Die computergestützte Toxikologie ist zu einem integralen Bestandteil der Sicherheitsbewertung von Arzneimitteln, Industriechemikalien und im gesamten Bereich der Umweltgesundheit geworden. Ihre Anwendungsbereiche reichen von der Früherkennung über die Gefahrenidentifizierung bis hin zur Risikobewertung, einschließlich der Unterstützung bei der Einreichung von Zulassungsanträgen. In unserem aktuellenManuskript1 betonen meine Kollegin Frances Hall und ich, dass die Ausweitung dieser Anwendungen einen Bedarf an Bildungsansätzen geschaffen hat, die wissenschaftliche Prinzipien, Methodik und regulatorische Rahmenbedingungen in einem kohärenten Ausbildungsweg miteinander in Einklang bringen.
Kontext der Nutzung als zentrales pädagogisches Prinzip
Ein wesentlicher Beitrag unserer Überprüfung ist die Betonung desAnwendungskontexts (Context of Use, COU) innerhalb vonBildungsrahmenwerken. Die Eignung eines rechnerischen Ansatzes hängt von der zu behandelnden Frage, dem interessierenden Endpunkt und den erforderlichen Evidenzstandards ab. Beispielsweise erfordern Anwendungen gemäß ICH M7 für mutagene Verunreinigungen die ergänzende Verwendung statistischer und regelbasierter Modelle, gefolgt von einer Expertenprüfung. Andererseits wird die Angemessenheit einer Read-Across-Bewertung auf der Grundlage des Anwendungskontexts bewertet, der die Höhe der Unsicherheit beeinflusst, die innerhalb eines bestimmten COU-Rahmens akzeptiert werden kann.
Die Einbettung realer Szenarien in Bildungsrahmen fördert die Anwendung von Berechnungsergebnissen innerhalb definierter COU-Erwartungen (einschließlich regulatorischer Anforderungen) und unterstreicht die Notwendigkeit von Transparenz, Unsicherheitscharakterisierung und klarer Kommunikation wissenschaftlicher Argumentation.
Kompetenzentwicklung durch angewandtes Lernen
In dem Manuskript wirdeinBildungsrahmen vorgestellt, der von grundlegenden wissenschaftlichen Kenntnissen bis hin zur praktischen Anwendung reicht. Zu den grundlegenden Elementen gehören die Darstellung chemischer Strukturen, die Deskriptortheorie und deren Zusammenhang mit toxikologischen Prinzipien.
Angewandte Komponenten werden integriert, um die Entwicklung von Fachkompetenz zu unterstützen, und können Folgendes umfassen:
- Untersuchung von Trainingsanaloga, Anwendungsbereichen und mechanistischer Relevanz
- Integration computergestützter Vorhersagen in die Bewertung der Beweiskraft
- Dokumentation der Begründung gemäß den regulatorischen Erwartungen oder, allgemeiner gesagt, den auf der Grundlage der COU definierten Erwartungen.
Zusammenarbeit und Zugang zu Ressourcen
Der Zugang zu öffentlichen/kommerziellen Tools und Datensätzen stärkt Bildungswege, da sie Möglichkeiten bieten, sich mit wissenschaftlichen Prozessen auseinanderzusetzen, die dabei helfen, akademisches Lernen mit praktischer Anwendung zu verbinden. Die Zusammenarbeit zwischen akademischen Einrichtungen, Industriepartnern und weiteren Interessengruppen verbessert die methodische Ausbildung zusätzlich und macht die Lernenden mit sich weiterentwickelnden Standards vertraut.
Integration neuer Methoden
Die Eignung einer Methode für die Entscheidungsfindung (ob traditionell oder KI-gestützt) hängt vom jeweiligen Anwendungskontext ab. Die regulatorischen Erwartungen legen den Schwerpunkt auf Transparenz, klar definierte Endpunkte und Validierungsansätze, die der zu unterstützenden Entscheidung angemessen sind. In unserer Überprüfung1 verweisen wir auf neue Leitlinien, die risikobasierte Glaubwürdigkeitsrahmen fördern und die Bedeutung der Integration wissenschaftlicher und governancebezogener Grundsätze in Schulungsprogramme aufzeigen, um sicherzustellen, dass methodische Ansätze verantwortungsbewusst und mit angemessener Unsicherheitskommunikation angewendet und entwickelt werden.
Schlussfolgerung
Die Zukunft der computergestützten Toxikologie umfasst die fortgesetzte Fähigkeit, Vorhersagemethoden mit wissenschaftlicher Genauigkeit und COU-Bewusstsein anzuwenden. Unsere Übersicht bietet einen strukturierten, kontextorientierten Rahmen, der Grundlagenforschung, computergestützte Methoden und praktische Anwendungen integriert und die Entwicklung wissenschaftlicher Kompetenz unterstützt, was wiederum zu neuen Strategien für die Bewertung von Methoden beiträgt. Diese Strategien können die gesamte Pipeline der Arzneimittelforschung und -entwicklung unterstützen.
Lesen Sie den vollständigen Artikel: Brückenschlag zwischen Wissenschaft und Lehrplan: Vorbereitung zukünftiger Führungskräfte in der computergestützten Toxikologie
Referenzen
1. Hall, F., & Johnson, C. (2026). Brückenschlag zwischen Wissenschaft und Lehrplan: Vorbereitung zukünftiger Führungskräfte in der computergestützten Toxikologie.Frontiers in Toxicology,Band 7-2025.https://www.frontiersin.org/journals/toxicology/articles/10.3389/ftox.2025.1662963
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