Το 1980, οι New York Times χαρακτήριζαν μια διαφήμιση πλήρους σελίδας από μια ομάδα δικαιωμάτων των ζώων, η οποία διαμαρτυρήθηκε μια εξέχουσα εταιρεία καλλυντικών για τη δοκιμή των προϊόντων της στα μάτια των κουνελιών. Η εκστρατεία ήταν τόσο αποτελεσματική, οδήγησε σε πολλές εταιρείες ομορφιάς δεσμεύοντας εκατοντάδες χιλιάδες δολάρια προς την έρευνα για την εξεύρεση εναλλακτικών μεθόδων δοκιμών που δεν αφορούσαν ζώα.
Σχεδόν 40 χρόνια αργότερα, ποιες είναι μερικές από αυτές τις εναλλακτικές λύσεις και πόση πρόοδος έχουμε σημειώσει;
Πριν βρεθούμε στην απάντηση, υπάρχει μια σημαντική διάκριση: αν και η «δοκιμή σε ζώα» συνήθως προκαλεί την εικόνα των ανυπεράσπιστων κουνελιών που προωθούνται και σπρώχνουν το όνομα της ομορφιάς, τη χρήση των ζώων στην έρευνα - και την αναζήτηση εναλλακτικών - εκτείνεται πολύ πέρα από τη βιομηχανία καλλυντικών. Τα ζώα όπως τα ποντίκια και οι αρουραίοι χρησιμοποιούνται ευρέως στην τοξικολογία, τη μελέτη των χημικών ουσιών και τις επιπτώσεις τους σε εμάς. Τα ζώα είναι επίσης καθοριστικής σημασίας για την ανακάλυψη και τη δοκιμή φαρμάκων. Στη βιοϊατρική έρευνα, τα ζωϊκά μοντέλα αποτελούν τα θεμέλια πολλών πειραμάτων που βοηθούν τους ερευνητές να διερευνήσουν τα πάντα, από τη λειτουργία κυκλωμάτων στον εγκέφαλο μέχρι την εξέλιξη της νόσου στα κύτταρα.
Παρά τη σπουδαιότητά τους σε αυτούς τους τομείς, υπάρχουν τώρα προσπάθειες για τη μείωση του αριθμού των ζώων που χρησιμοποιήθηκαν για τις δοκιμές. Αυτό οφείλεται, εν μέρει, σε ηθικές ανησυχίες που οδηγούν σε νέες νομοθεσίες σε διάφορες χώρες. Αλλά επίσης έρχεται κάτω για χρήματα και χρόνο.
"Θεωρητικά, οι δοκιμές χωρίς ζώα θα μπορούσαν να είναι πολύ φθηνότερες και πολύ γρηγορότερες", δήλωσε ο Warren Casey, διευθυντής του Διαπολιτισμικού Κέντρου για την Αξιολόγηση των Εναλλακτικών Τοξικολογικών Μεθόδων του Εθνικού Τοξικολογικού Προγράμματος των Η.Π.Α., που αναλύει εναλλακτικές λύσεις για τη χρήση ζώων σε δοκιμές χημικής ασφάλειας .
Μια άλλη ανησυχία είναι ότι σε ορισμένους τύπους έρευνας, τα ζώα είναι πολύ διαφορετικά από τους ανθρώπους για να προβλέψουν με επιτυχία τα αποτελέσματα που θα έχουν ορισμένα προϊόντα στο σώμα μας. "Έτσι, έχουμε ηθική, αποτελεσματικότητα και ανθρώπινη σημασία", δήλωσε ο Casey στην Live Science, τους τρεις κύριους παράγοντες που οδηγούν στο κυνήγι εναλλακτικών λύσεων.
Ποιες είναι οι πλέον ελπιδοφόρες επιλογές μέχρι στιγμής;
Δεδομένα, δεδομένα, παντού
Μια προσέγγιση είναι η αντικατάσταση των ζώων με αλγόριθμους. Οι ερευνητές αναπτύσσουν υπολογιστικά μοντέλα που τείνουν τεράστιες ποσότητες δεδομένων έρευνας για να προβλέψουν τις επιπτώσεις ορισμένων προϊόντων σε έναν οργανισμό.
