V roku 1980 predstavili The New York Times celostránkovú reklamu zo skupiny pre práva zvierat, ktorá obťažovala významnú kozmetickú spoločnosť za testovanie svojich výrobkov na očiach králikov. Kampaň bola tak účinná, viedla k tomu, že niekoľko kozmetických spoločností prisľúbilo stovky tisíc dolárov na výskum s cieľom nájsť alternatívne metódy testovania, ktoré nezahŕňajú zvieratá.
O takmer 40 rokov neskôr, aké sú niektoré z týchto alternatív a aký pokrok sme dosiahli?
Predtým, ako sa ponoríme do odpovede, je potrebné urobiť jeden dôležitý rozdiel: hoci „testovanie na zvieratách“ zvyčajne vyvoláva predstavu o bezbranných králikoch, ktorí sa bijú a pichajú v mene krásy, použitie zvierat vo výskume - a hľadanie alternatív - siaha ďaleko za kozmetický priemysel. Zvieratá ako myši a potkany sa široko používajú v toxikológii, štúdiu chemických látok a ich účinkoch na nás. Zvieratá sú tiež rozhodujúce pre objavovanie a testovanie liekov. V biomedicínskom výskume sú živočíšne modely základom mnohých experimentov, ktoré pomáhajú vedcom skúmať všetko od fungovania obvodov v mozgu až po progresiu choroby v bunkách.
Napriek ich významu v týchto oblastiach sa v súčasnosti vyvíjajú snahy o zníženie počtu zvierat používaných na testovanie. Čiastočne je to spôsobené etickými obavami, ktoré vedú nové právne predpisy v rôznych krajinách. Ale to tiež príde na peniaze a čas.
„Teoreticky by testy na zvieratách mohli byť omnoho lacnejšie a rýchlejšie,“ uviedol Warren Casey, riaditeľ Interagency Center pre hodnotenie alternatívnych toxikologických metód v USA, Národný toxikologický program, ktorý analyzuje alternatívy k použitiu na zvieratách na testovanie chemickej bezpečnosti. ,
Ďalšou obavou je, že v niektorých typoch výskumu sú zvieratá príliš odlišné od ľudí, aby mohli úspešne predpovedať účinky, ktoré určité produkty budú mať na naše telo. „Takže máme etiku, efektívnosť a ľudskú dôležitosť,“ povedal Casey pre Live Science, tri hlavné faktory, ktoré riadia hľadanie alternatív.
Aké sú zatiaľ najsľubnejšie možnosti?
Dáta, dáta, všade
Jedným z prístupov je nahradenie zvierat algoritmami. Vedci vyvíjajú výpočtové modely, ktoré zhromažďujú obrovské množstvo výskumných údajov na predpovedanie účinkov určitých produktov na organizmus.
"Je to veľmi použiteľný prístup. Je to veľmi lacné," uviedol Hao Zhu, docent chémie na Rutgers University v New Jersey. Zhu je súčasťou výskumného tímu, ktorý vyvinul vysokorýchlostný algoritmus, ktorý extrahuje súbory informácií z online chemických databáz, aby porovnal tisíce testovaných chemických zlúčenín s novými, nevyskúšanými identifikáciou štruktúrnych podobností medzi nimi. Potom používa to, čo vieme o toxicite testovaný zlúčeniny na spoľahlivé predpovede o toxicite nevyskúšaný odrody s podobnou štruktúrou (za predpokladu, že táto spoločná štruktúra znamená, že zlúčenina bude mať podobné účinky).
Typicky by identifikácia účinkov novej zlúčeniny vyžadovala skóre drahých a časovo náročných testov na zvieratách. Takéto výpočtové predpovede však môžu pomôcť znížiť množstvo potrebného výskumu na zvieratách. „Ak dokážeme, že zlúčenina, ktorú chceme uviesť na trh, je bezpečná, potom si myslím, že tieto štúdie by mohli nahradiť súčasné štúdie na zvieratách,“ uviedol Zhu. Podobná štúdia vedcov z Johns Hopkins University v Marylande ukázala, že algoritmy môžu byť dokonca lepšie ako testy na zvieratách pri predpovedaní toxicity v rôznych zlúčeninách.
