Erforschung moderner Alternativen zu Tierversuchen

Der Biologe Jordi Casamitjana befasst sich mit den aktuellen Alternativen zu Tierversuchen und Tierversuchen sowie mit Herbies Gesetz, dem nächsten ehrgeizigen Projekt der britischen Anti-Vivisektionsbewegung

Ich besuche ihn gerne ab und zu.

Versteckt in einer Ecke des Battersea Parks im Süden Londons steht eine Statue des „braunen Hundes“, dem ich hin und wieder meine Aufwartung mache. Die Statue ist ein Denkmal für einen Brown-Terrier-Hund, der 1903 vor 60 Medizinstudenten während einer Vivisektion an ihm unter Schmerzen starb und der Gegenstand einer großen Kontroverse , als schwedische Aktivisten die medizinischen Vorlesungen der University of London unterwandert hatten um das aufzudecken, was sie illegale Vivisektionshandlungen nannten. Auch das 1907 enthüllte Denkmal sorgte für Kontroversen, da Medizinstudenten an den Londoner Lehrkrankenhäusern wütend waren und es zu Unruhen kam. Das Denkmal wurde schließlich entfernt und 1985 ein neues Denkmal errichtet, um nicht nur den Hund zu ehren, sondern auch das erste Denkmal, das so erfolgreich auf die Grausamkeit von Tierversuchen aufmerksam machte.

Wie Sie sehen, ist die Anti-Vivisektionsbewegung eine der ältesten Untergruppen innerhalb der breiteren Tierschutzbewegung. Pioniere im 19. ^Jahrhundert , wie Dr. Anna Kingsford, Annie Besant und Frances Power Cobbe (die die British Union Against Vivisection gründeten, indem sie fünf verschiedene Anti-Vivisektions-Gesellschaften zusammenschlossen), führten die Bewegung im Vereinigten Königreich zur gleichen Zeit an, als die Suffragetten kämpften für Frauenrechte.

Über 100 Jahre sind vergangen, aber in vielen Ländern wird die Vivisektion weiterhin praktiziert, darunter auch im Vereinigten Königreich, das nach wie vor eines der Länder ist, in denen Tiere unter der Hand von Wissenschaftlern leiden. Schätzungen zufolge wurden im Jahr 2005 mehr als 115 Millionen Tiere für Experimente oder zur Versorgung der biomedizinischen Industrie verwendet. Zehn Jahre später wuchs die Zahl auf geschätzte 192,1 Millionen , mittlerweile dürfte sie die 200-Millionen-Marke überschritten haben. Die Humane Society International schätzt, dass für jede neue getestete Pestizidchemikalie 10.000 Tiere getötet werden. Die Zahl der in der EU für experimentelle Forschung verwendeten Tiere wird auf 9,4 Millionen , wobei 3,88 Millionen davon Mäuse sind. im Jahr 2022 mehr als 90.000 nichtmenschliche Tiere für Tests in irischen Labors

In Großbritannien lag die Zahl der eingesetzten Mäuse im Jahr 2020 bei 933.000. Die Gesamtzahl der im Jahr 2022 im Vereinigten Königreich durchgeführten Eingriffe an Tieren betrug 2.761.204 , davon betrafen 71,39 % Mäuse, 13,44 % Fische, 6,73 % Ratten und 4,93 % Vögel. Von all diesen Experimenten wurden 54.696 als schwerwiegend eingestuft und 15.000 Experimente wurden an besonders geschützten Arten (Katzen, Hunde, Pferde und Affen) durchgeführt.

Die Tiere in der experimentellen Forschung (manchmal auch „Labortiere“ genannt) stammen in der Regel aus Zuchtzentren (von denen einige bestimmte heimische Mäuse- und Rattenrassen halten), die als Händler der Klasse A bekannt sind, während Händler der Klasse B die Vermittler sind Erwerben Sie die Tiere aus verschiedenen Quellen (z. B. Auktionen und Tierheimen). Daher sollte das Leiden, an dem experimentiert wird, zu dem Leiden hinzukommen, das durch die Aufzucht in überfüllten Zentren und die Haltung in Gefangenschaft entsteht.

Viele Alternativen zu Tierversuchen und Forschung wurden bereits entwickelt, aber Politiker, akademische Institutionen und die Pharmaindustrie sträuben sich weiterhin dagegen, sie als Ersatz für den Einsatz von Tieren einzusetzen. Dieser Artikel gibt einen Überblick darüber, wo wir mit diesen Ersetzungen jetzt stehen und was als nächstes für die britische Anti-Vivisektionsbewegung ansteht.

Was ist Vivisektion?

Die Vivisektionsbranche besteht hauptsächlich aus zwei Arten von Aktivitäten: Tierversuchen und Tierversuchen. Ein Tierversuch ist jeder Sicherheitstest eines Produkts, Arzneimittels, Inhaltsstoffs oder Verfahrens, der zum Wohle des Menschen durchgeführt wird und bei dem lebende Tiere gezwungen werden, etwas zu erleiden, das ihnen Schmerzen, Leiden, Stress oder dauerhaften Schaden bereiten könnte. Dieser Typ wird normalerweise von kommerziellen Branchen (z. B. der Pharma-, Biomedizin- oder Kosmetikindustrie) vorangetrieben.

Tierversuche sind alle wissenschaftlichen Experimente, bei denen in Gefangenschaft gehaltene Tiere zur Förderung medizinischer, biologischer, militärischer, physikalischer oder technischer Forschung eingesetzt werden und bei denen die Tiere bei der Untersuchung eines Menschen auch dazu gezwungen werden, sich etwas zu unterziehen, das ihnen voraussichtlich Schmerzen, Leiden, Kummer oder dauerhaften Schaden zufügt -bezogenes Problem. Dies wird normalerweise von Akademikern wie Medizinern, Biologen, Physiologen oder Psychologen vorangetrieben. Ein wissenschaftliches Experiment ist ein Verfahren, das Wissenschaftler durchführen, um eine Entdeckung zu machen, eine Hypothese zu testen oder eine bekannte Tatsache zu beweisen, das einen kontrollierten Eingriff und eine Analyse der Reaktion der Versuchspersonen auf einen solchen Eingriff umfasst (im Gegensatz zu wissenschaftlichen Beobachtungen, bei denen dies nicht der Fall ist). (Sie müssen nicht eingreifen und vielmehr beobachten, wie sich die Probanden natürlich verhalten.)

