки.................................................................1

3    Термины и определения...............................................................2

4    Основные требования................................................................2

4.1    Общие положения................................................................2

4.2    Дополнительные требования к тестам для оценки канцерогенности.......................3

4.3    Дополнительные требования к тестам для оценки токсического воздействия

на репродуктивную функцию..........................................................3

5    Тесты на генотоксичность.............................................................4

5.1    Общие положения................................................................4

5.2    Стратегия исследования...........................................................4

5.3    Подготовка образцов .............................................................6

6    Тесты на канцерогенность ............................................................6

6.1    Общие положения................................................................6

6.2    Стратегия исследования...........................................................7

6.3    Подготовка образцов .............................................................7

6.4    Методы исследования.............................................................8

7    Тесты для оценки токсического воздействия на репродуктивную функцию и развитие

потомства............................................................................9

7.1    Общие положения................................................................9

7.2    Стратегия исследования...........................................................9

7.3    Подготовка образцов..............................................................9

7.4    Методы исследования............................................................10

8 Отчет об исследовании............................................................10

Приложение А (справочное) Руководство по выбору приемлемой процедуры подготовки

образцов при исследовании генотоксичности ................................11

Приложение В (справочное) Блок-схема для последующей оценки полученных результатов.......17

Приложение С (справочное) Обоснование тест-системы....................................18

Приложение D (справочное) Тест-системы для оценки    клеточной трансформации...............20

Приложение Е (обязательное) Исследование канцерогенности с использованием

имплантационного теста..................................................21

Приложение F (справочное) Тесты in vitro для оценки эмбриотоксичности......................22

Приложение ZA (справочное) Взаимосвязь между настоящим стандартом и основными

требованиями Директивы ЕС 93/42 EEC по медицинским изделиям.............23

Приложение ZB (справочное) Взаимосвязь между настоящим стандартом и основными требованиями Директивы ЕС 90/385/ЕЕС по активным имплантируемым

медицинским изделиям..................................................24

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов

и документов межгосударственным стандартам..............................25

Библиография.......................................................................27

А.3.4.2 Процедура

А.3.4.2.1 Для теста оценки обратных мутаций на бактериях исследуемый образец измельчают на маленькие кусочки, при возможности, и экстрагируют согласно ISO 10993-12.

А.3.4.2.2 Для теста in vitro на клетках млекопитающих исследуемый образец измельчают на маленькие кусочки, если необходимо, и экстрагируют согласно ISO 10993-12.

А.3.4.2.3 Если в качестве полярного растворителя для экстракции используют культуральную среду без сыворотки, исследуемый экстракт тестируют неразбавленным после добавления сыворотки и перед добавлением определенного количества клеток. Исследуемый экстракт в клеточной культуральной среде с сывороткой (как неполярный растворитель) тестируют как неразбавленный экстракт. Если в качестве полярного растворителя для экстракции используют раствор хлорида натрия, исследуемый экстракт должен быть разведен до 10 % клеточной культуральной средой, обогащенной сывороткой, перед дозированием клеток. Исследуемый экстракт диметил-сульфоксида или этанола необходимо исследовать как однопроцентный после разведения клеточной культуральной средой, обогащенной сывороткой. Для цитотоксичных исследуемых экстрактов следует рассмотреть приемлемый предел цитотоксичности для проб при выборе адекватной дозы исследуемого экстракта.

Примечание 1 — Температура (37 ± 1) °С в течение (48 ± 2) ч также может быть приемлемой, если для экстракции использована клеточная культуральная среда с сывороткой или без нее.

А.3.4.2.4 Для исследования in vivo исследуемый образец рубят на маленькие кусочки, при возможности, и экстрагируют согласно указаниям настоящего стандарта.

А.3.4.2.5 Исследуемый экстракт вводят животным внутривенно (раствор хлорида натрия) или интрапери-тонеально (гидрофобный) в зависимости от используемого растворителя. Объем не должен превышать 20 мл/кг массы тела для мышей и 10 мл/кг для крыс.

