Na podstawie jakich kryteriów ustala się związek przyczynowo-skutkowy?

W 1965 roku Brytyjski statystyk Austin Bradford Hill zaproponował 9 kryteriów na podstawie których powinno się ustalać przyczynowość w badaniach epidemiologicznych. Są one powszechnie uznane jako wskazówki dla badaczy, jednak nie wszystkie są konieczne do spełnienia. Poniżej omówiono zastosowanie kryteriów Bradforda Hilla do oceny związku pomiędzy zakażeniami wirusem brodawczaka ludzkiego (HPV) oraz ryzykiem rozwoju raka szyjki macicy.

1. Siła związku: Badania epidemiologiczne prowadzone w latach 1990-tych obejmujące dziesiątki tysięcy pacjentów wykazały ponad 100-krotny wzrost ryzyka zachorowania na raka szyjki macicy wśród kobiet zakażonych HPV typu 16 oraz 18. Był to najsilniejszy związek kiedykolwiek ustalony dla czynnika ryzyka rozwoju nowotworów.
2. Powtarzalność: Wszystkie badania epidemiologiczne prowadzone od powyższego odkrycia potwierdzają silny związek pomiędzy zakażeniem HPV oraz występowaniem raka szyjki macicy. Żadne badanie nie wykluczyło takiego związku.
3. Specyficzność: W klasycznym znaczeniu (jeden czynnik ryzyka = jeden efekt) to kryterium nie jest spełnione, ponieważ jeden typ wirusa może prowadzić do rozwoju wielu typów nowotworów. Jednak badania histologiczne wpływu zakażenia na zmiany w tkankach, potwierdzają związek pomiędzy HPV a rozwojem raka szyjki macicy.
4. Związek czasowy: W badaniach populacyjnych ustalono, że u większości osób do zakażeń HPV dochodzi w wieku rozpoczęcia aktywności seksualnej (16-30 lat), natomiast do rozwoju raka szyjki macicy dochodzi najczęściej po 35 roku życia. Liczne badania potwierdziły infekcję HPV poprzedzającą zmiany przedrakowe o wiele lat.
5. Gradient biologiczny (odpowiedź zależna od dawki): Badania epidemiologiczne potwierdziły, że wyższe stężenie wirusa HPV przyspiesza zmiany przedrakowe.
6. Uzasadnienie biologiczne: Udokumentowano zmiany zachodzące w nabłonku szyjki macicy pod wpływem infekcji HPV, prowadzące do rozwoju raka szyjki macicy.
7. Zgodność z aktualnym stanem wiedzy: Najlepszym potwierdzeniem tej hipotezy jest obserwacja po ponad 10 latach efektów masowych szczepień na ograniczenie zachorowań na raka szyjki macicy w szczepionych społeczeństwach.
8. Dowody eksperymentalne: Istnieją liczne prace eksperymentalne, m.in. badania in vitro (eksperymenty z tkankami ludzkimi hodowanymi w laboratorium), modele zwierzęce oraz badania molekularne, wykazujące związek poszczególnych typów wirusa HPV ze zmianami przedrakowymi.
9. Analogia: Analogicznie do wpływu na rozwój raka szyjki macicy, wirusy HPV zwiększają ryzyko raka prącia, pochwy, jamy ustnej i wielu innych.

W niektórych sytuacjach nie czekamy na spełnienie wszystkich kryteriów, zanim uznamy cząstkowe dowody na związek przyczynowo-skutkowy za przekonujące. Dla przykładu, wiele niepożądanych odczynów poszczepiennych uznaje się za będące skutkiem podania określonych szczepionek zanim się pozna dokładny mechanizm biologiczny (nie spełnione kryteria 6-9), opierając się wyłącznie na szeroko zakrojonych badaniach epidemiologicznych.