Manchmal wird der Begriff „Tierforschung“ als Synonym für Tierversuche und Tierversuche verwendet. Dies könnte jedoch etwas irreführend sein, da andere Arten von Forschern, wie Zoologen, Ethologen oder Meeresbiologen, möglicherweise nicht-invasive Forschung mit Wildtieren durchführen Tiere, bei denen es nur um die Beobachtung oder das Sammeln von Fäkalien oder Urin in freier Wildbahn geht, und eine solche Forschung ist normalerweise ethisch vertretbar und sollte nicht mit Vivisektion in einen Topf geworfen werden, die niemals ethisch vertretbar ist. Der Begriff „tierfreie Forschung“ wird immer als Gegenteil von Tierversuchen oder -tests verwendet. Alternativ wird der Begriff „Tierversuche“ verwendet, um sowohl Tests als auch wissenschaftliche Experimente mit Tieren zu bezeichnen (man kann ein wissenschaftliches Experiment immer auch als „Test“ einer Hypothese betrachten).

Der Begriff Vivisektion (wörtlich übersetzt „lebend sezieren“) kann ebenfalls verwendet werden, doch ursprünglich umfasste dieser Begriff nur die Sektion oder Operation lebender Tiere für die anatomische Forschung und den medizinischen Unterricht, aber nicht mehr alle Experimente, die Leiden verursachen, beinhalten das Zerschneiden von Tieren Daher wird dieser Begriff von einigen als zu eng und antiquiert für den allgemeinen Gebrauch angesehen. Allerdings verwende ich ihn ziemlich oft, weil ich denke, dass es ein nützlicher Begriff ist, der eng mit der sozialen Bewegung gegen Tierversuche verbunden ist, und dass seine Verbindung mit „Zerlegen“ uns mehr an das Leiden der Tiere erinnert als jeder mehrdeutige oder beschönigende Begriff.

Tierversuche und -versuche umfassen das Injizieren oder Zwangsernähren von Tieren mit potenziell gefährlichen Substanzen , das chirurgische Entfernen von Organen oder Geweben von Tieren, um vorsätzlich Schaden anzurichten, das Zwingen von Tieren, giftige Gase einzuatmen, das Aussetzen von Tieren beängstigenden Situationen, um Angstzustände und Depressionen hervorzurufen, sowie das Verletzen von Tieren mit Waffen oder die Prüfung der Sicherheit von Fahrzeugen, indem Tiere darin gefangen werden, während sie bis an ihre Grenzen betrieben werden.

Einige Experimente und Tests zielen darauf ab, den Tod dieser Tiere einzuschließen. Beispielsweise sind Tests auf Botox, Impfstoffe und einige Chemikalien Variationen des Lethal Dose 50-Tests, bei dem 50 % der Tiere sterben oder kurz vor dem Todespunkt getötet werden, um die tödliche Dosis der getesteten Substanz zu ermitteln.

Tierversuche funktionieren nicht

Die Tierversuche und Tests, die Teil der Vivisektionsbranche sind, zielen normalerweise darauf ab, ein menschliches Problem zu lösen. Sie werden entweder verwendet, um zu verstehen, wie die Biologie und Physiologie des Menschen funktioniert und wie menschliche Krankheiten bekämpft werden können, oder sie werden verwendet, um zu testen, wie Menschen auf bestimmte Substanzen oder Verfahren reagieren würden. Da der Mensch das Endziel der Forschung ist, besteht die offensichtliche Möglichkeit, sie effektiv durchzuführen, darin, Menschen zu testen. Dies ist jedoch häufig nicht möglich, da sich möglicherweise nicht genügend Freiwillige melden oder die Tests aufgrund des Leids, das sie verursachen würden, als zu unethisch angesehen würden, um sie an einem Menschen durchzuführen.

Die traditionelle Lösung für dieses Problem bestand darin, stattdessen nichtmenschliche Tiere zu verwenden, weil Gesetze sie nicht so schützen wie Menschen (damit Wissenschaftler davonkommen, unethische Experimente an ihnen durchzuführen) und weil sie in großer Zahl in Gefangenschaft gezüchtet werden können. Bereitstellung eines nahezu endlosen Angebots an Testpersonen. Damit das funktioniert, gibt es jedoch traditionell eine große Annahme, von der wir heute wissen, dass sie falsch ist: dass nichtmenschliche Tiere gute Modelle für Menschen sind.

Wir Menschen sind Tiere, daher gingen Wissenschaftler in der Vergangenheit davon aus, dass das Testen von Dingen an anderen Tieren zu ähnlichen Ergebnissen führen würde wie das Testen an Menschen. Mit anderen Worten: Sie gehen davon aus, dass Mäuse, Ratten, Kaninchen, Hunde und Affen gute Modelle für Menschen sind, und verwenden sie stattdessen.

Die Verwendung eines Modells bedeutet, das System zu vereinfachen, aber die Verwendung eines nichtmenschlichen Tieres als Modell eines Menschen stellt die falsche Annahme dar, weil es sie als Vereinfachungen des Menschen behandelt. Sie sind nicht. Es handelt sich insgesamt um unterschiedliche Organismen. So komplex wir auch sind, aber anders als wir, geht ihre Komplexität nicht unbedingt in die gleiche Richtung wie unsere.

Nichtmenschliche Tiere werden von der Vivisektionsindustrie fälschlicherweise als Modelle für Menschen verwendet, aber sie sollten besser als Stellvertreter beschrieben werden, die uns in Laboren repräsentieren, auch wenn sie überhaupt nichts mit uns zu tun haben. Das ist das Problem, denn die Verwendung eines Proxys, um zu testen, wie sich etwas auf uns auswirkt, ist ein methodischer Fehler. Es handelt sich um einen Konstruktionsfehler, der genauso falsch ist wie die Verwendung von Puppen anstelle von Bürgern als Wähler bei Wahlen oder der Einsatz von Kindern als Frontsoldaten im Krieg. Deshalb wirken die meisten Medikamente und Behandlungen nicht. Die Leute gehen davon aus, dass dies daran liegt, dass die Wissenschaft noch nicht weit genug fortgeschritten ist. Die Wahrheit ist, dass die Wissenschaft mit der Verwendung von Stellvertretern als Modell in die falsche Richtung geht und uns jeder Fortschritt weiter von unserem Ziel entfernt.