А.4 Дополнительное руководство по специальным процедурам приготовления проб

А.4.1 Биодеградируемые полимеры

Для изделий, сделанных из биодеградируемых полимеров, можно использовать модифицированный метод В для приготовления исследуемого материала, так как существует возможность высвобождения всего количества LMWC в организм пациента. С помощью растворителей, подходящих для растворения и переосаждения, фильтруют полученный раствор для удаления отложений. Фиксируют данные о любом осадке на фильтровальной бумаге после фильтрации. Выпаривают растворители из фильтрата (например, можно использовать ротационный испаритель). Записывают количество образовавшегося осадка. Растворяют или суспензируют осадок в растворителе/ среде, совместимыми с тест-системой, и используют для тестирования.

А.4.2 Неорганические материалы: продукты износа металлов, сплавов и керамики

При оценке генотоксичности изделий из неорганических материалов, таких как протезы тазобедренного сустава, основным вопросом является генотоксический потенциал ионов металла, выделяемых продуктами износа и/или коррозией в течение клинического воздействия, и их количество. Так как тесты в настоящем стандарте предназначены для измерения генотоксичного потенциала экстрактов готового изделия (в растворе), а не его частиц, потребуются альтернативные подходы к оценке генотоксичности продуктов износа или частиц.

А.4.3 LMWC

Когда исследуемый образец состоит из единственного или множественных LMWC, риск генотоксичности может быть оценен путем применения его раствора/суспензии в среде, совместимой с тест-системой. Применим метод А.

16

Введение

ISO (Международная организация по стандартизации) является Всемирной федерацией национальных органов по стандартизации (органов — членов ISO). Подготовку международных стандартов проводят технические комитеты. Каждый комитет-член, заинтересованный в деятельности, для которой создан технический комитет, имеет право быть представленным в этом комитете. Международные организации, правительственные и неправительственные, имеющие связи с ISO, также принимают участие в работе. ISO тесно сотрудничает с Международной электротехнической комиссией (IES) по всем вопросам электротехнической стандартизации.

Процедуры, примененные при разработке настоящего стандарта, а также процедуры, предназначенные для его дальнейшей поддержки, описаны в части 1 Директив ISO/IEC. В частности, следует обратить внимание на различные критерии утверждения для различных типов документов ISO. Настоящий стандарт составлен в соответствии с редакционными правилами части 2 Директив ISO/IEC (www. iso.org/directives).

Необходимо учитывать возможность того, что некоторые из элементов настоящего стандарта могут быть объектом патентных прав. ISO не должна нести ответственность за идентификацию определенного или всех патентных прав. Подробности описания патентных прав, определенного при разработке настоящего стандарта, будут включены в предисловие и/или в список ISO полученных патентных заявлений (www.iso.org/patents). Любая торговая марка упоминается в настоящем стандарте для удобства пользователей и не служит рекламой.

ISO 10993-3 подготовлен техническим комитетом ISO/TC 194.

Основные технические изменения:

a)    стратегия исследований изменена путем включения тестов in vivo и последующей оценки;

b)    введено новое приложение А «Руководство по выбору приемлемой процедуры приготовления проб при изучении генотоксичности»;

c)    введены тесты in vitro и in vivo для оценки генотоксичного потенциала медицинских изделий;

d)    введено приложение В «Блок-схема для последующей оценки полученных результатов»;

e)    заменено наименование приложения Е на «Исследования канцерогенности с использованием имплантационного теста», а также его статус «обязательное»;

f)    введено приложение F «Тесты in vitro для оценки эмбриотоксичности».

В серию ISO 10993 входят следующие части под общим названием «Оценка биологического действия медицинских изделий»:

-    часть 1 «Оценка и испытания в рамках процесса менеджмента риска»;

-    часть 2 «Требования к охране здоровья животных»;

-    часть 3 «Испытания на генотоксичность, канцерогенность и токсичность, влияющие на репродуктивность»;

-    часть 4 «Выбор испытаний, относящихся к взаимодействию с кровью»;

-    часть 5 «Испытания на цитотоксичность in vitro»]

-    часть 6 «Испытания для определения локальных эффектов после имплантации»;

-    часть 7 «Остатки при стерилизации этиленоксидом»;

