<abstract xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">

Tobacco heating products (THPs) have reduced toxicant emissions relative to cigarettes. THPs are continually evolving, but safety and efficacy studies on each new variant involve considerable resources. As employed by the pharmaceutical industry, a “bridging” process could be used to demonstrate product equivalence.
Therefore, we investigated the feasibility of a bridging approach by evaluating aerosol emissions and <italic>in vitro</italic> cytotoxicity of five variant THPs in relation to a base product. All products were compared to a reference cigarette and a commercial benchmark. Relative to smoke, chemical reductions in THP aerosols were comparable among the THPs at 94–97%. The aerosols showed similar cytotoxicity in human lung tissues exposed at the air-liquid interface (p = 0.8378) but were significantly less toxic than smoke (p = 0.04). Relative to the THP benchmark, variant THPs showed lower cytotoxicity (p = 0.0141). Emissions and cytotoxicity data demonstrated that the variant THPs were comparable to the base THP, irrespective of consumable format or flavour. This dataset demonstrates the feasibility of a bridging approach and can inform an evidence-based strategy in developing sufficient data to predict similarity against an already established dataset. Therefore, avoiding repetition of vast data generation could ease authorisation requirements of newer products. Finally, we propose that more work is required to understand chemical, biological (<italic>in vitro</italic>), human consumption, and clinical data before the equivalence of these products (and others) can be definitively demonstrated. Future studies maybe needed to assess additional chemical and biological outputs and all data will need to be contextualised against human consumption data in terms of a bridging framework.
</abstract>

Tobacco heating products (THPs) have reduced toxicant emissions relative to cigarettes. THPs are continually evolving, but safety and efficacy studies on each new variant involve considerable resources. As employed by the pharmaceutical industry, a “bridging” process could be used to demonstrate product equivalence.
Therefore, we investigated the feasibility of a bridging approach by evaluating aerosol emissions and in vitro cytotoxicity of five variant THPs in relation to a base product. All products were compared to a reference cigarette and a commercial benchmark. Relative to smoke, chemical reductions in THP aerosols were comparable among the THPs at 94–97%. The aerosols showed similar cytotoxicity in human lung tissues exposed at the air-liquid interface (p = 0.8378) but were significantly less toxic than smoke (p = 0.04). Relative to the THP benchmark, variant THPs showed lower cytotoxicity (p = 0.0141). Emissions and cytotoxicity data demonstrated that the variant THPs were comparable to the base THP, irrespective of consumable format or flavour. This dataset demonstrates the feasibility of a bridging approach and can inform an evidence-based strategy in developing sufficient data to predict similarity against an already established dataset. Therefore, avoiding repetition of vast data generation could ease authorisation requirements of newer products. Finally, we propose that more work is required to understand chemical, biological (in vitro), human consumption, and clinical data before the equivalence of these products (and others) can be definitively demonstrated. Future studies maybe needed to assess additional chemical and biological outputs and all data will need to be contextualised against human consumption data in terms of a bridging framework.

An Experimental Analytical and <italic>In Vitro</italic> Approach to Bridge Between Different Heated Tobacco Product Variants

<trans-abstract xml:lang="de" xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">

Bei Tabakerhitzern (THPs) entstehen im Verhältnis zu Zigaretten geringere Schadstoffemissionen. Die THPs werden kontinuierlich weiterentwickelt, jedoch ist für Studien zur Sicherheit und Wirksamkeit jeder neuen Variante der Einsatz beträchtlicher Ressourcen nötig. Zum Nachweis der Äquivalenz von Produkten könnte hierbei das in der pharmazeutischen Industrie verwendete Verfahren des „Bridging“ genutzt werden.
In der vorliegenden Studie wurde daher die Umsetzbarkeit des Bridging-Ansatzes untersucht. Hierzu wurden die Aerosolemissionen sowie die <italic>In-vitro</italic>-Zytotoxizität von fünf THP-Varianten relativ zu einem Referenzprodukt aus-gewertet. Alle Produkte wurden mit einer Referenzzigarette und mit einem handelsüblichen Vergleichsprodukt verglichen. Im Verhältnis zu Rauch war die Reduktion der freigesetzten chemischen Substanzen bei den Aerosolen aus THPs mit 94–97% innerhalb der Gruppe der untersuchten Taba-kerhitzer vergleichbar. Die Aerosole wiesen in menschlichem Lungengewebe bei Exposition an der Luft-Flüssigkeitsgrenze eine ähnliche Zytotoxizität auf (p = 0,8378), waren jedoch signifikant weniger toxisch als Rauch (p = 0,04). Relativ zum THP-Vergleichsprodukt verfügten die THP-Varianten über eine geringere Zytotoxizität (p = 0,0141). Anhand der Daten zu Emissionen und Zytotoxizität konnte gezeigt werden, dass die THP-Varianten mit dem THP-Referenzprodukt, unabhängig vom Format oder Aroma, vergleichbar waren. Mit diesen Daten wurde die Umsetzbarkeit des Bridging-Ansatzes demonstriert. Sie könnten als Grundlage für eine evidenzbasierte Strategie dienen, bei der lediglich die für die Prognose der Ähnlichkeit mit einem bereits bestehenden Datensatz benötigten Daten erhoben werden. Hiermit würde die wiederholte Generierung großer Datenmengen vermieden und das Zulassungsverfahren für neue Produkte vereinfacht werden. Abschließend schätzen wir, dass zum endgültigen Nachweis der Äquivalenz dieser (und anderer) Produkte mehr Forschungsarbeit zum besseren Verständnis klinischer, chemischer und biologischer (<italic>In-vitro</italic>-) Daten sowie von Daten zum Konsum dieser Produkte durch den Menschen erforderlich ist. Eventuell werden weitere Studien benötigt, um zusätzliche chemische und biologische Variablen zu analysieren. Im Rahmen eines Bridging-Ansatzes sollten dann alle erhobenen Daten zu Konsum-daten in Beziehung gesetzt werden.
</trans-abstract>

