Aastal 1980 ilmus The New York Timesi täislehe kuulutus loomaõigustega tegelevalt rühmituselt, kes kutsus silmapaistvat kosmeetikaettevõtet proovima oma tooteid küülikute silmis. Kampaania oli nii tõhus, et see viis mitme iluettevõtte lubamiseni sadu tuhandeid dollareid teadusuuringutele, et leida alternatiivseid katsemeetodeid, mis ei hõlma loomi.
Mis on neist alternatiividest peaaegu 40 aastat hiljem ja kui palju oleme edusamme teinud?
Enne vastuse uurimist tuleb eristada ühte olulist eristust: ehkki loomkatsed loovad tavaliselt kaitsetu küülikute kuvandi, keda produtseeritakse ja torgatakse ilu nimel, loomade kasutamist teadusuuringutes - ja alternatiivide otsimist - ulatub kosmeetikatööstusest kaugemale. Selliseid loomi nagu hiired ja rotid kasutatakse laialdaselt toksikoloogias, kemikaalide uurimisel ja nende mõjust meile. Loomad on ka ravimite avastamisel ja katsetamisel üliolulised. Biomeditsiinilistes uuringutes on loommudelid paljude eksperimentide alus, mis aitavad teadlastel uurida kõike alates aju vooluringide toimimisest kuni rakkude haiguse progresseerumiseni.
Hoolimata nende olulisusest nendes valdkondades, on nüüd tehtud jõupingutusi katsetes kasutatavate loomade arvu vähendamiseks. Osaliselt on see tingitud eetilistest probleemidest, mis ajendavad uusi seadusi eri riikides. Kuid taandub ka rahale ja ajale.
"Teoreetiliselt võiksid loomkatsed olla palju odavamad ja palju kiiremad," ütles Warren Casey, USA riikliku toksikoloogiaprogrammi alternatiivsete toksikoloogiliste meetodite hindamiskeskuse direktor, kes analüüsib loomse kasutamise alternatiive keemilise ohutuse katsetamiseks. .
Veel üks mure on see, et teatud tüüpi uuringute puhul erinevad loomad inimestest liiga palju, et ennustada edukalt teatud toodete mõju meie kehale. "Nii et meil on eetika, tõhusus ja inimlik tähtsus," rääkis Casey Live Science'ile, kolmele peamisele alternatiivide jahtimise tegurile.
Millised on seni kõige paljulubavamad võimalused?
Andmed, andmed, kõikjal
Üks lähenemisviis on loomade asendamine algoritmidega. Teadlased töötavad välja arvutusmudeleid, mis purustavad tohutul hulgal uurimisandmeid, et ennustada teatud toodete mõju organismile.
"See on väga rakendatav lähenemisviis. See on väga odav," ütles New Jersey Rutgersi ülikooli keemia dotsent Hao Zhu. Zhu on osa uurimisrühmast, kes on välja töötanud kiire algoritmi, mis eraldab teabe kogud veebipõhistest kemikaalide andmebaasidest, et võrrelda tuhandeid testitud keemilisi ühendeid uute, testimata ühenditega, tuvastades nendevahelised struktuurilised sarnasused. Seejärel kasutab ta seda, mida me teame mikroorganismide toksilisusest testitud ühendid, et teha usaldusväärseid prognoose mikroorganismide toksilisuse kohta testimata sarnase struktuuriga sordid (eeldades, et see jagatud struktuur tähendab, et ühendil on sarnane toime).
Tavaliselt nõuavad uue ühendi mõju tuvastamine hulgaliselt kalleid, aeganõudvaid loomkatseid. Kuid sellised arvutuslikud ennustused võivad aidata vähendada vajalike loomuuringute mahtu. "Kui suudame näidata, et ühend, mille tahame turule viia, on ohutu, siis arvan, et sedalaadi uuringud võivad asendada praegusi loomkatseid," sõnas Zhu. Marylandi Johns Hopkinsi ülikooli teadlaste sarnane uuring näitas, et algoritmid võivad isegi olla parem kui loomkatsed, et ennustada mitmesuguste ühendite toksilisust.