-    часть 9 «Структура идентификации и квантификации потенциальных продуктов разложения»;

-    часть 10 «Пробы на раздражение и аллергическую реакцию кожи»;

-    часть 11 «Исследования общетоксического действия»;

-    часть 12 «Приготовление проб и стандартные образцы»;

-    часть 13 «Идентификация и количественная оценка продуктов разложения в полимерных медицинских устройствах»;

-    часть 14 «Идентификация и количественная оценка продуктов разложения керамики»;

-    часть 15 «Идентификация и количественная оценка продуктов разложения металлов и сплавов»;

-    часть 16 «Концепция токсикокинетических исследований продуктов разложения и выщелачиваемых веществ»;

-    часть 17 «Установление допустимых пределов выщелачиваемых веществ»;

-    часть 18 «Определение химических характеристик материалов»;

-    часть 19 «Физико-химическая, морфологическая и топографическая характеристика материалов (технические требования)»;

ГОСТ ISO 10993-3-2018

-    часть 20 «Принципы и методы иммунотоксикологических испытаний медицинских изделий (технические требования)»;

-    часть 33 «Руководство по испытаниям на генотоксичность. Дополнение к ISO 10993-3».

Следующие определения применимы для понимания внедрения международного стандарта ISO

и другой нормативной документации ISO [технические требования (TS), общедоступная спецификация (PAS), международные экспертные соглашения (IWA)]:

-    «следует»—требование;

-    «необходимо» — рекомендация;

-    «можно» — разрешено;

-    «возможно» — организация или физическое лицо способны к определенному действию.

Часть 2 (шестое издание, 2011 г.), 3.3.1 Директив ISO/IES определяет требование как «выражение

содержания документа, передающее критерий, необходимый для выполнения без отклонений, если заявлено соответствие документу».

Часть 2 (шестое издание, 2011 г.), 3.3.2 Директивы ISO/IES определяет рекомендацию как «выражение в содержании документа, указывающее на то, что среди нескольких возможностей одна рекомендуется как наиболее подходящая, без упоминания или исключения других, или что определенный подход предпочтителен, но необязателен, или (в отрицательной форме) что определенная возможность или подход нежелательны, но не запрещены».

Основа биологической оценки медицинских изделий часто признается эмпирической и мотивируется соответствующими аспектами безопасности человека. Особенно важно учитывать риски серьезных и необратимых эффектов, таких как рак или аномалии второго поколения. При предоставлении безопасных медицинских изделий неотъемлемо максимально возможное снижение таких рисков. Оценку мутагенной, канцерогенной и репродуктивной опасностей признают основным компонентом контроля этих рисков. Не все методы исследования для оценки генотоксичности, канцерогенности и токсического действия на репродуктивную функцию одинаково хорошо разработаны, а их применимость неравнозначно установлена для исследования медицинских изделий.

Значительные проблемы с размерами исследуемых образцов и их приготовлением, научное понимание механизма заболеваний и валидация тестов могут ограничивать применение существующих методов. Например, недостаточно изучено биологическое значение канцерогенеза, индуцируемого инородными телами. Ожидается, что достижения проводимых научных и медицинских исследований улучшат понимание и подход к этим серьезным по своему действию токсикологическим эффектам. Предлагаемые методы исследования являются наиболее приемлемыми на момент подготовки настоящего стандарта. Научно обоснованные альтернативы предлагаемым методам исследования могут быть применимы, если они относятся к соответствующим аспектам оценки безопасности. При выборе тестов, необходимых для исследования конкретного медицинского изделия, обязательна тщательная оценка возможного применения для человека и потенциальных взаимодействий медицинского изделия с различными биологическими системами. Эти аспекты становятся особо значимыми в таких областях, как репродуктивная и онтогенетическая токсикология.

В настоящем стандарте представлены методы исследования для выявления конкретных биологических опасностей, а также стратегии для выбора методов исследования, которые помогут при определении опасностей. Исследование не всегда необходимо или полезно при управлении токсикологическими рисками, связанными с воздействием материала изделия, но в том случае, если это приемлемо, важно достичь максимальной чувствительности теста. Множество возможных последствий и важность таких факторов, как степень воздействия, видовые различия, механические и физические аспекты, означают, что оценка риска должна быть проведена в каждом конкретном случае.