"Αυτή είναι μια πολύ εφαρμόσιμη προσέγγιση, είναι πολύ φτηνή", δήλωσε ο Hao Zhu, αναπληρωτής καθηγητής χημείας στο Πανεπιστήμιο Rutgers στο New Jersey. Ο Zhu είναι μέλος ερευνητικής ομάδας που έχει αναπτύξει έναν αλγόριθμο υψηλής ταχύτητας που εξάγει αναφορές πληροφοριών από ηλεκτρονικές χημικές βάσεις δεδομένων, για να συγκρίνει χιλιάδες δοκιμασμένων χημικών ενώσεων με νέες, μη δοκιμασμένες, αναγνωρίζοντας δομικές ομοιότητες μεταξύ τους. Στη συνέχεια, χρησιμοποιεί αυτό που γνωρίζουμε για την τοξικότητα του δοκιμαστεί ενώσεις να κάνουν αξιόπιστες προβλέψεις σχετικά με την τοξικότητα του αδοκίμαστος ποικιλίες με παρόμοια δομή (υποθέτοντας ότι αυτή η κοινή δομή σημαίνει ότι η ένωση θα έχει παρόμοια αποτελέσματα).
Τυπικά, η ταυτοποίηση των αποτελεσμάτων μιας νέας ένωσης θα απαιτούσε αποτελέσματα από ακριβά, χρονοβόρα πειράματα σε ζώα. Αλλά οι υπολογιστικές προβλέψεις όπως αυτό θα μπορούσαν να συμβάλουν στη μείωση της απαιτούμενης ποσότητας έρευνας σε ζώα. "Εάν μπορούμε να δείξουμε ότι η ένωση που θέλουμε να θέσουμε στην αγορά είναι ασφαλής, τότε πιστεύω ότι αυτές οι μελέτες θα μπορούσαν να αντικαταστήσουν τις τρέχουσες μελέτες σε ζώα", δήλωσε ο Zhu. Μια παρόμοια μελέτη από τους ερευνητές του Πανεπιστημίου Johns Hopkins στο Maryland έδειξε ότι οι αλγόριθμοι θα μπορούσαν να είναι ακόμη καλύτερα από τις δοκιμές σε ζώα στην πρόβλεψη τοξικότητας σε διάφορες ενώσεις.
Μικροσκοπικά όργανα
Τα τελευταία χρόνια, οι επιστήμονες έχουν αρχίσει να αναπτύσσουν καλλιεργημένα ανθρώπινα κύτταρα σε ικριώματα ενσωματωμένα σε πλαστικά τσιπ, σχηματίζοντας μικροσκοπικές δομές που μιμούνται τη λειτουργία της καρδιάς, του ήπατος, των νεφρών και των πνευμόνων. Γνωστά ως όργανα σε τσιπ, αυτά θα μπορούσαν να αποτελέσουν έναν νέο τρόπο για να ελεγχθούν οι επιδράσεις νέων ενώσεων ή φαρμάκων σε ανθρώπινα κύτταρα.
Η δοκιμή σε αυτές τις απλουστευμένες, μικροσκοπικές εκδόσεις της φυσιολογίας μας θα μπορούσε να αποφέρει περισσότερα ανθρώπινα αποτελέσματα σε σχέση με τα πειράματα σε ζώα. Βασικά, οι δοκιμές θα μπορούσαν επίσης να αντικαταστήσουν τη χρήση ολόκληρων ζώων στα εξερευνητικά στάδια της πρώιμης έρευνας, όταν οι επιστήμονες δεν χρειάζεται απαραίτητα να δοκιμάζουν ολόκληρα συστήματα. Τα όργανα-σε-τσιπ "στο μεγαλύτερο μέρος τους αντιμετωπίζουν μια μόνο έξοδο ή ένα τελικό σημείο", δήλωσε ο Casey - επειδή όλα αυτά που μπορεί να απαιτηθούν σε αυτό το πρώιμο στάδιο είναι να δοκιμαστεί η συμπεριφορά ενός κυτταρικού τύπου σε απόκριση ενός φαρμάκου ή μιας ασθένειας , ως ένας τρόπος καθοδήγησης της μελλοντικής έρευνας.
Αυτό θα μπορούσε να βοηθήσει στις περισσότερες περιπτώσεις να μειώσει την ποσότητα των πειραμάτων με ζώα που προγραμματίζουν οι ερευνητές στο πλαίσιο των έργων που βρίσκονται σε εξέλιξη ", δήλωσε ο Florian Schmieder, ερευνητής που εργάζεται σε αυτόν τον στόχο αναπτύσσοντας μικροσκοπικά μοντέλα νεφρών και καρδιών στο Ινστιτούτο Fraunhofer για Τεχνολογία Υλικών και Τεχνολογίας , Στα γερμανικά. Εκτός από τους πνεύμονες, τα συκώτια και τις καρδιές, ορισμένες εταιρείες αναπτύσσουν τεχνητές δομές 3D που αναπαράγουν το ανθρώπινο δέρμα. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό στην τοξικολογία, όπου οι δοκιμές του δέρματος των ζώων είναι από καιρό βασική γραμμή για την κατανόηση των επιδράσεων νέων, μη δοκιμασμένων ενώσεων.