Jede Tierart ist anders, und die Unterschiede sind groß genug, um jede Art als Modell für den Menschen ungeeignet zu machen, auf das wir uns bei der biomedizinischen Forschung verlassen können – die höchste Anforderungen an wissenschaftliche Genauigkeit stellt, weil Fehler Leben kosten. Die Beweise sind da, um gesehen zu werden.

Tierversuche erlauben keine verlässliche Vorhersage menschlicher Ergebnisse. Die National Institutes of Health erkennen an, dass über 90 % der Medikamente , die Tierversuche erfolgreich bestehen, in klinischen Studien am Menschen versagen oder Menschen schaden. Im Jahr 2004 berichtete das Pharmaunternehmen Pfizer, dass es mehr als 2 Milliarden US-Dollar für Medikamente verschwendet habe, die „bei fortgeschrittenen Tests am Menschen versagten oder in einigen Fällen vom Markt genommen wurden, weil sie Lebertoxizitätsprobleme verursachten“. Laut einer Studie aus dem Jahr 2020 befanden sich mehr als 6000 mutmaßliche Arzneimittel in der präklinischen Entwicklung, wobei Millionen von Tieren zum Einsatz kamen und die jährlichen Gesamtkosten 11,3 Milliarden US-Dollar betrugen. Von diesen Arzneimitteln gelangten jedoch etwa 30 % in klinische Studien der Phase I, und nur 56 (weniger als 1%) haben es auf den Markt geschafft.

Außerdem kann die Abhängigkeit von Tierversuchen wissenschaftliche Entdeckungen behindern und verzögern , da Medikamente und Verfahren, die beim Menschen wirksam sein könnten, möglicherweise nie weiterentwickelt werden, weil sie den Test mit den für den Test ausgewählten nichtmenschlichen Tieren nicht bestanden haben.

Das Scheitern des Tiermodells in der Medizin- und Sicherheitsforschung ist seit vielen Jahren bekannt, und deshalb sind die drei Rs (Replacement, Reduction und Refinement) Teil der Politik vieler Länder. Diese wurden vor über 50 Jahren von der Universities Federation for Animal Welfare (UFAW) entwickelt und bieten einen Rahmen für die Durchführung „humanerer“ Tierversuche, basierend auf weniger Tierversuchen (Reduction), der Verringerung des durch sie verursachten Leidens (Refinement) und Ersetzung durch tierversuchsfreie Tests (Ersatz). Obwohl diese Richtlinien anerkennen, dass wir uns generell vom Tiermodell entfernen müssen, konnten sie keine sinnvollen Veränderungen herbeiführen. Aus diesem Grund ist die Vivisektion immer noch weit verbreitet und mehr Tiere als je zuvor leiden darunter.

Einige Experimente und Tierversuche sind nicht notwendig, daher ist es eine gute Alternative, sie überhaupt nicht durchzuführen. Es gibt viele Experimente, die Wissenschaftler mit Menschen durchführen könnten, aber sie würden sie niemals durchführen, da sie unethisch wären, sodass die akademischen Institutionen, unter denen sie arbeiten – die oft über Ethikkommissionen verfügen – sie ablehnen würden. Das Gleiche sollte bei jedem Experiment passieren, an dem andere Lebewesen als Menschen beteiligt sind.

Beispielsweise sollte es keine Tabaktests mehr geben, da der Tabakkonsum sowieso verboten werden sollte, da wir wissen, wie schädlich er für den Menschen ist. Am 14. ^März 2024 verbot das Parlament von New South Wales, Australien, das erzwungene Einatmen von Rauch und erzwungene Schwimmtests (die dazu verwendet werden, bei Mäusen Depressionen auszulösen, um Antidepressiva zu testen). sinnlose Tierversuche auf der Welt.

Dann haben wir die Forschung, die nicht experimentell, sondern beobachtend ist. Die Untersuchung des Verhaltens von Tieren ist ein gutes Beispiel. Früher gab es zwei Hauptschulen, die sich damit befassten: die amerikanische Schule, die normalerweise aus Psychologen bestand, und die europäische Schule, die hauptsächlich aus Ethologen bestand (ich bin ein Ethologe und gehöre zu dieser Schule). Erstere führten früher Experimente mit in Gefangenschaft gehaltenen Tieren durch, indem sie sie in verschiedene Situationen versetzten und das Verhalten aufzeichneten, mit dem sie reagierten, während letztere die Tiere lediglich in freier Wildbahn beobachteten und sich überhaupt nicht in ihr Leben einmischten. Diese unaufdringliche Beobachtungsforschung sollte alle experimentellen Forschungen ersetzen, die nicht nur den Tieren Stress bereiten können, sondern wahrscheinlich auch zu schlechteren Ergebnissen führen, da sich Tiere in Gefangenschaft nicht natürlich verhalten. Dies würde für die zoologische, ökologische und ethologische Forschung funktionieren.

Dann haben wir Experimente, die an freiwilligen Menschen unter strenger ethischer Prüfung durchgeführt werden können, wobei neue Technologien zum Einsatz kommen, die Operationen überflüssig machen (wie die Verwendung von Magnetresonanztomographie oder MRT). Eine als „Mikrodosierung“ bezeichnete Methode kann vor groß angelegten Versuchen am Menschen auch Informationen über die Sicherheit eines experimentellen Arzneimittels und dessen Metabolisierung beim Menschen liefern.