Miniatúrne orgány
V posledných rokoch vedci začali pestovať kultivované ľudské bunky na lešeniach zabudovaných do plastových triesok, čím sa vytvorili drobné štruktúry napodobňujúce fungovanie nášho srdca, pečene, obličiek a pľúc. Známe ako orgány na čipe, mohli by poskytnúť nový spôsob testovania účinkov nových zlúčenín alebo liekov na ľudské bunky.
Testovanie týchto zjednodušených, miniaturizovaných verzií našej fyziológie by mohlo priniesť viac výsledkov relevantných pre človeka ako experimenty na zvieratách. Je dôležité, že testy by tiež mohli nahradiť použitie celých zvierat vo fáze prieskumu počiatočného výskumu, keď vedci nemusia nevyhnutne testovať celé systémy. „Orgány na čipe“ sa väčšinou zaoberajú jediným výstupom alebo koncovým bodom, „povedal Casey - pretože všetko, čo môže byť v tomto ranom štádiu potrebné, je testovať správanie jedného typu bunky v reakcii na liek alebo chorobu. , ako spôsob vedenia budúceho výskumu.
To by „vo väčšine prípadov mohlo pomôcť znížiť množstvo testov na zvieratách, ktoré výskumníci plánujú v rámci prebiehajúcich projektov,“ uviedol Florian Schmieder, vedecký pracovník, ktorý na tomto cieli pracuje, a to vývojom miniatúrnych modelov obličiek a srdca vo Fraunhoferovom inštitúte pre materiály a technológie lúčov. , v Nemecku. Niektoré spoločnosti, ako aj pľúca, pečene a srdcia, vyvíjajú umelé 3D štruktúry, ktoré replikujú ľudskú pokožku. To je zvlášť dôležité v toxikológii, kde testy na koži zvierat boli už dlho základom pre pochopenie účinkov nových, netestovaných zlúčenín.
Jeho nahradenie modelom bez poškodenia je teraz realitou. Casey povedal: „Modely kožných tkanív sa skutočne ukázali ako veľmi efektívne. Môžu poskytnúť informácie o akútnych zmenách - či už bude niečo korozívne a poškodí pokožku.“
Štúdie na ľuďoch
Jednou z myšlienok, ktoré sa často objavujú ako protikusy k testovaniu na zvieratách, je to, že ak ľudia chcú využívať nové liečby, lieky a výskum, mali by sme sa namiesto toho ponúkať ako testovacie subjekty. To je celkom zjednodušený a extrémny pohľad - a vo väčšine krajín sa zákonne vyžadujú testy na zvieratách predtým, ako sa dostanú drogy ľuďom. Nie je to nevyhnutne ani praktické.
Existujú však starostlivo kontrolované formy testovania na ľuďoch, ktoré majú potenciál obmedziť používanie zvierat bez ohrozenia zdravia ľudí. Jednou takouto metódou je mikrodriekanie, keď ľudia dostávajú nový liek v tak malých množstvách, že nemá široké fyziologické účinky, v systéme je však už len toľko cirkulácie, aby bolo možné zmerať jeho vplyv na jednotlivé bunky.
Ide o to, že tento opatrný prístup by mohol pomôcť eliminovať neživotaschopné lieky v ranom štádiu namiesto použitia tisícov zvierat v štúdiách, ktoré môžu len dokázať, že liek nefunguje. Tento prístup sa ukázal byť dostatočne bezpečný a efektívny, že mnoho veľkých farmaceutických spoločností v súčasnosti používa mikrodriekanie na zefektívnenie vývoja liekov.
„Samozrejme, že budú existovať etické obavy, ale tieto by mohli ľahko prevážiť potenciálne zisky pri efektívnejšie uvádzaní bezpečnejších a účinnejších liekov na trh,“ uviedol Casey.
Kde sme teraz?
