1980-ban a The New York Times egy teljes oldalú hirdetést mutatott be egy állatjogi csoporttól, amely egy prominens kozmetikai társaságot emlegette, hogy termékeit nyulak szemében vizsgálja. A kampány annyira hatékony volt, hogy számos szépségápolási társaság százezer dollárt ígéretet tett kutatásokra, hogy alternatív vizsgálati módszereket keressen, amelyek nem vonják be az állatokat.
Majdnem 40 évvel később, mik ezek a alternatívák, és mennyi előrelépést értünk el?
Mielőtt belemerülnénk a válaszba, az egyik fontos különbségtétel elvégezhető: bár az „állatokon végzett kísérletek” általában felébresztik a védelem nélküli nyulak imázsát, amelyeket szépség nevében tesznek ki és dobnak, az állatok kutatásban való felhasználása - és alternatívák keresése - messze túlmutat a kozmetikai iparban. Az állatokat, például egereket és patkányokat széles körben alkalmazzák a toxikológiában, a vegyi anyagok és ezek ránk gyakorolt hatásainak vizsgálatában. Az állatok kulcsfontosságúak a gyógyszerek felfedezéséhez és teszteléséhez is. Az orvosbiológiai kutatások során az állatmodellek számos kísérlet alapját képezik, amelyek segítenek a kutatóknak mindent megvizsgálni, az agyi áramlások működésétől kezdve a sejtekben a betegség progressziójáig.
Annak ellenére, hogy fontosak ezen a területen, most erőfeszítéseket tesznek a kísérletek során felhasznált állatok számának csökkentésére. Ez részben az etikai aggályoknak köszönhető, amelyek a különböző országokban új jogszabályokat vezetnek. De pénzre és időre is vonatkozik.
"Elméletileg a nem állatokon végzett kísérletek sokkal olcsóbbak és sokkal gyorsabbak lehetnek" - mondta Warren Casey, az Egyesült Államok Nemzeti Toxikológiai Program Alternatív Toxikológiai Módszerek Értékelési Interarencia Központjának igazgatója, amely az állatok felhasználásának alternatíváit vizsgálja kémiai biztonsági tesztelés céljából. .
További aggodalomra ad okot, hogy bizonyos típusú kutatásokban az állatok túlságosan különböznek az emberektől ahhoz, hogy sikeresen megjósolják bizonyos termékeknek a testünkre gyakorolt hatásait. "Tehát megvan az etika, a hatékonyság és az emberi vonatkozásunk" - mondta Casey a Live Science-nek, az alternatívák vadászatának három fő tényezőjét.
Szóval, mi a legígéretesebb opció eddig?
Adatok, adatok, mindenhol
Az egyik megközelítés az állatok algoritmusokkal való felváltása. A kutatók olyan számítási modelleket dolgoznak ki, amelyek hatalmas mennyiségű kutatási adatot gyűjtenek össze, hogy előre jelezzék bizonyos termékeknek a szervezetekre gyakorolt hatását.
"Ez egy nagyon alkalmazható megközelítés. Nagyon olcsó" - mondta Hao Zhu, a New Jersey-i Rutgers Egyetem kémiai docens. A Zhu egy kutatócsoport része, amely kifejlesztett egy nagysebességű algoritmust, amely az online kémiai adatbázisokból nyeri ki az információhalmozódást, összehasonlítva ezer tesztelt vegyi anyagot új, nem tesztelt vegyületekkel, azonosítva közöttük a strukturális hasonlóságokat. Ezután felhasználja azt, amit tudunk a kipróbált vegyületek, hogy megbízható előrejelzéseket készítsenek a kipróbálatlan hasonló szerkezetű fajták (feltételezve, hogy ez a megosztott szerkezet azt jelenti, hogy a vegyületnek hasonló hatása lesz).
Az új vegyületek hatásainak azonosításához általában rengeteg drága, időigényes állatkísérlet szükséges. Az ilyen számítási előrejelzések azonban csökkenthetik az állatokon végzett kutatások mennyiségét. "Ha meg tudjuk mutatni, hogy a forgalomba hozni kívánt vegyület biztonságos, akkor szerintem az ilyen típusú vizsgálatok helyettesíthetik a jelenlegi állatkísérleteket" - mondta Zhu. A Marylandi Johns Hopkins Egyetem kutatói által készített hasonló tanulmány kimutatta, hogy az algoritmusok is lehetnek jobb mint az állatokon végzett kísérletek a különféle vegyületek toxicitásának előrejelzésére.