V

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ИЗДЕЛИЯ МЕДИЦИНСКИЕ.

ОЦЕНКА БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ МЕДИЦИНСКИХ ИЗДЕЛИЙ

Часть 3

Исследования генотоксичности, канцерогенности и токсического действия на репродуктивную функцию

Medical devices. Biological evaluation of medical devices.

Part 3. Tests for genotoxicity, carcinogenicity and reproductive toxicity

Дата введения — 2019—06—01

1 Область применения

Настоящий стандарт предназначен для формирования стратегии с целью оценки риска, выбора тестов для определения опасностей и менеджмента риска с точки зрения возможности следующих потенциально необратимых биологических изменений, возникающих в результате воздействия медицинских изделий:

-    генотоксичности;

-    канцерогенности;

-    токсического действия на репродуктивную функцию и развитие.

Настоящий стандарт применяется для оценки потенциального генотоксического, канцерогенного эффектов или токсического действия на репродуктивную функцию при использовании медицинского изделия.

Примечание — Руководство по выбору тестов приведено в ISO 10993-1.

2 Нормативные ссылки

Следующие документы необходимы для применения настоящего стандарта. Для датированной ссылки применяется только указанное издание. Для недатированной — последнее издание ссылочного документа, включая все поправки к нему:

ISO 10993-1, Biological evaluation of medical devices — Part 1: Evaluation and testing within a risk management process (Оценка биологическая медицинских изделий. Часть 1. Оценка и испытания в рамках процесса менеджмента риска)

ISO 10993-2, Biological evaluation of medical devices — Part 2: Animal welfare requirements (Оценка биологическая медицинских изделий. Часть 2. Требования к охране здоровья животных)

ISO 10993-6, Biological evaluation of medical devices — Part 6: Tests for local effects after implantation (Изделия медицинские. Оценка биологического действия. Часть 6. Исследования местного действия после имплантации)

ISO 10993-12, Biological evaluation of medical devices — Part 12: Sample preparation and reference materials (Биологическая оценка медицинских изделий. Часть 12. Приготовление проб и стандартные образцы)

IS010993-18, Biological evaluation of medical devices — Part 18: Chemical characterization of materials (Оценка биологическая медицинских изделий. Часть 18. Определение химических характеристик материалов)

Издание официальное

OECD¹) 414, Prenatal Development Toxicity Study (Исследование токсического действия на пренатальное развитие)

OECD 415, One-Generation Reproduction Toxicity Study (Изучение репродуктивной токсичности одного поколения)

OECD 416, Two-Generation Reproduction Toxicity (Изучение токсического действия на репродуктивную функцию в пределах двух поколений)

OECD 421, Reproduction/Developmental Toxicity Screening Test (Скрининговый тест токсического действия на репродуктивную функцию и развитие)

OECD 451, Carcinogenicity Studies (Исследования канцерогенности)

OECD 453, Combined Chronic Toxicity/Carcinogenicity Studies (Комбинированные исследования хронической токсичности/канцерогенности)

OECD 473, In vitro Mammalian Chromosome Aberration Test (Тест оценки хромосомной аберрации у млекопитающих in vitro)

OECD 476, In vitro Mammalian Cell Gene Mutation Tests using the Hprt and xprt genes (Тест клеточной генной мутации в млекопитающих in vitro)

OECD 487, In vitro Mammalian Cell Micronucleus Test (Микроядерный тест на клетках млекопитающих in vitro)

3    Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ISO 10993-1, ISO 10993-12, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1    исследование на канцерогенность: Тест для определения потенциальной онкогенной опасности изделий, материалов и/или экстрактов из них при многократном воздействии в течение значительной части жизненного цикла экспериментального животного.

3.2    энергоакгивное медицинское изделие: Изделие, предназначенное для терапевтического действия или диагностики с помощью электромагнитного, ионного или ультразвукового излучения.