Für die meisten biomedizinischen Forschungen und die Prüfung von Produkten auf ihre Sicherheit für den Menschen müssen wir jedoch neue alternative Methoden entwickeln, die die Experimente und Tests beibehalten, aber die nichtmenschlichen Tiere aus der Gleichung entfernen. Dies nennen wir „New Approach Methodologies“ (NAMs). Sobald sie entwickelt sind, können sie nicht nur weitaus effektiver sein als Tierversuche, sondern auch kostengünstiger in der Anwendung (sobald alle Entwicklungskosten ausgeglichen sind), da Tiere gezüchtet und für Tests am Leben gehalten werden ist teuer. Diese Technologien nutzen menschliche Zellen, Gewebe oder Proben auf verschiedene Weise. Sie können in nahezu allen Bereichen der biomedizinischen Forschung eingesetzt werden, von der Untersuchung von Krankheitsmechanismen bis hin zur Arzneimittelentwicklung. NAMs sind ethischer als Tierversuche und liefern menschenrelevante Ergebnisse mit Methoden, die oft kostengünstiger, schneller und zuverlässiger sind. Diese Technologien sind bereit, unseren Übergang zur tierversuchsfreien Wissenschaft zu beschleunigen und für den Menschen relevante Ergebnisse zu liefern.

Es gibt drei Haupttypen von NAMs: menschliche Zellkultur, Organe-on-Chips und computerbasierte Technologien, und wir werden sie in den nächsten Kapiteln besprechen.

Menschliche Zellkultur

Das Züchten menschlicher Zellen in Kultur ist eine etablierte In-vitro -Forschungsmethode (in Glas). Für Experimente können menschliche Zellen und Gewebe verwendet werden, die von Patienten gespendet, als im Labor gezüchtetes Gewebe gezüchtet oder aus Stammzellen hergestellt wurden.

Einer der wichtigsten wissenschaftlichen Fortschritte, der die Entwicklung vieler NAMs ermöglichte, war die Fähigkeit, Stammzellen zu manipulieren. Stammzellen sind undifferenzierte oder teilweise differenzierte Zellen in mehrzelligen Organismen, die sich in verschiedene Zelltypen verwandeln und sich unbegrenzt vermehren können, um mehr von derselben Stammzelle zu produzieren. Als Wissenschaftler also begannen, zu beherrschen, wie man menschliche Stammzellen zu Zellen aus jedem menschlichen Gewebe machen kann, war das der Fall war ein Game Changer. Zunächst gewannen sie sie aus menschlichen Embryonen, bevor sie sich zu Föten entwickelten (alle embryonalen Zellen sind ursprünglich Stammzellen), später gelang es den Wissenschaftlern jedoch, sie aus somatischen Zellen (jeder anderen Zelle des Körpers) zu entwickeln, die mit einem Prozess namens hiPSC-Reprogrammierung entwickelt wurden , könnte in Stammzellen und dann in anderen Zellen umgewandelt werden. Dies bedeutete, dass man mit ethischen Methoden, gegen die niemand Einwände hätte (da keine Notwendigkeit mehr besteht, Embryonen zu verwenden), viel mehr Stammzellen gewinnen und diese in verschiedene Arten menschlicher Zellen umwandeln konnte, die man dann testen konnte.

Zellen können als flache Schichten in Plastikschalen (2D-Zellkultur) oder als 3D-Zellkügelchen, sogenannte Sphäroide (einfache 3D-Zellkügelchen), oder als komplexere Gegenstücke, Organoide („Miniorgane“), gezüchtet werden. Zellkulturmethoden sind im Laufe der Zeit immer komplexer geworden und werden heute in einer Vielzahl von Forschungsumgebungen eingesetzt, einschließlich der Prüfung der Arzneimitteltoxizität und der Untersuchung menschlicher Krankheitsmechanismen.

Im Jahr 2022 Forscher in Russland ein neues nanomedizinisches Testsystem auf Basis von Pflanzenblättern. Basierend auf einem Spinatblatt nutzt dieses System die Gefäßstruktur des Blattes, wobei alle Zellkörper mit Ausnahme ihrer Wände entfernt wurden, um die Arteriolen und Kapillaren des menschlichen Gehirns zu imitieren. In dieses Gerüst können menschliche Zellen eingesetzt werden, an denen dann Medikamente getestet werden können. Wissenschaftler des SCAMT-Instituts der ITMO-Universität in St. Petersburg veröffentlichten ihre Studie in Nano Letters . Sie sagten, dass mit diesem pflanzlichen Modell sowohl traditionelle als auch nanopharmazeutische Behandlungen getestet werden könnten, und sie hätten es bereits zur Simulation und Behandlung von Thrombosen eingesetzt.

Professor Chris Denning und sein Team an der Universität Nottingham im Vereinigten Königreich arbeiten an der Entwicklung modernster menschlicher Stammzellmodelle und vertiefen so unser Verständnis der Herzfibrose (Verdickung des Herzgewebes). Da sich die Herzen nichtmenschlicher Tiere stark von denen des Menschen unterscheiden (wenn wir beispielsweise von Mäusen oder Ratten sprechen, müssen sie viel schneller schlagen), war die Tierforschung ein schlechter Indikator für Herzfibrose beim Menschen. Das von Animal Free Research UK finanzierte Forschungsprojekt „Mini Hearts“ unter der Leitung von Professor Denning möchte unser Verständnis der Herzfibrose vertiefen, indem es 2D- und 3D-Modelle menschlicher Stammzellen zur Unterstützung der Arzneimittelentwicklung verwendet. Bisher hat es Tierversuche mit Medikamenten übertroffen, die dem Team von der Pharmaindustrie zur Verfügung gestellt wurden, um zu überprüfen, wie gut diese NAMs sind.

Ein weiteres Beispiel ist das EpiDerm™-Gewebemodell von MatTek Life Sciences , ein aus menschlichen Zellen gewonnenes 3D-Modell, das Experimente an Kaninchen ersetzt, bei denen Chemikalien auf ihre Fähigkeit getestet werden, die Haut anzugreifen oder zu reizen. Darüber hinaus stellt das Unternehmen VITROCELL Geräte her, mit denen menschliche Lungenzellen in einer Schale Chemikalien ausgesetzt werden, um die gesundheitlichen Auswirkungen inhalierter Substanzen zu testen.

Mikrophysiologische Systeme

Mikrophysiologische Systeme (MPS) ist ein Überbegriff, der verschiedene Arten von High-Tech-Geräten umfasst, wie z. B. Organoide , Tumoroide und Organe auf einem Chip . Organoide werden aus menschlichen Stammzellen gezüchtet, um in einer Schale 3D-Gewebe zu erzeugen, das menschliche Organe imitiert. Tumoroide sind ähnliche Geräte, sie imitieren jedoch Krebstumoren. Organe auf einem Chip sind Plastikblöcke, die mit menschlichen Stammzellen und einem Schaltkreis ausgekleidet sind, der die Funktion von Organen stimuliert.

