Mūsdienīgu alternatīvu izpēte izmēģinājumiem ar dzīvniekiem

Biologs Jordi Casamitjana aplūko pašreizējās alternatīvas eksperimentiem ar dzīvniekiem un izmēģinājumiem ar dzīvniekiem, kā arī Herbija likumu, nākamo Apvienotās Karalistes pretvivisekciju kustības vērienīgo projektu.

Man patīk ik pa laikam viņu apciemot.

Dienvidlondonas Battersijas parka stūrī ir paslēpta “brūnā suņa” statuja, kurai man šad tad patīk izrādīt cieņu. Statuja ir piemiņas zīme brūnā terjera sunim, kurš nomira no sāpēm vivisekcijas laikā, kas viņam tika veikta 1903. gadā 60 medicīnas studentu auditorijai, un kurš bija liela strīda , jo zviedru aktīvisti bija iefiltrējušies Londonas Universitātes medicīnas lekcijās. lai atklātu to, ko viņi sauca par nelikumīgu vivisekciju. 1907. gadā atklātais memoriāls arī izraisīja domstarpības, jo medicīnas studenti Londonas mācību slimnīcās bija saniknoti, izraisot nemierus. Piemineklis galu galā tika noņemts, un 1985. gadā tika uzcelts jauns memoriāls, lai godinātu ne tikai suni, bet arī pirmo pieminekli, kas bija tik veiksmīgs, lai palielinātu izpratni par eksperimentu ar dzīvniekiem nežēlību.

Kā redzat, anti-vivisekcijas kustība ir viena no vecākajām apakšgrupām plašākā dzīvnieku aizsardzības kustībā. ^19. gadsimta pionieri , piemēram, daktere Anna Kingsforda, Annija Bezanta un Frānsisa Paure Kobe (kura nodibināja Britu Savienību pret Vivisekciju, apvienojot piecas dažādas pretvivisekciju biedrības), vadīja kustību Apvienotajā Karalistē, tajā pašā laikā, kad cīnījās sufražietes. par sieviešu tiesībām.

Ir pagājuši vairāk nekā 100 gadi, bet vivisekcija joprojām tiek praktizēta daudzās valstīs, tostarp Apvienotajā Karalistē, kas joprojām ir viena no valstīm, kur dzīvnieki cieš no zinātnieku rokām. 2005. gadā tika lēsts, ka visā pasaulē eksperimentos vai biomedicīnas nozares apgādē tika izmantoti vairāk nekā 115 miljoni Desmit gadus vēlāk šis skaitlis pieauga līdz aptuveni 192,1 miljonam , un tagad tas, visticamāk, ir pārsniedzis 200 miljonu robežu. Humane Society International lēš, ka par katru jaunu pārbaudīto pesticīdu ķīmisko vielu tiek nogalināti 10 000 dzīvnieku. Tiek lēsts, ka ES eksperimentālajos pētījumos izmantoto dzīvnieku skaits ir 9,4 miljoni , no kuriem 3,88 miljoni ir peles. Saskaņā ar jaunākajiem Veselības produktu regulatīvās iestādes (HPRA) datiem 2022. gadā Īrijas laboratorijās

Lielbritānijā 2020. gadā izmantoto peļu skaits bija 933 000. Kopējais procedūru skaits ar dzīvniekiem Apvienotajā Karalistē 2022. gadā bija 2 761 204 , no kurām 71,39% bija peles, 13,44% zivis, 6,73% žurkas un 4,93% putni. No visiem šiem eksperimentiem 54 696 tika novērtēti kā smagi , un 15 000 eksperimenti tika veikti ar īpaši aizsargājamām sugām (kaķiem, suņiem, zirgiem un pērtiķiem).

Eksperimentālajos pētījumos izmantotie dzīvnieki (dažreiz saukti par "laboratorijas dzīvniekiem") parasti nāk no audzēšanas centriem (daži no kuriem tur īpašas mājas peļu un žurku šķirnes), kas ir pazīstami kā A klases tirgotāji, savukārt B klases tirgotāji ir starpnieki, kuri iegādājieties dzīvniekus no dažādiem avotiem (piemēram, izsolēm un dzīvnieku patversmēm). Tāpēc ciešanas, ko rada eksperimenti, ir jāpievieno ciešanām, kas rodas, ja tiek audzēti pārpildītos centros un turēti nebrīvē.