Примечание — Это не относится к устройствам, вырабатывающим электрический ток, таким как элек-трокаутеры, кардиостимуляторы или функциональные электростимуляторы.

3.3    тест на генотоксичность: Тест, в котором используют клетки млекопитающих и других животных, а также бактерии, дрожжи, грибы или животных для определения генных мутаций, изменений хромосомной структуры или других изменений генов или ДНК, вызванных изучаемыми материалами.

3.4    максимально переносимая доза; МПД: Максимальное количество имплантируемого материала, которое экспериментальное животное переносит без негативных физических эффектов.

3.5    тесты для изучения воздействия на репродуктивную функцию и развитие: Тесты для оценки потенциального воздействия изучаемых материалов на репродуктивную функцию, эмбриогенез (тератогенность), пренатальное и постнатальное развитие.

3.6    подготовка исследуемых образцов: Остаточные, экстрагируемые, выщелачиваемые вещества, а также изделия из биодеградируемых материалов, ресуспендированные в несущей среде, совместимой с системой исследования.

4    Основные требования

4.1 Общие положения

ISO 10993-1 обозначает условия, при которых потенциальные генотоксичность, канцерогенность и репродуктивная токсичность являются значимым риском при общей оценке биологической безопасности. Тестирование данных эффектов должно быть проведено на основе оценки риска. При определении того, требуется ли исследование генотоксичности, канцерогенности или репродуктивной токсичности изделия, оценка риска должна учитывать следующие факторы:

- анализ химических составляющих материала(ов) изделия, включая остаточные продукты производственного процесса, деструкции или метаболиты, для определения проблемных аспектов на основе

¹¹ Организация экономического сотрудничества и развития.

ГОСТ ISO 10993-3-2018

взаимодействия «структура—активность» или предшествующей демонстрации соответствующей токсичности в химическом классе;

-    механистическая основа токсичности, если доступна;

-    существующая информация по оценке генотоксичности, канцерогенности и репродуктивной токсичности медицинского изделия;

-    степень предшествующего использования сопоставимых материалов в соответствующих применениях;

-    рассмотрение остаточных веществ готового изделия на предмет их качественной характеристики и потенциальной биологической активности (т. е. взаимодействие «структура—активность» или уже имеющиеся соответствующие результаты);

-    путь воздействия;

-    популяция пациентов;

-    степень и длительность локального (в месте имплантации или применения) и системного воздействия;

-    ожидаемое влияние результатов исследований (либо их отсутствия) на оценку рисков;

-    изменения в виде или количестве остаточных веществ, влиянию которых подвергается пациент либо в результате увеличения влияния изделия, либо при увеличении размеров изделия по сравнению с эквивалентным изделием.

Часто используемые способы оценки риска [например, уровни порога токсикологической угрозы (ТТС)] могут быть полезны при оценке этих факторов.

Если анализ состава материалов изделия обнаруживает наличие химических составляющих, которые являются проблематичными, но существующие данные по токсичности неадекватны, следует рассмотреть исследование отдельных химических веществ. Отдельные химические вещества должны быть исследованы с предпочтением к составным материалам или экстрактам, если это улучшит оценку риска. Если требуется исследование материала изделия, его проводят на готовом изделии (включая стерилизацию, если применимо), либо на репрезентативных материалах готовых изделий, либо на материалах, обработанных тем же методом, что и готовое изделие (включая стерилизацию, если применимо). Решение о проведении исследования и природа исследуемого образца должны быть обоснованы и отражены документально. Возможно, потребуются дополнительные исследования для характеристики продуктов износа изделий или изделий из материалов, отвердевающих in situ (например, цементы, адгезивы и форполимерные смеси), кроме тех случаев, когда токсикологическая оценка риска не определяет опасностей, связанных с дополнительными состояниями устройства/материалов. В ISO 10993-12 приведена информация относительно изделий, отвердевающих in situ.

4.2    Дополнительные требования к тестам для оценки канцерогенности

При исследовании канцерогенности в дополнение к 4.1 должны быть рассмотрены следующие факторы:

-    физические характеристики (например, размер и форма частиц, пор, общая площадь и состояние поверхности, плотность изделия);

-    результаты оценки теста на генотоксичность и имплантационного теста, а также других исследований.