Organ-on-Chip (OoC) wurde 2016 vom Weltwirtschaftsforum zu einer der zehn aufstrebendsten Technologien gewählt. Dabei handelt es sich um kleine mikrofluidische Kunststoffchips, die aus einem Netzwerk von Mikrokanälen bestehen, die Kammern mit menschlichen Zellen oder Proben verbinden. Winzige Volumina einer Lösung können mit kontrollierbarer Geschwindigkeit und Kraft durch die Kanäle geleitet werden, wodurch die Bedingungen im menschlichen Körper nachgeahmt werden. Obwohl sie viel einfacher sind als natürliche Gewebe und Organe, haben Wissenschaftler herausgefunden, dass diese Systeme die Physiologie und Krankheit des Menschen wirksam nachahmen können.

Einzelne Chips können zu einem komplexen MPS (oder „Body-on-Chips“) verbunden werden, mit dem die Wirkung eines Medikaments auf mehrere Organe untersucht werden kann. Die Organ-on-Chip-Technologie kann Tierversuche bei der Prüfung von Arzneimitteln und chemischen Verbindungen, der Modellierung von Krankheiten, der Modellierung der Blut-Hirn-Schranke und der Untersuchung der Funktion einzelner Organe ersetzen und komplexe, für den Menschen relevante Ergebnisse liefern. Diese relativ neue Technologie wird ständig weiterentwickelt und verfeinert und soll in Zukunft eine Fülle tierversuchsfreier Forschungsmöglichkeiten bieten.

Untersuchungen haben gezeigt, dass einige Tumoroide die Wirksamkeit eines Krebsmedikaments 80 % vorhersagen

Der erste Weltgipfel zu MPS fand Ende Mai 2022 in New Orleans statt und zeigt, wie stark dieses neue Feld wächst. Die US-amerikanische FDA nutzt ihre Labore bereits, um diese Technologien zu erforschen, und die US-amerikanischen National Institutes of Health arbeiten seit zehn Jahren an Gewebechips.

Unternehmen wie AlveoliX , MIMETAS und Emulate, Inc. haben diese Chips kommerzialisiert, damit andere Forscher sie nutzen können.

Computerbasierte Technologien

Aufgrund der jüngsten Fortschritte in der KI (Künstliche Intelligenz) wird erwartet, dass viele Tierversuche nicht mehr notwendig sein werden, da Computer zum Testen von Modellen physiologischer Systeme und zur Vorhersage der Auswirkungen neuer Medikamente oder Substanzen auf Menschen eingesetzt werden könnten.

Computerbasierte oder „ in silico“ -Technologien sind in den letzten Jahrzehnten gewachsen, mit enormen Fortschritten und einem Wachstum bei der Nutzung von „-omics“-Technologien (ein Überbegriff für eine Reihe computergestützter Analysen wie Genomik, Proteomik usw.). Metabolomik, mit der sowohl hochspezifische als auch umfassendere Forschungsfragen beantwortet werden können) und Bioinformatik, kombiniert mit den neueren Ergänzungen maschinelles Lernen und KI.

Genomik ist ein interdisziplinäres Gebiet der Molekularbiologie, das sich auf die Struktur, Funktion, Evolution, Kartierung und Bearbeitung von Genomen (dem vollständigen DNA-Satz eines Organismus) konzentriert. Unter Proteomik versteht man die groß angelegte Untersuchung von Proteinen. Unter Metabolomik versteht man die wissenschaftliche Untersuchung chemischer Prozesse, an denen Metaboliten, niedermolekulare Substrate, Zwischenprodukte und Produkte des Zellstoffwechsels beteiligt sind.

Laut Animal Free Research UK wird allein der Weltmarkt für Genomik aufgrund der Fülle an Anwendungen, für die „-omics“ genutzt werden könnte, zwischen 2021 und 2025 schätzungsweise um 10,75 Milliarden Pfund wachsen. Die Analyse großer und komplexer Datensätze bietet Möglichkeiten zur Entwicklung personalisierter Medizin auf der Grundlage der einzigartigen genetischen Ausstattung eines Individuums. Medikamente können jetzt mithilfe von Computern entwickelt werden, und mathematische Modelle und KI können verwendet werden, um menschliche Reaktionen auf Medikamente vorherzusagen, wodurch Tierversuche bei der Medikamentenentwicklung ersetzt werden.

Es gibt eine Software namens Computer-Aided Drug Design (CADD) , die dazu dient, die Rezeptorbindungsstelle für ein potenzielles Arzneimittelmolekül vorherzusagen, mögliche Bindungsstellen zu identifizieren und so das Testen unerwünschter Chemikalien ohne biologische Aktivität zu vermeiden. Strukturbasiertes Arzneimitteldesign (SBDD) und ligandenbasiertes Arzneimitteldesign (LBDD) sind die beiden allgemeinen Arten von CADD-Ansätzen, die es gibt.

Quantitative Struktur-Aktivitäts-Beziehungen (QSARs) sind computergestützte Techniken, die Tierversuche ersetzen können, indem sie die Wahrscheinlichkeit, dass ein Stoff gefährlich ist, auf der Grundlage seiner Ähnlichkeit mit bestehenden Stoffen und unserem Wissen über die Humanbiologie abschätzen können.

In jüngster Zeit wurden bereits wissenschaftliche Fortschritte erzielt, bei denen KI eingesetzt wird, um zu lernen, wie sich Proteine ​​falten. Dabei handelt es sich um ein sehr schwieriges Problem, mit dem Biochemiker seit langem zu kämpfen haben. Sie wussten, welche Aminosäuren die Proteine ​​hatten und in welcher Reihenfolge, aber in vielen Fällen wussten sie nicht, welche 3D-Struktur sie im Protein erzeugen würden, die vorgibt, wie das Protein in der realen biologischen Welt funktionieren würde. Die Möglichkeit, vorherzusagen, welche Form ein neues Medikament aus Proteinen haben wird, könnte wichtige Erkenntnisse darüber liefern, wie es mit menschlichem Gewebe reagieren würde.