Bei Tabakerhitzern (THPs) entstehen im Verhältnis zu Zigaretten geringere Schadstoffemissionen. Die THPs werden kontinuierlich weiterentwickelt, jedoch ist für Studien zur Sicherheit und Wirksamkeit jeder neuen Variante der Einsatz beträchtlicher Ressourcen nötig. Zum Nachweis der Äquivalenz von Produkten könnte hierbei das in der pharmazeutischen Industrie verwendete Verfahren des „Bridging“ genutzt werden.
In der vorliegenden Studie wurde daher die Umsetzbarkeit des Bridging-Ansatzes untersucht. Hierzu wurden die Aerosolemissionen sowie die In-vitro-Zytotoxizität von fünf THP-Varianten relativ zu einem Referenzprodukt aus-gewertet. Alle Produkte wurden mit einer Referenzzigarette und mit einem handelsüblichen Vergleichsprodukt verglichen. Im Verhältnis zu Rauch war die Reduktion der freigesetzten chemischen Substanzen bei den Aerosolen aus THPs mit 94–97% innerhalb der Gruppe der untersuchten Taba-kerhitzer vergleichbar. Die Aerosole wiesen in menschlichem Lungengewebe bei Exposition an der Luft-Flüssigkeitsgrenze eine ähnliche Zytotoxizität auf (p = 0,8378), waren jedoch signifikant weniger toxisch als Rauch (p = 0,04). Relativ zum THP-Vergleichsprodukt verfügten die THP-Varianten über eine geringere Zytotoxizität (p = 0,0141). Anhand der Daten zu Emissionen und Zytotoxizität konnte gezeigt werden, dass die THP-Varianten mit dem THP-Referenzprodukt, unabhängig vom Format oder Aroma, vergleichbar waren. Mit diesen Daten wurde die Umsetzbarkeit des Bridging-Ansatzes demonstriert. Sie könnten als Grundlage für eine evidenzbasierte Strategie dienen, bei der lediglich die für die Prognose der Ähnlichkeit mit einem bereits bestehenden Datensatz benötigten Daten erhoben werden. Hiermit würde die wiederholte Generierung großer Datenmengen vermieden und das Zulassungsverfahren für neue Produkte vereinfacht werden. Abschließend schätzen wir, dass zum endgültigen Nachweis der Äquivalenz dieser (und anderer) Produkte mehr Forschungsarbeit zum besseren Verständnis klinischer, chemischer und biologischer (In-vitro-) Daten sowie von Daten zum Konsum dieser Produkte durch den Menschen erforderlich ist. Eventuell werden weitere Studien benötigt, um zusätzliche chemische und biologische Variablen zu analysieren. Im Rahmen eines Bridging-Ansatzes sollten dann alle erhobenen Daten zu Konsum-daten in Beziehung gesetzt werden.

<trans-abstract xml:lang="fr" xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">