Miniatűr szervek
Az utóbbi években a tudósok megkezdett tenyésztett emberi sejtek termesztését műanyag chipekbe ágyazott állványokon, olyan apró struktúrákat képezve, amelyek utánozzák a szívünk, a máj, a vese és a tüdő működését. A chip-on szervek néven ismertek új módszert az új vegyületek vagy gyógyszerek emberi sejtekre gyakorolt hatásának tesztelésére.
A fiziológiánk ezen egyszerűsített, miniatürizált változataival végzett tesztelés több emberi releváns eredményt eredményezhet, mint az állatkísérletek. Lényeges, hogy a tesztek helyettesíthetik az egész állatok felhasználását a korai kutatás feltáró szakaszaiban is, amikor a tudósoknak nem feltétlenül kell teljes rendszereken tesztelniük. A chip-ben lévő szervek "nagyrészt egyetlen kimenetet vagy végpontot kezelnek" - mondta Casey -, mivel ebben a korai szakaszban csak egy sejttípus viselkedésének tesztelésére lehet szükség egy gyógyszerre vagy betegségre adott válaszként , mint út a jövőbeli kutatások irányításához.
Ez "a legtöbb esetben hozzájárulhat az állatokon végzett kísérletek csökkentéséhez a kutatók által a folyamatban lévő projektek során" - mondta Florian Schmieder, egy kutató, aki ezen a célon dolgozik miniatűr vese- és szívmodellek kidolgozásával a Fraunhofer Anyag- és Sugártechnológiai Intézetben. , Németországban. Néhány vállalat a tüdő, a máj és a szív mellett olyan mesterséges 3D-s struktúrákat fejleszt ki, amelyek replikálják az emberi bőrt. Ez különösen fontos a toxikológiában, ahol az állati bőrvizsgálatok már régóta alapul szolgálnak az új, nem tesztelt vegyületek hatásainak megértésében.
Casey szerint a valóságnak való kicserélése egy ártalmatlan modellre: "A bőrszövet-modellek valóban elég hatékonynak bizonyultak. Betekintést nyújthatnak az akut változásokra - vajon vajon korrodálnak-e és károsítják-e a bőrt."
Humán tanulmányok
Az egyik olyan gondolat, amelyet gyakran felvetnek az állatkísérletek ellentmondásaként, az az, hogy ha az emberek új kezelések, gyógyszerek és kutatások előnyeit akarják élvezni, inkább felajánljuk magunkat mint vizsgálati alanyok. Ez meglehetősen egyszerűsített és szélsőséges szemlélet - és a legtöbb országban az állatokon végzett kísérleteket a törvény előírja, mielőtt például drogokat adnának az embereknek. Tehát ez nem feltétlenül praktikus.
Vannak azonban gondosan ellenőrzött emberi tesztelési formák, amelyek csökkenthetik az állatok felhasználását az emberi egészség veszélyeztetése nélkül. Az egyik ilyen módszer a mikrodózis, amikor az emberek olyan kis mennyiségben kapnak új gyógyszert, amely nem gyakorol széles fiziológiás hatást, mégis elegendő a keringés a rendszerben, hogy megmérje az egyes sejtekre gyakorolt hatását.
Az ötlet az, hogy ez az óvatos megközelítés elősegítheti a nem életképes gyógyszerek korai stádiumában való elhárítását, ahelyett, hogy állatok ezreit használnák a vizsgálatok során, amelyek csak azt bizonyíthatják, hogy egy gyógyszer nem működik. Ez a megközelítés elég biztonságosnak és hatékonynak bizonyult, hogy sok nagyobb gyógyszeripari vállalat mikrodózist alkalmaz a gyógyszerfejlesztés korszerűsítésére.
"Természetesen etikai aggályok merülnek fel, de ezeket könnyedén megsúlyozhatják a biztonságosabb és hatékonyabb gyógyszerek hatékonyabb forgalomba hozatalával kapcsolatos potenciális előnyök" - mondta Casey.