Auch die Robotik kann dabei eine Rolle spielen. Es hat sich gezeigt, dass computergestützte Mensch-Patienten-Simulatoren, die sich wie Menschen verhalten, den Schülern Physiologie und Pharmakologie besser beibringen als Vivisektion.

Fortschritte in der internationalen Anti-Vivisektionsbewegung

In einigen Ländern wurden Fortschritte beim Ersatz von Tierversuchen und -tests erzielt. Im Jahr 2022 unterzeichnete Kaliforniens Gouverneur Gavin Newsom einen Gesetzentwurf, der ab dem 1. ^Januar Testen schädlicher Chemikalien an Hunden und Katzen verbot . Kalifornien war der erste US-Bundesstaat, der Unternehmen daran gehindert hat, Haustiere zu verwenden, um die schädlichen Auswirkungen ihrer Produkte (z. B. Pestizide und Lebensmittelzusatzstoffe) festzustellen.

Kalifornien hat den Gesetzentwurf AB 357 , der die bestehenden Tierversuchsgesetze ändert, um die Liste tierfreier Alternativen zu erweitern, die einige Laboratorien für chemische Tests benötigen. Die neue Änderung wird dafür sorgen, dass mehr Tierversuche für Produkte wie Pestizide, Haushaltsprodukte und Industriechemikalien durch Tests ohne Tierversuche ersetzt werden, was hoffentlich dazu beiträgt, die Gesamtzahl der jedes Jahr verwendeten Tiere zu reduzieren. Der von der Humane Society of the United States (HSUS) gesponserte und vom Abgeordneten Brian Maienschein, D-San Diego ^8. Oktober 2023 von Gouverneur Gavin Newsom in Kraft gesetzt

In diesem Jahr unterzeichnete US-Präsident Joe Biden den FDA Modernization Act 2.0 , der eine Bundesvorschrift beendete, wonach experimentelle Arzneimittel an Tieren getestet werden müssen, bevor sie in klinischen Studien am Menschen eingesetzt werden. Dieses Gesetz erleichtert Pharmaunternehmen den Einsatz alternativer Methoden zu Tierversuchen. Im selben Jahr der US-Bundesstaat Washington als zwölfter ^US -Bundesstaat den Verkauf von Kosmetika, die neu an Tieren getestet wurden.

Nach einem langen Prozess und einigen Verzögerungen hat Kanada schließlich den Einsatz von Tierversuchen für Kosmetikprodukte verboten. Am 22. ^Juni 2023 nahm die Regierung Änderungen am Budget Implementation Act (Bill C-47) , die diese Tests verbieten.

Im Jahr 2022 verabschiedete das niederländische Parlament acht Anträge, um Maßnahmen zur Reduzierung der Zahl von Tierversuchen in den Niederlanden zu . Im Jahr 2016 versprach die niederländische Regierung, einen Plan zum Ausstieg aus Tierversuchen zu entwickeln, konnte dieses Ziel jedoch nicht erreichen. Im Juni 2022 musste das niederländische Parlament eingreifen, um die Regierung zum Handeln zu zwingen.

Taiwan werden keine schrecklichen Ertrinkungs- und Elektroschocktests an unzähligen Tieren mehr von Unternehmen durchgeführt, die im Anti-Müdigkeitsmarketing behaupten wollen, dass der Verzehr ihrer Lebensmittel oder Getränke dazu beitragen kann, dass Verbraucher nach dem Sport weniger müde werden.

Im Jahr 2022 zwei der größten Lebensmittelunternehmen Asiens , Swire Coca-Cola Taiwan und Uni-President, bekannt, dass sie alle Tierversuche einstellen würden, die nicht ausdrücklich gesetzlich vorgeschrieben sind. Ein weiteres wichtiges asiatisches Unternehmen, die probiotische Getränkemarke Yakult Co. Ltd., tat dies ebenfalls, da seine Muttergesellschaft Yakult Honsha Co., Ltd. solche Tierversuche bereits verboten hatte.

Europäischen Bürgerinitiative (ECI) an, dass sie ihre Bemühungen zum Ausstieg aus Tierversuchen in der EU beschleunigen werde . Die Koalition „Save Cruelty-free Cosmetics – Commit to a Europe without Animal Testing“ schlug Maßnahmen zur weiteren Reduzierung von Tierversuchen vor, was von der Kommission begrüßt wurde.

Im Vereinigten Königreich ist das Gesetz, das die Verwendung von Tieren in Experimenten und Tests regelt, der Animals (Scientific Procedures) Act 1986 Amendment Regulations 2012 , bekannt als ASPA. ^1. in Kraft, nachdem das ursprüngliche Gesetz von 1986 überarbeitet wurde, um neue Vorschriften aufzunehmen, die in der europäischen Richtlinie 2010/63/EU zum Schutz der für wissenschaftliche Zwecke verwendeten Tiere festgelegt sind. Nach diesem Gesetz umfasst der Prozess zur Erlangung einer Projektlizenz, dass Forscher das Ausmaß des Leidens festlegen, das die Tiere bei jedem Experiment voraussichtlich erleiden werden. Bei der Bewertung des Schweregrads wird jedoch nur das Leid berücksichtigt, das einem Tier während eines Experiments zugefügt wird, und nicht andere Schäden, die Tiere während ihres Lebens im Labor erleiden (z. B. mangelnde Mobilität, relativ karge Umgebung und fehlende Möglichkeiten, ihre Gefühle zum Ausdruck zu bringen), werden nicht berücksichtigt Instinkte). Laut ASPA ist ein „geschütztes Tier“ jedes lebende nichtmenschliche Wirbeltier und jeder lebende Kopffüßer (Oktopusse, Tintenfische usw.), aber dieser Begriff bedeutet nicht, dass sie vor der Verwendung in der Forschung geschützt sind, sondern dass ihre Verwendung geschützt ist durch ASPA reguliert (andere Tiere wie Insekten genießen keinen rechtlichen Schutz). Das Gute ist, dass ASPA 2012 das Konzept der Entwicklung von „Alternativen“ als gesetzliche Anforderung verankert hat und besagt: „ Der Außenminister muss die Entwicklung und Validierung alternativer Strategien unterstützen.“

Herbies Gesetz, das nächste große Ding für Tiere im Labor

Das Vereinigte Königreich ist ein Land mit vielen Vivisektionen, aber es ist auch ein Land mit einer starken Ablehnung von Tierversuchen. Dort ist die Anti-Vivisektionsbewegung nicht nur alt, sondern auch stark. Die National Anti-Vivisection Society war die weltweit erste Anti-Vivisektions-Organisation und wurde 1875 im Vereinigten Königreich von Frances Power Cobbe gegründet. Sie verließ das Land einige Jahre später und gründete 1898 die British Union for the Abolition of Vivisection (BUAV). Diese Organisationen existieren noch heute, wobei erstere Teil der Animal Defenders International- Gruppe ist und letztere in Cruelty Free International umbenannt wurde.