4.3    Дополнительные требования к тестам для оценки токсического воздействия

на репродуктивную функцию

При исследовании репродуктивности в дополнение к 4.1 следует рассмотреть общую длительность прямого или непрямого кумулятивного контакта с репродуктивной тканью, эмбрионом/плодом или половыми клетками.

Любая информация из опубликованных исследований по эффекту материалов изделия на муж-ские/женские репродуктивные органы или результаты субхронических/хронических исследований гистопатологии репродуктивной системы должны также формировать основу до проведения полномасштабного исследования репродуктивной токсичности.

3

5 Тесты на генотоксичность

5.1    Общие положения

Перед принятием решения о проведении исследования на генотоксичность следует учитывать положения ISO 10993-1. Обоснование программы исследований с учетом всех значимых факторов, приведенных в 4.1—4.3, должно быть документально зафиксировано.

Исследования генотоксичности предназначены для обнаружения двух основных классов генетического повреждения:

-    генные мутации (точечные мутации);

-    хромосомные повреждения [структурные аберрации, такие как транслокации, малые или большие делеции и вставки, а также численные хромосомные аберрации (анеуплоидия)].

5.2    Стратегия исследования

5.2.1    Общие положения

Ни один тест не способен определить все значимые генотоксичные агенты. Следовательно, обычным подходом является постановка батареи тестов in vitro и, при определенных обстоятельствах, тестов in vivo.

Показано, что в тесте оценки обратных мутаций на бактериях обнаруживают значимые генетические изменения, вызываемые большинством генотоксичных канцерогенов, определяемых в тестах на грызунах. Определенные классы генотоксикантов, например галоидные алкилы, этот тест не выявляет. Способность исследуемых материалов повреждать ДНК в бактериальных системах может быть не связана с их вероятным эффектом в эукариотических клетках, в связи с чем следует тестировать вещества на клетках млекопитающих при отсутствии других доказательств.

Используя несколько тест-систем на клетках млекопитающих, определяют: крупные хромосомные повреждения (тесты in vitro на структурные и численные хромосомные аберрации); системы, которые выявляют первичные генные мутации (HPRT мутационный тест), и систему, которая выявляет генные мутации и кластогенные эффекты [тест по определению тимидинкиназы (ТК) в лимфоме мышей с определением количества и размера колоний].

Тест оценки хромосомных повреждений in vitro и тест ТК в лимфоме мышей дают эквивалентные результаты. Результаты обоих исследований имеют относительно высокий уровень конгруэнтности для соединений, которые рассматриваются как генотоксичные, но дают отрицательные результаты в тесте оценки обратных мутаций на бактериях. Таким образом, тест оценки хромосомных аберраций и тест оценки ТК в лимфоме мышей в настоящий момент считают равнозначными при использовании наряду с тестом оценки обратных мутаций на бактериях в стандартной батарее тестов для определения генотоксичности.

5.2.2    Батарея тестов

При исследовании генотоксичности батарея тестов включает:

a)    тест для определения генных мутаций на бактериях (OECD 471), модифицированный для медицинских изделий, например для возможности исследований экстрактов изделий (см. положение 6 ISO/TR 10993-33); либо

b)    тест оценки хромосомных аберраций in vitro на клетках млекопитающих (OECD 473), модифицированный для медицинских изделий (см. положение 7 ISO/TR 10993-33); или

c)    тест определения ТК в лимфоме мышей in vitro (OECD 476), модифицированный для медицинских изделий, включая обнаружение малых (или медленно растущих) и крупных колоний (см. положение 9 ISO/TR 10993-33) или

d)    микроядерный тест на клетках млекопитающих in vitro для определения хромосомных повреждений и анеугенности (OECD 487), модифицированный для медицинских изделий (см. положение 8 ISO/TR 10993-33).