Jau ir izstrādātas daudzas alternatīvas izmēģinājumiem un pētījumiem ar dzīvniekiem, taču politiķi, akadēmiskās institūcijas un farmācijas industrija joprojām nevēlas tos izmantot, lai aizstātu dzīvnieku izmantošanu. Šis raksts ir pārskats par to, kur mēs šobrīd esam ar šiem aizstājējiem un kas notiks Apvienotās Karalistes pretvivisekciju kustībā.

Kas ir Vivisekcija?

Vivisekcijas nozari galvenokārt veido divu veidu darbības — izmēģinājumi ar dzīvniekiem un eksperimenti ar dzīvniekiem. Izmēģinājums ar dzīvniekiem ir jebkura produkta, zāļu, sastāvdaļas vai procedūras drošības pārbaude, ko veic, lai gūtu labumu cilvēkiem un kurā dzīvi dzīvnieki ir spiesti pakļaut kaut ko tādu, kas tiem varētu radīt sāpes, ciešanas, diskomfortu vai ilgstošu kaitējumu. Šo veidu parasti virza komerciālās nozares (piemēram, farmācijas, biomedicīnas vai kosmētikas rūpniecība).

Eksperimenti ar dzīvniekiem ir jebkuri zinātniski eksperimenti, kuros izmanto nebrīvē turētus dzīvniekus, lai turpinātu medicīniskos, bioloģiskos, militāros, fizikas vai inženiertehniskos pētījumus, kuros dzīvnieki ir spiesti pakļaut arī kaut ko tādu, kas tiem varētu radīt sāpes, ciešanas, diskomfortu vai ilgstošu kaitējumu, lai izpētītu cilvēku. - saistīts jautājums. To parasti virza akadēmiķi, piemēram, medicīnas zinātnieki, biologi, fiziologi vai psihologi. Zinātniskais eksperiments ir procedūra, ko zinātnieki apņemas izdarīt atklājumu, pārbaudīt hipotēzi vai demonstrēt zināmu faktu, kas ietver kontrolētu iejaukšanos un eksperimentālo subjektu reakcijas uz šādu iejaukšanos analīzi (pretstatā zinātniskiem novērojumiem, kas nav iesaistiet jebkādu iejaukšanos un drīzāk novērojiet, kā subjekti uzvedas dabiski).

Dažreiz termins “pētniecība ar dzīvniekiem” tiek izmantots kā sinonīms gan izmēģinājumiem ar dzīvniekiem, gan eksperimentiem ar dzīvniekiem, taču tas var būt nedaudz maldinošs, jo cita veida pētnieki, piemēram, zoologi, etologi vai jūras biologi, var veikt neuzbāzīgus savvaļas dzīvnieku izpēti. dzīvnieki, kas ietver tikai novērošanu vai fekāliju vai urīna savākšanu savvaļā, un šāda izpēte parasti ir ētiska, un to nevajadzētu apvienot ar vivisekciju, kas nekad nav ētiska. Termins “izpēte bez dzīvniekiem” vienmēr tiek lietots kā pretstats eksperimentiem vai testiem ar dzīvniekiem. Alternatīvi, termins “izmēģinājumi ar dzīvniekiem” tiek lietots, lai apzīmētu gan testēšanu, gan zinātniskus eksperimentus, kas veikti ar dzīvniekiem (jūs vienmēr varat aplūkot zinātnisku eksperimentu arī kā hipotēzes “pārbaudi”).