Eine weitere Anti-Vivisektionsorganisation, die ihren Namen änderte, war der Dr. Hadwen Trust for Humane Research, der 1970 von der BUAV zu Ehren seines ehemaligen Präsidenten Dr. Walter Hadwen gegründet wurde. Ursprünglich handelte es sich um eine Förderstiftung, die Zuschüsse an Wissenschaftler vergibt, um dazu beizutragen, den Einsatz von Tieren in der medizinischen Forschung zu ersetzen. Sie trennte sich 1980 von der BUAV und wurde 2013 zu einer eingetragenen Wohltätigkeitsorganisation. Im April 2017 nahm es den Arbeitsnamen Animal Free Research UK und obwohl es weiterhin Zuschüsse an Wissenschaftler vergibt, führt es nun auch Kampagnen durch und betreibt Lobbyarbeit bei der Regierung.

Ich gehöre zu ihren Unterstützern, weil sie veganisieren , und vor ein paar Tagen wurde ich zu einer Spendenaktion namens „A Cup of Compassion“ im Pharmacy, einem ausgezeichneten veganen Restaurant in London, eingeladen, wo sie ihre neue Kampagne vorstellten : Herbies Gesetz . Carla Owen, CEO von Animal Free Research UK, erzählte mir Folgendes darüber:

„Herbies Gesetz stellt einen mutigen Schritt in eine bessere Zukunft für Mensch und Tier dar. Veraltete Tierversuche scheitern: Über 92 Prozent der Medikamente, die sich in Tierversuchen als vielversprechend erwiesen haben, gelangen nicht in die Klinik und kommen den Patienten nicht zugute. Deshalb müssen wir den Mut haben zu sagen: „Genug ist genug“ und Maßnahmen ergreifen, um tierbasierte Forschung durch hochmoderne, humanbasierte Methoden zu ersetzen, die den medizinischen Fortschritt ermöglichen, den wir so dringend brauchen, und gleichzeitig Tieren Leid ersparen.

Herbies Gesetz wird diese Vision Wirklichkeit werden lassen, indem es das Jahr 2035 als Zieljahr für den Ersatz von Tierversuchen durch humane, wirksame Alternativen festlegt. Es wird diese wichtige Verpflichtung in die Gesetzesbücher aufnehmen und die Regierung zur Rechenschaft ziehen, indem es beschreibt, wie sie den Fortschritt ankurbeln und aufrechterhalten muss.

Im Mittelpunkt dieses wichtigen neuen Gesetzes steht Herbie, ein wunderschöner Beagle, der für Forschungszwecke gezüchtet wurde, aber glücklicherweise als unnötig erachtet wurde. Er lebt jetzt glücklich mit mir und unserer Familie zusammen, erinnert uns aber an all die Tiere, denen es nicht so gut ging. Wir werden in den kommenden Monaten unermüdlich daran arbeiten, die politischen Entscheidungsträger dazu zu drängen, das Herbie-Gesetz einzuführen – ein wichtiges Bekenntnis zu Fortschritt, Mitgefühl und einer besseren Zukunft für alle.“

Insbesondere legt Herbies Gesetz ein Zieljahr für den langfristigen Ersatz von Tierversuchen fest, beschreibt Aktivitäten, die die Regierung ergreifen muss, um sicherzustellen, dass dies geschieht (einschließlich der Veröffentlichung von Aktionsplänen und Fortschrittsberichten an das Parlament), richtet einen Expertenbeirat ein und entwickelt finanzielle Anreize und Forschungsstipendien für die Entwicklung menschenspezifischer Technologien und bietet Übergangsunterstützung für Wissenschaftler/Organisationen beim Übergang von der Tiernutzung zu menschenspezifischen Technologien.

Eines der Dinge, die mir an Animal Free Research UK am besten gefallen, ist, dass es nicht um die drei Rs geht, sondern nur um eines der Rs, den „Ersatz“. Sie befürworten nicht die Reduzierung von Tierversuchen oder deren Verfeinerung zur Linderung von Leiden, sondern deren vollständige Abschaffung und Ersatz durch tierversuchsfreie Alternativen – sie sind daher Abolitionisten wie ich. Dr. Gemma Davies, Wissenschaftskommunikationsbeauftragte der Organisation, erzählte mir Folgendes über ihre Position in Bezug auf die 3R:

„Bei Animal Free Research UK liegt und liegt unser Fokus schon immer auf dem Ende von Tierversuchen in der medizinischen Forschung. Wir glauben, dass Tierversuche wissenschaftlich und ethisch nicht zu rechtfertigen sind und dass die Förderung einer bahnbrechenden tierversuchsfreien Forschung die besten Chancen bietet, Behandlungsmöglichkeiten für menschliche Krankheiten zu finden. Deshalb unterstützen wir die Prinzipien der 3R nicht und bekennen uns stattdessen voll und ganz zum Ersatz von Tierversuchen durch innovative, menschenrelevante Technologien.