Η αντικατάσταση αυτού με ένα μοντέλο που δεν προκαλεί βλάβη είναι πλέον πραγματικότητα, ο Casey είπε: «Τα μοντέλα δερματικού ιστού έχουν αποδειχθεί πραγματικά αποτελεσματικά. Μπορούν να δώσουν μια εικόνα για τις οξείες αλλαγές - είτε πρόκειται για διαβρωτικό υλικό είτε για βλάβη του δέρματος».
Ανθρώπινες μελέτες
Μία ιδέα που έχει τεθεί συχνά ως αντίθετη με τις δοκιμές σε ζώα είναι ότι εάν οι άνθρωποι επιθυμούν να επωφεληθούν από νέες θεραπείες, φάρμακα και έρευνα, θα πρέπει να προσφέρουμε τους εαυτούς μας ως θέματα δοκιμής. Αυτή είναι μια αρκετά απλουστευμένη και ακραία άποψη - και στις περισσότερες χώρες οι δοκιμές σε ζώα απαιτούνται από το νόμο πριν δοθούν φάρμακα στον άνθρωπο, για παράδειγμα. Επομένως, δεν είναι απαραίτητα πρακτικό.
Ωστόσο, υπάρχουν προσεκτικά ελεγχόμενες μορφές ανθρώπινων δοκιμών που έχουν τη δυνατότητα να μειώσουν τη χρήση των ζώων, χωρίς να θέτουν σε κίνδυνο την ανθρώπινη υγεία. Μία τέτοια μέθοδος είναι η μικροδοσοποίηση, όπου ο άνθρωπος λαμβάνει ένα νέο φάρμακο σε τόσο μικρές ποσότητες ώστε να μην έχει ευρείες φυσιολογικές επιπτώσεις, ωστόσο υπάρχει αρκετό κυκλοφορούν στο σύστημα για να μετρήσει τον αντίκτυπό του σε μεμονωμένα κύτταρα.
Η ιδέα είναι ότι αυτή η προσεκτική προσέγγιση θα μπορούσε να βοηθήσει στην εξάλειψη των μη βιώσιμων φαρμάκων σε πρώιμο στάδιο, αντί να χρησιμοποιήσει χιλιάδες ζώα σε μελέτες που μπορεί μόνο να αποδείξουν ότι ένα φάρμακο δεν λειτουργεί. Η προσέγγιση αποδείχθηκε αρκετά ασφαλής και αποτελεσματική ώστε πολλές μεγάλες φαρμακευτικές εταιρείες χρησιμοποιούν τώρα μικροδοσολογία για να εξομαλύνουν την ανάπτυξη φαρμάκων.
"Βεβαίως θα υπάρξουν δεοντολογικές ανησυχίες, αλλά αυτές θα μπορούσαν εύκολα να αντισταθμιστούν από τα πιθανά οφέλη για την αποτελεσματικότερη κυκλοφορία ασφαλέστερων και αποτελεσματικότερων φαρμάκων", δήλωσε ο Casey.
Που είμαστε τώρα?
Επομένως, τι σημαίνουν αυτές οι εναλλακτικές λύσεις για το μέλλον των δοκιμών σε ζώα; Σε ορισμένους τομείς έρευνας όπως οι δοκιμές καλλυντικών - όπου τόσα πολλά υπάρχοντα προϊόντα έχουν ήδη αποδειχθεί ασφαλή μέσω μελετών σε ζώα - υπάρχει όλο και μεγαλύτερη αναγνώριση ότι η δοκιμή νέων προϊόντων είναι κάτι που πραγματικά δεν χρειαζόμαστε για να προωθήσουμε αυτή τη βιομηχανία. Αυτό επιβεβαιώνεται από κανονισμούς όπως αυτό που πρότεινε η Ευρωπαϊκή Ένωση, η οποία τώρα απαγορεύει τις δοκιμές σε ζώα για τα καλλυντικά προϊόντα που παράγονται και πωλούνται στην ΕΕ.
Βλέπουμε επίσης την πρόοδο στην τοξικολογική έρευνα. Οι τοξικολόγοι έχουν βασιστεί εδώ και καιρό σε έξι βασικές δοκιμές με βάση τα ζώα που εξετάζουν νέα προϊόντα για οξεία τοξικότητα - ελέγχοντας αν ένα προϊόν προκαλεί ερεθισμό του δέρματος, βλάβη στα μάτια ή θάνατο εάν καταναλωθεί. Αλλά τα επόμενα δύο χρόνια, αυτές οι βασικές δοκιμασίες πιθανότατα θα αντικατασταθούν από μη εναλλακτικές λύσεις σε ζώα στις Ηνωμένες Πολιτείες, δήλωσε ο Casey. Ο λόγος αυτής της προόδου είναι ότι η "βιολογία που αποτελεί τη βάση αυτών των τύπων τοξικότητας είναι πολύ απλούστερη από άλλες ανησυχίες για την ασφάλεια που μπορεί να προκύψουν μετά την έκθεση σε μια χημική ουσία για παρατεταμένο χρονικό διάστημα, όπως ο καρκίνος ή η αναπαραγωγική τοξικότητα", δήλωσε ο Casey.