Kääbusorganid
Viimastel aastatel on teadlased hakanud kasvatama kultiveeritud inimrakke plastiklaastudele kinnitatud tellingutel, moodustades pisikesi struktuure, mis jäljendavad meie südame, maksa, neerude ja kopsude tööd. Mikrokiibil tuntud organid võivad pakkuda uudset viisi uute ühendite või ravimite mõju uurimiseks inimese rakkudele.
Nende füsioloogia lihtsustatud, miniatuursete versioonide katsetamine võiks anda inimesele olulisemaid tulemusi kui loomkatsed. Oluline on see, et testid võivad asendada ka tervete loomade kasutamise varajases uurimistöö etapis, kui teadlased ei pea tingimata katsetama tervete süsteemidega. Mikroskeemil olevad orgaanilised elemendid käsitlevad enamasti ühte väljundit või lõpp-punkti, "ütles Casey - kuna selles varases staadiumis võib vaja minna ainult ühe rakutüübi käitumise testimist vastuseks ravimile või haigusele , mis on viis tulevaste uuringute juhendamiseks.
See võib "enamikul juhtudel aidata vähendada loomkatsete mahtu, mida teadlased kavandavad käimasolevate projektide raames", ütles teadlane Florian Schmieder, kes töötab selle eesmärgi nimel välja miniatuurseid neeru- ja südamemudeleid Fraunhoferi materjali- ja kiirtehnoloogia instituudis arendades. , Saksamaal. Lisaks kopsudele, maksale ja südamele töötavad mõned ettevõtted välja kunstlikke 3D-struktuure, mis kopeerivad inimese nahka. See on eriti oluline toksikoloogias, kus loomade nahatestid on pikka aega olnud uute, testimata ühendite mõju mõistmise lähtepunktiks.
Selle asendamine kahjutu mudeliga on nüüd reaalsus, ütles Casey: "Nahakoemudelid on tõesti osutunud üsna tõhusateks. Need võivad anda ülevaate ägedate muutuste kohta - kas midagi on söövitav ja kahjustab nahka."
Inimõpetus
Üks idee, mida loomkatsete vastu sageli tõstatatakse, on see, et kui inimesed tahavad uutest ravimeetoditest, ravimitest ja teadusuuringutest kasu saada, peaksime end selle asemel katsealustena pakkuma. See on üsna lihtsustatud ja äärmuslik vaade - ja enamikus riikides nõutakse seadusega loomkatseid enne ravimite manustamist inimestele. Nii et see pole tingimata ka praktiline.
Kuid on olemas hoolikalt kontrollitud inimkatsete vorme, millel on potentsiaal vähendada loomade kasutamist, kahjustamata seejuures inimeste tervist. Üheks selliseks meetodiks on mikrodoseerimine, kus inimesed saavad uut ravimit nii väikestes kogustes, et sellel pole laialdast füsioloogilist mõju, kuid süsteemis ringleb seda piisavalt, et mõõta selle mõju üksikutele rakkudele.
Idee on see, et selline ettevaatlik lähenemisviis aitaks elujõulisest ravimist varases staadiumis loobuda, selle asemel, et kasutada uuringutes tuhandeid loomi, mis võivad ainult tuvastada, et ravim ei tööta. Lähenemisviis on osutunud piisavalt ohutuks ja tõhusaks, et paljud suuremad farmaatsiaettevõtted kasutavad nüüd ravimite väljatöötamise sujuvamaks muutmiseks mikrodoseerimist.
"Muidugi on eetilisi probleeme, kuid need võivad hõlpsasti üles kaaluda potentsiaalse kasu, mis on seotud ohutumate ja tõhusamate ravimite tõhusama turule toomisega," ütles Casey.
Kus me nüüd oleme?