Im Jahr 2022 wurden im Vereinigten Königreich 2,76 Millionen wissenschaftliche Verfahren mit lebenden Tieren durchgeführt, 96 % davon mit Mäusen, Ratten, Vögeln oder Fischen. Obwohl die 3R-Prinzipien einen Ersatz fördern, wo immer dies möglich ist, ist die Zahl der verwendeten Tiere im Vergleich zu 2021 nur um 10 % zurückgegangen. Wir glauben, dass im Rahmen der 3Rs einfach nicht schnell genug Fortschritte gemacht werden. Die Prinzipien der Reduktion und Verfeinerung lenken oft vom übergeordneten Ziel des Ersatzes ab und ermöglichen, dass weiterhin unnötig auf Tierversuche zurückgegriffen wird. Wir möchten, dass Großbritannien im nächsten Jahrzehnt eine Vorreiterrolle bei der Abkehr vom 3R-Konzept einnimmt und das Herbie-Gesetz einführt, um unseren Fokus auf für den Menschen relevante Technologien zu verlagern und es uns zu ermöglichen, Tiere endlich vollständig aus Laboren zu entfernen.“

Ich denke, das ist der richtige Ansatz, und der Beweis dafür, dass sie es ernst meinen, ist, dass sie eine Frist bis 2035 festlegen und auf Herbies Gesetz abzielen, nicht auf Herbies Politik, um sicherzustellen, dass Politiker halten, was sie versprechen (falls sie es halten). , Natürlich). Ich denke, dass die Festlegung eines 10-Jahres-Ziels für ein tatsächliches Gesetz, das die Regierung und Unternehmen zum Handeln zwingt, effektiver sein kann als die Festlegung eines 5-Jahres-Ziels, das nur zu einer Richtlinie führt, da Richtlinien am Ende oft verwässert werden und nicht immer befolgt werden. Ich fragte Carla, warum genau 2035, und sie sagte Folgendes:

„Die jüngsten Fortschritte bei neuen Ansatzmethoden (NAMs) wie Organ-on-Chip- und computerbasierten Ansätzen geben Anlass zur Hoffnung, dass sich Veränderungen abzeichnen, wir sind jedoch noch nicht ganz am Ziel.“ Während es in der Grundlagenforschung keine Pflicht zur Durchführung von Tierversuchen gibt, führen internationale Regulierungsrichtlinien bei der Arzneimittelentwicklung dazu, dass jedes Jahr immer noch unzählige Tierversuche durchgeführt werden. Obwohl wir als Wohltätigkeitsorganisation ein möglichst schnelles Ende der Tierversuche erreichen wollen, verstehen wir, dass ein solch bedeutender Richtungs-, Denkweise- und Regulierungswandel Zeit braucht. Es muss eine angemessene Validierung und Optimierung neuer tierversuchsfreier Methoden erfolgen, um nicht nur die Möglichkeiten und Vielseitigkeit von NAMs zu beweisen und zu demonstrieren, sondern auch um Vertrauen aufzubauen und Voreingenommenheit gegenüber Forschung zu beseitigen, die vom aktuellen „Goldstandard“ der Tierversuche abweicht.

Es besteht jedoch Hoffnung, denn je mehr bahnbrechende Wissenschaftler NAMs nutzen, um bahnbrechende, auf den Menschen ausgerichtete experimentelle Ergebnisse in hochkarätigen wissenschaftlichen Fachzeitschriften zu veröffentlichen, desto mehr wird das Vertrauen in ihre Relevanz und Wirksamkeit gegenüber Tierversuchen zunehmen. Außerhalb der Wissenschaft wird die Einführung von NAMs durch Pharmaunternehmen während der Arzneimittelentwicklung ein entscheidender Schritt nach vorne sein. Auch wenn dies langsam geschieht, dürfte die vollständige Ersetzung von Tierversuchen durch Pharmaunternehmen ein entscheidender Wendepunkt in diesem Bemühen sein. Denn die Verwendung menschlicher Zellen, Gewebe und Biomaterialien in der Forschung kann uns mehr über menschliche Krankheiten verraten, als es jemals ein Tierversuch könnte. Der Aufbau von Vertrauen in neue Technologien in allen Forschungsbereichen wird in den kommenden Jahren zu ihrer breiteren Verbreitung beitragen und NAMs letztendlich zur offensichtlichen und ersten Wahl machen.

Obwohl wir auf dem Weg dorthin bedeutende Fortschrittsmeilensteine ​​erwarten, haben wir 2035 als Zieljahr für den Ersatz von Tierversuchen gewählt. Durch die enge Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern, Parlamentariern, Akademikern und der Industrie drängen wir auf ein „Jahrzehnt des Wandels“. Auch wenn dies für manche noch weit entfernt erscheint, ist diese Zeit erforderlich, um der Wissenschaft, der Forschungsindustrie und der veröffentlichten wissenschaftlichen Literatur ausreichend Gelegenheit zu bieten, die Vorteile und Möglichkeiten von NAMs vollständig zu berücksichtigen und so das Vertrauen der breiteren wissenschaftlichen Gemeinschaft zu stärken in allen Forschungsbereichen. Diese relativ neuen Werkzeuge werden ständig weiterentwickelt und verfeinert und versetzen uns in die Lage, unglaubliche Durchbrüche in der für den Menschen relevanten Wissenschaft ohne den Einsatz von Tieren zu erzielen. Dies verspricht ein spannendes Jahrzehnt der Innovation und des Fortschritts zu werden, das unserem Ziel, Tierversuche in der medizinischen Forschung zu beenden, jeden Tag näher kommt.

Wir fordern Wissenschaftler auf, ihre Methoden zu ändern, Möglichkeiten zur Umschulung zu nutzen und ihre Denkweise zu ändern, um innovativen, für den Menschen relevanten Technologien Vorrang einzuräumen. Gemeinsam können wir uns auf eine bessere Zukunft vorbereiten, nicht nur für die Patienten, die dringend neue und wirksame Behandlungen benötigen, sondern auch für die Tiere, die andernfalls unter unnötigen Experimenten leiden müssten.“

Das alles macht Hoffnung. Die beiden ersten Rs zu vergessen, indem man sich nur auf den Ersatz konzentriert und sich ein nicht allzu weit in der Zukunft liegendes Ziel für die vollständige Abschaffung setzt (keine prozentualen reformistischen Ziele), scheint mir der richtige Ansatz zu sein. Eines, das endlich die Pattsituation überwinden könnte, in der wir und die anderen Tiere seit Jahrzehnten feststecken.

Ich denke, Herbie und der braune Hund von Battersea wären sehr gute Freunde gewesen.