Αλλά σε άλλους τομείς έρευνας, όπου τα ερωτήματα που εξετάζονται είναι πιο περίπλοκα, τα ζωικά μοντέλα εξακολουθούν να παρέχουν τον μοναδικό τρόπο που έχουμε επί του παρόντος να κατανοήσουμε πλήρως τις ποικίλες, ευρέως διαδεδομένες, μακροπρόθεσμες επιπτώσεις μιας ένωσης, ναρκωτικών ή ασθενειών. "Η φυσιολογία είναι πραγματικά πολύ περίπλοκη και δεν έχουμε ακόμα μια λαβή σε αυτήν" - ούτε κάτι που μιμείται νόμιμα αυτό εκτός από ζωικά μοντέλα, λέει ο Κέισι.
Ακόμη και παρά τις πιο πολλά υποσχόμενες εξελίξεις, όπως η ανάπτυξη οργάνων-σε-τσιπ, αυτό απέχει πολύ από οτιδήποτε αντιπροσωπεύει ένα συνδεδεμένο ανθρώπινο σώμα. "Το μεγαλύτερο πρόβλημα στην ανάπτυξη τεχνητών συστημάτων οργάνων είναι να κερδίσουμε ολόκληρη την πολυπλοκότητα ενός ζωντανού οργανισμού in vitro", δήλωσε ο Schmieder. "Το πρόβλημα εδώ είναι να μιμηθούμε την κινητική και τη δυναμική του ανθρώπινου σώματος με έναν πραγματικά προγνωστικό τρόπο".
Ενώ τα όργανα-σε-ένα-τσιπ και άλλες εφευρέσεις μπορούν να βοηθήσουν να απαντήσουν απλούστερες ερωτήσεις, τώρα ολόκληρα ζωικά μοντέλα είναι ο μόνος τρόπος για να μελετήσετε πιο σύνθετα αποτελέσματα - όπως πώς οι λειτουργίες του κυκλώματος στον εγκέφαλο συνδέονται με τις ορατές συμπεριφορές. Αυτοί είναι οι τύποι των ερωτήσεων που μας βοηθούν να κατανοήσουμε την ανθρώπινη νόσο και τελικά να οδηγήσουμε σε θεραπείες και θεραπείες που σώζουν τη ζωή. Έτσι, τα πειράματα σε ζώα που αποτελούν τη βάση αυτών των ανακαλύψεων παραμένουν κρίσιμα.
Αξίζει επίσης να σημειωθεί ότι μερικές από τις πιο ελπιδοφόρες δοκιμές χωρίς ζώα που έχουμε σήμερα - όπως οι αλγόριθμοι - δουλεύουν μόνο επειδή μπορούν να αντλήσουν από δεκαετίες έρευνας σε ζώα. Και για να προχωρήσουμε στο μέλλον, θα πρέπει να συνεχίσουμε αυτή την έρευνα, είπε ο Zhu.
"Δεν μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε υπολογιστές για να αντικαταστήσουμε πλήρως τις δοκιμές σε ζώα. Χρειαζόμαστε ακόμα κάποιες δοκιμές σε ζώα χαμηλού επιπέδου για να δημιουργήσουμε τα απαραίτητα δεδομένα", δήλωσε ο Zhu. "Αν μου ζητήσατε να ψηφίσω υπέρ μιας πολλά υποσχόμενης προσέγγισης, θα ψηφίζαμε για έναν συνδυασμό υπολογιστικών και πειραματικών μεθόδων".
Υπάρχουν λοιπόν εναλλακτικές λύσεις για τις δοκιμές σε ζώα; Η σύντομη απάντηση είναι ναι - και όχι. Ενώ έχουμε αρκετές επιλογές, για τώρα δεν είναι αρκετά περίπλοκες για να εξαλείψουν τις δοκιμές σε ζώα. Εντούτοις, μπορούν να μειώσουν τον αριθμό των ζώων που χρησιμοποιούμε στην έρευνα. Και με νέους κανονισμούς και ολοένα και πιο έξυπνες εναλλακτικές λύσεις, μπορούμε τουλάχιστον να ελπίζουμε ότι στο μέλλον ο αριθμός των ζώων θα συνεχίσει να μειώνεται.