Mida need alternatiivid tähendavad loomkatsete tuleviku jaoks? Mõnes uurimisvaldkonnas, näiteks kosmeetikatoodete testimine - kus nii paljud olemasolevad tooted on loomkatsete abil juba ohutuks osutunud -, on üha enam levinud arusaam, et uute toodete katsetamine on midagi, mida me tegelikult ei vaja selle valdkonna edendamiseks. Seda kinnitavad sellised määrused nagu Euroopa Liidu väljapakutud määrus, mis keelab loomkatsete tegemise kosmeetikatoodetega, mida ELis toodetakse ja müüakse.
Samuti näeme edusamme toksikoloogia uuringutes. Toksikoloogid on pikka aega tuginenud kuuele loomapõhisele testile, mille abil kontrollitakse uute toodete ägedat toksilisust - kontrollides, kas toode põhjustab tarbimisel nahaärritust, silmakahjustusi või surma. Kuid järgmise kahe aasta jooksul asendatakse need lähtetestid tõenäoliselt Ameerika Ühendriikides mitteloomsete alternatiividega, ütles Casey. Sellise arengu põhjuseks on asjaolu, et "seda tüüpi toksilisuse aluseks olev bioloogia on palju lihtsam kui muud ohutusprobleemid, mis võivad tekkida pärast pikema aja jooksul kemikaaliga kokkupuudet, näiteks vähk või reproduktiivtoksilisus", ütles Casey.
Kuid teistes uurimisvaldkondades, kus uuritavad küsimused on keerukamad, pakuvad loommudelid praegu veel ainukest viisi, kuidas mõista ühendi, ravimi või haiguse mitmekesist, laialdast ja pikaajalist mõju. "Füsioloogia on tõesti väga keeruline ja meil pole seda veel käsikäes" - ega midagi muud, mis seda loomsete mudelite kõrval õiguspäraselt jäljendaks, ütles Casey.
Isegi hoolimata kõige lootustandvamatest edusammudest, nagu näiteks kiibil olevate elundite arendamine, on see ikkagi kaugel sellest, mis tähistab ühendatud inimkeha. "Kunstlike elundisüsteemide väljatöötamise peamine probleem on elusorganismi kogu keerukuse saavutamine in vitro," ütles Schmieder. "Siin on probleem inimkeha kineetika ja dünaamika jäljendamine tõeliselt ennustaval viisil."
Ehkki kiibil olevad kiibid ja muud leiutised võivad aidata vastata lihtsamatele küsimustele, on praegu tervete loomade mudelid ainus viis keerukamate mõjude uurimiseks - näiteks kuidas aju vooluringi funktsioonid on seotud nähtava käitumisega. Need on tüüpi küsimused, mis aitavad meil mõista inimeste haigusi ja viivad lõpuks elupäästvate ravimeetodite ja teraapiate juurde. Seega jäävad nende avastuste aluseks olevad loomkatsed ülioluliseks.
Samuti väärib märkimist, et mõned kõige paljulubavamad katsed, mis meil pole loomad, nagu tänapäeval - nagu algoritmid - toimivad ainult seetõttu, et need võivad tugineda aastakümnete pikkustele loomuuringutele. Ja tulevikus edasiminekuks peame seda uurimist jätkama, ütles Zhu.
"Me ei saa kasutada loomkatsete täielikuks asendamiseks arvuteid. Vajalike andmete genereerimiseks vajame endiselt mõningaid madala taseme loomkatseid," sõnas Zhu. "Kui paluksite mul hääletada paljulubava lähenemisviisi poolt, hääletaksin arvutuslike ja eksperimentaalsete meetodite kombinatsiooni poolt."
Niisiis, kas loomkatsetele on alternatiive? Lühike vastus on jah ja ei. Ehkki meil on mitu võimalust, pole nad praegu loomkatsete kaotamiseks piisavalt keerukad. Oluline on see, et need võivad vähendada loomade arvu, keda me teadusuuringutes kasutame. Uute määruste ja aina nutikamate alternatiivide abil võime vähemalt loota, et tulevikus loomade arv väheneb jätkuvalt.