Var lietot arī terminu vivisekcija (burtiski nozīmē “dzīvu preparēšana”), taču sākotnēji šis termins ietvēra tikai dzīvu dzīvnieku sadalīšanu vai operāciju anatomiskiem pētījumiem un medicīnas mācībām, taču ne visi eksperimenti, kas izraisa ciešanas, vairs nav saistīti ar dzīvnieku sagriešanu. , tāpēc daži šo terminu uzskata par pārāk šauru un novecojušu vispārējai lietošanai. Tomēr es to lietoju diezgan bieži, jo uzskatu, ka tas ir noderīgs termins, kas cieši saistīts ar sociālo kustību pret eksperimentiem ar dzīvniekiem, un tā saistība ar “griešanu” mums vairāk atgādina par to, ka dzīvnieki cieš, nekā jebkurš neskaidrāks vai eifēmiskāks termins.

potenciāli kaitīgu vielu injicēšanu vai piespiedu barošanu dzīvniekiem , dzīvnieku orgānu vai audu ķirurģisku izņemšanu, lai apzināti radītu bojājumus, dzīvnieku piespiešanu ieelpot toksiskas gāzes, dzīvnieku pakļaušanu biedējošām situācijām, lai radītu trauksmi un depresiju, dzīvnieku ievainošanu ar ieročiem. , vai transportlīdzekļu drošības pārbaude, slazdojot tajos dzīvniekus, vienlaikus darbinot tos līdz to robežām.

Daži eksperimenti un testi ir paredzēti, lai iekļautu šo dzīvnieku nāvi. Piemēram, Botox, vakcīnu un dažu ķīmisko vielu testi ir 50. letālās devas testa varianti, kuros 50% dzīvnieku mirst vai tiek nogalināti tieši pirms nāves punkta, lai novērtētu, kura ir testētās vielas nāvējošā deva.

Eksperimenti ar dzīvniekiem nedarbojas

Eksperimenti un testi ar dzīvniekiem, kas ir daļa no vivisekcijas nozares, parasti ir vērsti uz cilvēku problēmu risināšanu. Tos izmanto vai nu, lai saprastu, kā darbojas cilvēku bioloģija un fizioloģija un kā var cīnīties ar cilvēku slimībām, vai arī tiek izmantotas, lai pārbaudītu, kā cilvēki reaģētu uz konkrētām vielām vai procedūrām. Tā kā pētījuma galamērķis ir cilvēki, acīmredzamais veids, kā to efektīvi paveikt, ir pārbaudīt cilvēkus. Tomēr tas bieži vien nevar notikt, jo var nebūt pietiekami daudz brīvprātīgo cilvēku, vai arī testi tiktu uzskatīti par pārāk neētiskiem, lai tos izmēģinātu ar cilvēku, jo tie radītu ciešanas.

Tradicionālais šīs problēmas risinājums bija izmantot dzīvniekus, kas nav cilvēki, jo likumi tos neaizsargā tāpat kā cilvēkus (tā zinātnieki var izvairīties no neētisku eksperimentu veikšanas ar tiem), un tāpēc, ka tos var audzēt nebrīvē lielos daudzumos, nodrošinot gandrīz nebeidzamu testa priekšmetu piedāvājumu. Tomēr, lai tas darbotos, tradicionāli tiek pieņemts liels pieņēmums, taču tagad mēs zinām, ka tas ir nepareizi: ka dzīvnieki, kas nav cilvēki, ir labi cilvēku modeļi.

Mēs, cilvēki, esam dzīvnieki, tāpēc zinātnieki pagātnē uzskatīja, ka testēšana ar citiem dzīvniekiem dos līdzīgus rezultātus kā to testēšana ar cilvēkiem. Citiem vārdiem sakot, viņi pieņem, ka peles, žurkas, truši, suņi un pērtiķi ir labi cilvēku modeļi, tāpēc viņi tos izmanto.

Modeļa izmantošana nozīmē sistēmas vienkāršošanu, bet, izmantojot dzīvnieku, kas nav cilvēks, kā cilvēka modeli, tiek izdarīts nepareizs pieņēmums, jo tas tiek uzskatīts par cilvēku vienkāršojumu. Tie nav. Tie ir pavisam dažādi organismi. Tikpat sarežģīti, cik mēs esam, bet atšķirīgi no mums, tāpēc viņu sarežģītība ne vienmēr iet tajā pašā virzienā kā mūsējā.