Если необходимо рассмотреть дополнительные значимые факторы (такие как механизм генотоксичности и фармакокинетику), которые могут повлиять на генотоксическую активность соединения, можно проводить исследование in vivo, если это оправдано. Тест оценки хромосомных повреждений in vivo гематопоэтических клеток грызунов может являться либо анализом хромосомных аберраций или микроядер в клетках костного мозга, либо анализом микроядер в эритроцитах периферической крови

ГОСТ ISO 10993-3-2018

[см. ISO/TR 10993-33, положение 10 (OECD 474) или положение 11 (OECD 475)]. Тест оценки хромосомных повреждений in vivo в гематопоэтических клетках грызунов, если возможно, должен быть проведен с использованием двух экстрактов (см. ISO 10993-12 или приложение А). Предпочтительным путем введения экстрактов в полярных растворителях является внутривенный; предпочтительным путем введения экстрактов в неполярных растворителях — интраперитонеальный.

Тест in vivo не обязательный, если исследователь может продемонстрировать, что количество экстрагируемых веществ из исследуемого образца менее, чем количество материала, которое может вызвать положительный эффект подобно хорошо охарактеризованному в микроядерном тесте in vivo генотоксиканту. Примером может служить цисплатин (номер CAS 15663-27-1), который показал положительный ответ в дозе 0,3 мг/кг (см. [35]).

5.2.3 Последующая оценка полученных результатов

Если исследование генотоксичности проводят в соответствии с 5.2.2, а результаты двух тестов in vitro являются отрицательными, дальнейшее тестирование генотоксичности на животных не является необходимым. Если какой-либо тест дает положительные результаты, то применима следующая пошаговая процедура (см. приложение В).

Шаг 1: идентификация побочных факторов, влияющих на результаты начального набора тестов по оценке генотоксичности, при их наличии

a)    Идентификация побочных условий исследования (например, нефизиологические условия, взаимодействие исследуемого образца с культуральной средой, автоокисление и цитотоксичность).

b)    Идентификация метаболических эффектов (например, природа экзогенной метаболической системы, природа метаболического профиля, уникальные метаболиты).

c)    Идентификация примесей путем оценки химического состава, т. е. исследование ингредиентов материала или аналитическое тестирование.

Шаг 2: оценка весомости доказательства (WOE) с учетом механизма и способа действия (МОА)

a)    Прямое ДНК-взаимодействие по сравнению с непрямым ДНК-взаимодействием.

b)    Наличие анеуплоидии и полиплоидии. Задействован ли механизм анеуплоидии?

ШагЗ: принятие решения

Определить, является ли экстракт медицинского изделия или данное химическое вещество гено-токсикантом и если является:

a)    интерпретация результатов и анализ WOE/MOA в контексте оценки токсикологического риска представляют низкое/незначительное значение для пациентов при ожидаемом использовании; или

b)    интерпретация результатов и анализ WOE/MOA в контексте оценки токсикологического риска предполагают потенциальный риск для пациентов при ожидаемом использовании.

При решении а) дальнейших исследований и оценок не требуется.

При решении Ь) переходят к шагу 4.

Шаг 4: управление риском

Управляют рисками, учитывая генотоксическую опасность, либо проводят дальнейшие подходящие тесты in vitro и/или in vivo.

Шаг 5: выбор и проведение дополнительного исследования in vitro и/или in vivo

Любой тест in vivo должен быть выбран на основе наиболее подходящих показателей, определенных в тестах in vitro.

Обычно используемые тесты in vivo:

a)    микроядерный тест на грызунах (OECD 474);

b)    метафазный анализ клеток костного мозга грызунов (OECD 475);

c)    тесты оценки мутагенности на трансгенных животных (OECD 488).

Выбор наиболее подходящей системы исследований должен быть обоснован и отражен документально.

Примечание — В последнее время разрабатывается проект руководства OECD по исследованиям химических веществ методом гель-электрофореза изолированных клеток грызунов (тест ДНК-комет) для изучения генотоксичности. Это исследование может оказаться ценным для исследования медицинских изделий, но на момент издания настоящего стандарта руководство OECD не опубликовано¹/.

Л Проект руководства OECD по исследованиям химических веществ —тест ДНК-комет на клетках млекопитающих (щелочной вариант) in vivo доступен на http://www.oecd.org/

5