Les produits à base de tabac chauffé (PTC) libèrent, comparativement aux cigarettes, des émissions réduites de substances toxiques. Les PTC sont en constante évolution; toutefois, des études d’innocuité et d’efficacité portant sur chaque nouvelle variante mobilisent des ressources considérables. Déjà employé dans l’industrie pharmaceutique, un processus de « triangulation » pourrait servir à démontrer l’équivalence des produits. Par conséquent, nous avons exploré l’applicabilité d’une approche par triangulation à l’évaluation des émissions d’aérosols et de la cytotoxicité <italic>in vitro</italic> de cinq variantes de PTC mises en regard d’un produit de référence. Tous les produits furent comparés à une cigarette de référence et à un produit de référence commercialisé. Eu égard à la fumée, les émissions réduites de substances chimiques dans les aérosols libérés par les PTC furent comparables pour les PTC analysés et oscillèrent entre 94% et 97%. Les aérosols présentèrent une cytotoxicité similaire dans les tissus pulmonaires humains exposés à l’interface air-liquide (p=0,8378) mais affichèrent une toxicité bien moindre que la fumée (p = 0,04). Par rapport au produit de référence, les variantes de PTC présentèrent une cytotoxicité moindre (p = 0,0141). Les données d’émissions et de cytotoxicité prouvèrent que les variantes de PTC étaient comparables au PTC de référence, indépendamment de l’arôme et du format de consommation. Ce recueil de données atteste la faisabilité d’une approche par triangulation et peut orienter une stratégie fondée sur des données probantes afin de récolter suffisamment de données servant à prédire la similitude par rapport à un recueil de données déjà établi. Par conséquent, il est possible d’éviter la constitution répétée de vastes recueils de données et d’assouplir les exigences d’autorisation de produits novateurs. Enfin, nous estimons que plus de travail est requis afin de comprendre les données cliniques, biologiques (<italic>in vitro</italic>), chimiques et relatives à la consommation humaine avant de pouvoir, de façon définitive, prouver l’équivalence de ces produits (et d’autres). Des études ultérieures seront peut-être nécessaires pour évaluer les répercussions biologiques et chimiques supplémentaires et toutes les données devront être contextualisées au regard des données relatives à la consommation humaine avant l’établissement d’un cadre de triangulation.
</trans-abstract>

Les produits à base de tabac chauffé (PTC) libèrent, comparativement aux cigarettes, des émissions réduites de substances toxiques. Les PTC sont en constante évolution; toutefois, des études d’innocuité et d’efficacité portant sur chaque nouvelle variante mobilisent des ressources considérables. Déjà employé dans l’industrie pharmaceutique, un processus de « triangulation » pourrait servir à démontrer l’équivalence des produits. Par conséquent, nous avons exploré l’applicabilité d’une approche par triangulation à l’évaluation des émissions d’aérosols et de la cytotoxicité in vitro de cinq variantes de PTC mises en regard d’un produit de référence. Tous les produits furent comparés à une cigarette de référence et à un produit de référence commercialisé. Eu égard à la fumée, les émissions réduites de substances chimiques dans les aérosols libérés par les PTC furent comparables pour les PTC analysés et oscillèrent entre 94% et 97%. Les aérosols présentèrent une cytotoxicité similaire dans les tissus pulmonaires humains exposés à l’interface air-liquide (p=0,8378) mais affichèrent une toxicité bien moindre que la fumée (p = 0,04). Par rapport au produit de référence, les variantes de PTC présentèrent une cytotoxicité moindre (p = 0,0141). Les données d’émissions et de cytotoxicité prouvèrent que les variantes de PTC étaient comparables au PTC de référence, indépendamment de l’arôme et du format de consommation. Ce recueil de données atteste la faisabilité d’une approche par triangulation et peut orienter une stratégie fondée sur des données probantes afin de récolter suffisamment de données servant à prédire la similitude par rapport à un recueil de données déjà établi. Par conséquent, il est possible d’éviter la constitution répétée de vastes recueils de données et d’assouplir les exigences d’autorisation de produits novateurs. Enfin, nous estimons que plus de travail est requis afin de comprendre les données cliniques, biologiques (in vitro), chimiques et relatives à la consommation humaine avant de pouvoir, de façon définitive, prouver l’équivalence de ces produits (et d’autres). Des études ultérieures seront peut-être nécessaires pour évaluer les répercussions biologiques et chimiques supplémentaires et toutes les données devront être contextualisées au regard des données relatives à la consommation humaine avant l’établissement d’un cadre de triangulation.

Contributions to Tobacco & Nicotine Research

This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

An Experimental Analytical and  Approach to Bridge Between Different Heated Tobacco Product Variants

Tobacco heating products (THPs) have reduced toxicant emissions relative to cigarettes. THPs are continually evolving, but safety and efficacy studies on each...

An Experimental Analytical and In Vitro Approach to Bridge Between Different Heated Tobacco Product Variants

Article Category: Short Communication

Published Online: Apr 16, 2022

Page range: 1 - 9

Received: Nov 16, 2021

Accepted: Feb 17, 2022

DOI: https://doi.org/10.2478/cttr-2022-0001

Keywords
analytical, tobacco heating products, cytotoxicity

© 2022 Tomasz Jaunky et al., published by Sciendo

This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

An Experimental Analytical and In Vitro Approach to Bridge Between Different Heated Tobacco Product Variants

Article Category: Short Communication

Published Online: Apr 16, 2022

Page range: 1 - 9

Received: Nov 16, 2021

Accepted: Feb 17, 2022

DOI: https://doi.org/10.2478/cttr-2022-0001

Keywordsanalytical, tobacco heating products, cytotoxicity

© 2022 Tomasz Jaunky et al., published by Sciendo

This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

Keywords
analytical, tobacco heating products, cytotoxicity