Dzīvniekus, kas nav cilvēki, vivisekcijas nozare nepareizi izmanto kā cilvēku modeļus, taču tos labāk raksturot kā tuvinātājus, kas mūs pārstāv laboratorijās, pat ja tie nav līdzīgi mums. Tā ir problēma, jo starpniekservera izmantošana, lai pārbaudītu, kā kaut kas mūs ietekmēs, ir metodoloģiska kļūda. Tā ir dizaina kļūda, tikpat nepareizi kā izmantot lelles, lai balsotu vēlēšanās pilsoņu vietā, vai izmantot bērnus kā frontes karavīrus karā. Tāpēc lielākā daļa zāļu un ārstēšanas nedarbojas. Cilvēki pieņem, ka tas ir tāpēc, ka zinātne nav pietiekami progresējusi. Patiesība ir tāda, ka, izmantojot starpniekserverus kā modeļus, zinātne iet nepareizā virzienā, tāpēc katrs progress mūs virza tālāk no mūsu galamērķa.

Katra dzīvnieku suga ir atšķirīga, un atšķirības ir pietiekami lielas, lai padarītu nevienu sugu nepiemērotu, lai to izmantotu kā cilvēku paraugu, uz kuru mēs varam paļauties biomedicīnas pētījumos, kam ir visaugstākās zinātniskās stingrības prasības, jo kļūdas maksā dzīvības. Pierādījumi ir jāredz.

Eksperimenti ar dzīvniekiem nevar ticami paredzēt cilvēku rezultātus. Nacionālie veselības institūti atzīst, ka vairāk nekā 90 % zāļu , kas sekmīgi iztur izmēģinājumus ar dzīvniekiem, neizdodas vai kaitē cilvēkiem klīnisko izmēģinājumu laikā ar cilvēkiem. 2004. gadā farmācijas uzņēmums Pfizer ziņoja, ka pēdējo desmit gadu laikā tas ir iztērējis vairāk nekā 2 miljardus ASV dolāru, iegādājoties zāles, kuras "neizdevās uzlabotos cilvēku testos vai dažos gadījumos tika izspiestas no tirgus, jo izraisīja aknu toksicitātes problēmas". Saskaņā ar 2020. gada pētījumu vairāk nekā 6000 iespējamās zāles tika izstrādātas preklīniski, izmantojot miljoniem dzīvnieku, kuru kopējās izmaksas gadā bija 11,3 miljardi ASV dolāru, taču aptuveni 30% no šīm zālēm sasniedza I fāzes klīniskos pētījumus un tikai 56 (mazāk nekā 1%) nonāca tirgū.

Turklāt paļaušanās uz eksperimentiem ar dzīvniekiem var kavēt un aizkavēt zinātnisko atklāšanu, jo zāles un procedūras, kas varētu būt efektīvas cilvēkiem, iespējams, nekad netiks izstrādātas tālāk, jo tās neizturēja testu ar dzīvniekiem, kas nav cilvēki, kas izvēlēti to testēšanai.

Dzīvnieku modeļa neveiksme medicīnas un drošības pētījumos ir zināma jau daudzus gadus, un tāpēc trīs Rs (aizvietošana, samazināšana un uzlabošana) ir iekļauta daudzu valstu politikā. Tos pirms vairāk nekā 50 gadiem izstrādāja Dzīvnieku labturības universitāšu federācija (UFAW), kas nodrošina sistēmu, lai veiktu “humānākus” pētījumus ar dzīvniekiem, pamatojoties uz mazāku testu veikšanu ar dzīvniekiem (samazināšanu), to radīto ciešanu samazināšanu (pilnveidošana) un to aizstāšana ar testiem, kas nav veikti ar dzīvniekiem (aizstāšanās). Lai gan šajā politikā ir atzīts, ka mums ir jāatsakās no dzīvnieku modeļa kopumā, tās nespēja nodrošināt nozīmīgas izmaiņas, un tāpēc vivisekcija joprojām ir ļoti izplatīta, un no tās cieš vairāk dzīvnieku nekā jebkad agrāk.