Hol tartunk most?
Szóval, mit jelentenek ezek az alternatívák az állatkísérletek jövője szempontjából? Egyes kutatási területeken, például a kozmetikai tesztelésnél - ahol oly sok létező termék biztonságosnak bizonyult az állatkísérletek révén - egyre inkább felismerik, hogy az új termékek tesztelése valójában nem szükséges, hogy előmozdítsuk ezt az iparágot. Ezt támasztják alá az olyan rendeletek, mint például az Európai Unió, amely most tiltja az állatokon végzett kísérleteket minden olyan kozmetikai termék esetében, amelyet az EU-ban gyártanak és értékesítenek.
A toxikológiai kutatásokban is haladást tapasztalunk. A toxikológusok már régóta hat alapvető, állatokon alapuló vizsgálatra támaszkodnak, amelyek új termékeket vizsgálnak az akut toxicitás szempontjából - annak ellenőrzése, hogy a termék bőrirritációt, szemkárosodást vagy halált okoz-e, ha fogyasztják. De a következő két évben ezeket az alapteszteket valószínűleg helyettesítik nem állati alternatívákkal az Egyesült Államokban - mondta Casey. Ennek a haladásnak az az oka, hogy "az ilyen típusú toxicitás alapjául szolgáló biológia sokkal egyszerűbb, mint a többi olyan biztonsági aggály, amely hosszabb ideig vegyi anyaggal való érintkezés után felmerülhet, például rák vagy reproduktív toxicitás" - mondta Casey.
De a kutatás más területein, ahol a vizsgált kérdések összetettebbek, az állatmodellek továbbra is az egyetlen módja annak, hogy jelenleg teljes mértékben megértsük egy vegyület, gyógyszer vagy betegség változatos, elterjedt, hosszú távú hatásait. "A fiziológia valóban, nagyon bonyolult, és még mindig nincs rá bontva" - és semmi más, amely jogszerűen utánozza azt az állati modellek mellett - mondta Casey.
Még a legígéretesebb fejlődés ellen, mint például a szerv-on-on-chip fejlesztése, ez még mindig nagyon távol van attól, ami egy összekapcsolt emberi testet képvisel. "A mesterséges szervrendszerek kifejlesztésének fő problémája az élő organizmus teljes komplexitásának megszerzése in vitro" - mondta Schmieder. "A probléma itt az, hogy az emberi test kinetikáját és dinamikáját valóban előrejelző módon utánozzuk."
Miközben az on-chip-on lévõ szervek és más találmányok segíthetnek az egyszerûbb kérdések megválaszolásában, jelenleg az egész állatok modelljei képezik az egyetlen módszert a bonyolultabb hatások tanulmányozására - például az agyi áramlási funkciók kapcsolódása a látható viselkedéshez. Ez a fajta kérdés, amely segít megérteni az emberi betegséget, és végül életmentő kezelésekhez és terápiákhoz vezet. Tehát az ezen felfedezések alapjául szolgáló állatkísérletek továbbra is döntő jelentőségűek.
Érdemes megjegyezni, hogy a mai legígéretesebb állatokon kívüli tesztek - mint például az algoritmusok - csak azért működnek, mert évtizedes állatkísérletekre támaszkodhatnak. És a jövőben a haladáshoz folytatnunk kell ezt a kutatást - mondta Zhu.
"Nem használhatunk számítógépeket az állatkísérletek teljes helyettesítésére. Szükségünk van még alacsony szintű állatkísérletekre a szükséges adatok előállításához" - mondta Zhu. "Ha azt kéri, hogy szavazzon egy ígéretes megközelítés mellett, akkor a számítási és a kísérleti módszerek kombinációjáról szavazok."
Tehát vannak alternatívák az állatkísérletekre? A rövid válasz igen és nem. Noha számos lehetőségünk van, egyelőre nem elég kifinomultak az állatkísérletek felszámolására. Lényeges azonban, hogy csökkenthetik az állatok számát, amelyeket kutatásunk során felhasználunk. Az új rendeletekkel és az egyre intelligensebb alternatívákkal legalább remélhetjük, hogy a jövőben az állatok száma továbbra is csökkenni fog.