Čo znamenajú tieto alternatívy pre budúcnosť testovania na zvieratách? V niektorých oblastiach výskumu, ako je testovanie kozmetiky - kde toľko existujúcich výrobkov už bolo dokázaných pomocou štúdií na zvieratách - sa stále viac uznáva, že testovanie nových výrobkov je niečo, čo skutočne nepotrebujeme v tomto odvetví. Potvrdzujú to nariadenia, ako sú tie, ktoré navrhuje Európska únia, ktorá v súčasnosti zakazuje testovanie na akýchkoľvek kozmetických výrobkoch vyrábaných a predávaných v EÚ.
Vidíme tiež pokroky vo výskume toxikológie. Toxikológovia sa už dlho spoliehajú na šesť základných testov na zvieratách, pri ktorých sa sledujú nové výrobky na akútnu toxicitu - kontrola toho, či produkt po konzumácii spôsobuje podráždenie kože, poškodenie očí alebo smrť. V nasledujúcich dvoch rokoch sa však tieto základné testy pravdepodobne v Spojených štátoch nahradia alternatívami bez použitia zvierat, uviedla Casey. Dôvodom tohto pokroku je to, že „biológia, ktorá je základom týchto typov toxicity, je omnoho jednoduchšia ako iné bezpečnostné obavy, ktoré môžu vzniknúť po dlhodobom vystavení chemikáliám, ako je rakovina alebo reprodukčná toxicita,“ uviedol Casey.
Ale v iných oblastiach výskumu, kde sú vyšetrované otázky zložitejšie, zvieracie modely stále poskytujú jediný spôsob, ako v súčasnosti máme plné pochopenie rozmanitých, rozšírených a dlhodobých účinkov zlúčeniny, drogy alebo choroby. "Fyziológia je skutočne, skutočne zložitá a stále s ňou nemáme úchytku" - ani nič, čo by ju legitímne napodobňovalo okrem živočíšnych modelov, povedal Casey.
Aj napriek najsľubnejším pokrokom, ako je vývoj orgánov na čipe, je to stále ďaleko od všetkého, čo predstavuje spojené ľudské telo. „Hlavným problémom pri vývoji systémov umelých orgánov je získať celú komplexnosť živého organizmu in vitro,“ povedal Schmieder. „Problémom je napodobniť kinetiku a dynamiku ľudského tela skutočne prediktívnym spôsobom.“
Zatiaľ čo orgány na čipe a iné vynálezy môžu pomôcť zodpovedať jednoduchšie otázky, v súčasnosti sú modely všetkých zvierat jediným spôsobom, ako študovať komplexnejšie účinky - napríklad ako sú obvodové funkcie v mozgu spojené s viditeľným správaním. To sú typy otázok, ktoré nám pomáhajú porozumieť ľudským chorobám a v konečnom dôsledku vedú k život zachraňujúcim liečebným postupom a terapiám. Pokusy na zvieratách, ktoré sú základom týchto objavov, sú preto naďalej rozhodujúce.
Je tiež potrebné poznamenať, že niektoré z najsľubnejších testov na zvieratách, ktoré dnes máme - ako algoritmy - fungujú iba preto, že môžu čerpať z desaťročí výskumu na zvieratách. A aby sme v budúcnosti mohli napredovať, budeme musieť pokračovať v tomto výskume.
"Nemôžeme používať počítače na úplné nahradenie testovania na zvieratách. Stále potrebujeme nejaké testy na zvieratách na nízkej úrovni, aby sme získali potrebné údaje," uviedol Zhu. „Ak by ste ma požiadali, aby som hlasoval za sľubný prístup, hlasoval by som za kombináciu výpočtových a experimentálnych metód.“
Existujú alternatívy k testovaniu na zvieratách? Krátka odpoveď znie áno - a nie. Aj keď máme niekoľko možností, zatiaľ nie sú natoľko sofistikované, aby vyhubili testovanie na zvieratách. Je však dôležité, že môžu znížiť počet zvierat, ktoré používame vo výskume. A s novými nariadeniami a stále chytrejšími alternatívami môžeme aspoň dúfať, že v budúcnosti počet zvierat bude naďalej klesať.
