سم شناسی رایانه ای: اصول و کاربردها ۲۰۱۰
In Silico Toxicology: Principles and Applications 2010

اخیراً، روش های “درون سیلیکو” برای پیش بینی سمیت، به ویژه با توجه به قوانین اروپایی مانند REACH و مقررات مواد آرایشی، اهمیت فزاینده ای یافته اند. این روش ها به طور گسترده در سراسر جهان، به عنوان مثال در ایالات متحده آمریکا، کانادا، ژاپن و استرالیا نیز مورد استفاده قرار می گیرند. در ارزیابی خطری که یک ماده شیمیایی ممکن است برای سلامت انسان یا محیط زیست ایجاد کند، تمرکز اکنون به سمت بهره برداری از روش های “درون سیلیکو” برای جایگزینی تکنیک های “درون تنی” یا “برون تنی” معطوف شده است. پیش بینی سمیت بالقوه مستلزم چندین مرحله است: 1) جمع آوری و سازماندهی داده های موجود برای ترکیب، یا در صورت عدم وجود، اطلاعات مربوط به ترکیبات مرتبط. 2) ارزیابی کیفیت داده ها. 3) تولید اطلاعات اضافی در مورد ترکیب با استفاده از تکنیک های محاسباتی در سطوح مختلف پیچیدگی – محاسبه خواص فیزیکوشیمیایی، توصیف گرهای 2 بعدی، 3 بعدی / MO و مدل سازی / تعامل گیرنده خاص. 4) استفاده از یک استراتژی مناسب برای پیش بینی سمیت – یعنی یک روش معتبر آماری که به بهترین نحو از تمام اطلاعات موجود استفاده می کند (مکانیسم عمل، فعالیت برای ترکیبات مرتبط، تعمیم بین گونه ها و نقاط پایانی، مقادیر احتمالی سناریوی مواجهه در طول زمان و غیره). 5) سپس باید به این موضوع توجه شود که چگونه این اطلاعات در دنیای واقعی مورد استفاده قرار می گیرند – یعنی استفاده از سیستم های خبره / ابزارها به عنوان مرتبط با ارزیابان (در صورت تفاوت کافی با موارد قبلی) – رویکردهای وزنی شواهد. 6) در نهایت، شواهدی باید از مطالعات موردی در این زمینه ارائه شود. هیچ اثر دیگری اطلاعات مربوط به تمام این حوزه ها را در یک کتاب جمع آوری نمی کند و این اثر منحصر به فرد است، زیرا یک پیشرفت منطقی را از طریق هر یک از این مراحل کلیدی ارائه می دهد و استفاده از رویکردهای محاسباتی را برای پیش بینی سمیت زیست محیطی و اثرات بر سلامت انسان مواد شیمیایی آلی تعریف می کند. این جلد برای توسعه دهندگان و کاربران سم شناسی “درون سیلیکو” در نظر گرفته شده است و تحلیلی از تمام جنبه های مورد نیاز برای پیش بینی “درون سیلیکو” سم شناسی، از جمله جمع آوری داده ها، ارزیابی کیفیت و رویکردهای محاسباتی ارائه می دهد. مشارکت های رهبران شناخته شده در هر یک از این حوزه ها شامل شواهدی از استفاده و کاربرد رویکردها با استفاده از مطالعات موردی دنیای واقعی در مورد اثرات زیست محیطی و سلامت انسان است. این کتاب یک منبع مرجع واحد بسیار مفید برای افرادی است که در این زمینه کار می کنند، از جمله دانشگاهیان، متخصصان، دانشجویان مقاطع کارشناسی و تحصیلات تکمیلی و همچنین دانشمندان نظارتی دولتی که در ارزیابی خطر مواد شیمیایی و REACH مشارکت دارند.

In Silico methods to predict toxicity have become increasingly important recently, particularly in light of European legislation such as REACH and the Cosmetics Regulation. They are also being used extensively worldwide e.g. in the USA, Canada, Japan and Australia. In assessing the risk that a chemical may pose to human health or to the environment, focus is now being directed towards exploitation of in silico methods to replace in vivo or in vitro techniques. A prediction of potential toxicity requires several stages: 1) Collation and organisation of data available for the compound, or if this is not available, information for related compounds. 2) An assessment of the quality of the data. 3) Generation of additional information about the compound using computational techniques at various levels of complexity – calculation of physico-chemical properties, 2-D, 3-D / MO descriptors and specific receptor modelling / interaction. 4) Use of an appropriate strategy to predict toxicity – ie a statistically valid method which makes best use of all available information (mechanism of action, activity for related compounds, extrapolation across species and endpoints, likely exposure scenario amounts over time etc). 5) Consideration then needs to be given to how this information is used in the real world ie use of expert systems / tools as relevant to assessors (if sufficiently different to previous) – weight of evidence approaches. 6) Finally evidence should be presented from case studies within this area. No other publication brings together information on all of these areas in one book and this publication is unique in that it provides a logical progression through every one of these key stages and defines the use of computational approaches to predict the environmental toxicity and human health effects of organic chemicals. The volume is aimed at the developers and users of in silico toxicology and provides an analysis of all aspects required for in silico prediction of toxicology, including data collation, quality assessment and computational approaches. The contributions from recognised leaders in each of these areas include evidence of the use and applicability of approaches using real world case studies concerning both environmental and human health effects. The book provides a very useful single source reference for people working in this area including academics, professionals, under- and post-graduate students as well as Governmental Regulatory Scientists involved in chemical risk assessment and REACH.