Задача

Во всех случаях, когда нужно установить нечто, касающееся биологии людей, возникает фундаментальная сложность: на людях нельзя ставить опыты. Поэтому используют другие подходы. Основных подходов всего два: сбор статистических данных и эксперименты на животных. Если с помощью этих подходов исходное предположение подтверждается, переходят к исследованию механизмов действия вещества с использованием арсенала методов молекулярной биологии. Так поступают в реальной жизни, и так же следует решать нашу задачу.

1. Сбор статистических данных

Нужно опросить беременных и недавно родивших мам с целью выяснить, насколько часто они употребляли в пищу вещество Х. В идеале удается выделить группу, которая по каким-то причинам вещество Х не употребляло или употребляло в небольших количествах. С ней потом сравнивают тех, кто это вещество употреблял. Однако чаще получается выделить несколько (но не менее двух) групп, отличающихся по частоте употребления этого вещества (в простейшем случае их две: употребляющих очень часто и очень редко).

Следующий шаг: подсчет частоты нарушений развития детей в обеих группах (будем пока рассматривать самый простой вариант с двумя группами). Для этого собирают медицинские данные: частота и виды нарушений внутриутробного развития, родов; частота и виды нарушений здоровья родившихся детей.

Далее выясняют, существуют ли значимые различия между группами по отклонениям в развитии и здоровье детей. Для этого используют методы статистики. Если оказывается, что у мам, которые чаще употребляли вещество Х в пищу, отклонения в развитии детей встречаются достоверно чаще, то делают вывод о том, что данное вещество скорее всего действительно опасно.

Однако надо понимать, что это - косвенное подтверждение гипотезы. Поэтому обязательно используют еще один путь: опыты на животных.

2. Эксперименты на животных

Общий методический подход тот же: нужно сделать группу животных (например, крыс), которая будет получать вещество Х и другую группу (она называется контрольной), которая это вещество получать не будет. Можно повысить достоверность эксперимента, сделав несколько групп животных, которым будут скармливать вещество Х в разных дозах (например, группы, получающие высокую, среднюю и низкую дозы вещества Х), а также контрольную группу.

И точно также, как в случае с людьми, мы будем стараться увидеть, есть ли достоверная связь между употреблением вещества Х и нарушениями в развитии. Только в этом случае мы будет точно знать, какие животные и сколько вещества Х получали. Основные методические подходы для этих экспериментов перечислены ниже.

3. Исследования молекулярных механизмов действия вещества Х

Надо понимать, что опыты на животных - тоже косвенный метод, ведь их метаболизм не полностью идентичен человеческому. Следующий пласт исследований, на которых мы не будем подробно останавливаться - это изучения молекулярных механизмов действия вещества Х. Здесь используются культуры клеток и весь арсенал современной молекулярной биологии. Упомянем только самые очевидные эксперименты: на культуру клеток действуют веществом Х и оценивают, например, скорость роста и уровень гибели клеток по сравнению с контрольными.

В итоге получается, что когда речь идет о людях, нам приходится довольствоваться совокупностью косвенных данных. Чем больше число путей, которыми эти данные получены, тем более они достоверны.

4. Общие замечания. При использовании обоих подходов важно учитывать следующие моменты:

1. численность всех групп должна быть достаточно высокой, чтобы свести к минимуму случайные отклонения;
2. достоверность и информативность повышается при изучении разных рас и даже разных социальных слоев людей и при использовании нескольких разных видов модельных животных

Критерий оценки. Ответ оценивается следующим образом. За указание фундаментальных групп экспериментов (пункты 1-3) ставился высокий балл (3 б.). За каждый корректный эксперимент - 2 б., но не более 18 б. за вопрос.