Daži eksperimenti un testi ar dzīvniekiem nav nepieciešami, tāpēc laba alternatīva tiem ir to nedarīšana. Ir daudz eksperimentu, ko zinātnieki varētu izdomāt, iesaistot cilvēkus, taču viņi tos nekad nedarītu, jo tie būtu neētiski, tāpēc akadēmiskās institūcijas, kurās viņi strādā, kurās bieži ir ētikas komitejas, tos noraidītu. Tam vajadzētu notikt ar jebkuru eksperimentu, kurā iesaistītas citas dzīvas būtnes, izņemot cilvēkus.

Piemēram, vairs nevajadzētu testēt tabaku, jo tabakas lietošana jebkurā gadījumā ir jāaizliedz, jo mēs zinām, cik kaitīga ir cilvēkiem. 14. martā Jaundienvidvelsas parlaments Austrālijā aizliedza piespiedu dūmu ieelpošanu ^, lai pārbaudītu antidepresantus), kas, domājams, ir pirmais šo nežēlīgo un bezjēdzīgi eksperimenti ar dzīvniekiem pasaulē.

Tad mums ir pētījumi, kas nav eksperimentāli, bet gan novērojumi. Labs piemērs ir dzīvnieku uzvedības izpēte. Agrāk bija divas galvenās skolas, kas to pētīja: Amerikas skola, kurā parasti strādāja psihologi, un Eiropas skola, kurā galvenokārt strādāja etologi (es esmu etologs , kas pieder šai skolai). Pirmie mēdza veikt eksperimentus ar nebrīvē turētiem dzīvniekiem, ievietojot tos vairākās situācijās un fiksējot uzvedību, ar kuru viņi reaģēja, bet otrie tikai novēroja dzīvniekus savvaļā un nemaz neiejaucās viņu dzīvē. Šim neuzbāzīgajam novērošanas pētījumam ir jāaizstāj visi eksperimentālie pētījumi, kas ne tikai var izraisīt diskomfortu dzīvniekiem, bet, iespējams, arī sliktākus rezultātus, jo nebrīvē esošie dzīvnieki neuzvedas dabiski. Tas būtu piemērots zooloģiskajiem, ekoloģiskajiem un etoloģiskajiem pētījumiem.

Pēc tam mums ir eksperimenti, kurus var veikt ar brīvprātīgiem cilvēkiem, ievērojot stingru ētisku pārbaudi, izmantojot jaunas tehnoloģijas, kas ir novērsušas nepieciešamību pēc operācijām (piemēram, magnētiskās rezonanses attēlveidošanas vai MRI izmantošana). Metode, ko sauc par “mikrodozēšanu”, var arī sniegt informāciju par eksperimentālas zāles drošību un to, kā tās tiek metabolizētas cilvēkos pirms liela mēroga izmēģinājumiem ar cilvēkiem.

Tomēr lielākajā daļā biomedicīnas pētījumu un produktu testēšanas, lai noskaidrotu, cik tie ir droši cilvēkiem, mums ir jāizveido jaunas alternatīvas metodes, kas saglabā eksperimentus un testus, bet no vienādojuma izslēdz dzīvniekus, kas nav cilvēki. Šīs ir tās, ko mēs saucam par jaunās pieejas metodoloģijām (NAM), un pēc izstrādes tās var būt ne tikai daudz efektīvākas nekā izmēģinājumi ar dzīvniekiem, bet arī lētākas izmantot (kad visas izstrādes izmaksas ir kompensētas), jo tiek audzēti dzīvnieki un turēti tos dzīvus testēšanai. ir dārgi. Šīs tehnoloģijas izmanto cilvēka šūnas, audus vai paraugus vairākos veidos. Tos var izmantot gandrīz jebkurā biomedicīnas pētījumu jomā, sākot no slimības mehānismu izpētes līdz zāļu izstrādei. NAM ir ētiskāki nekā eksperimenti ar dzīvniekiem un nodrošina cilvēkiem nozīmīgus rezultātus ar metodēm, kas bieži vien ir lētākas, ātrākas un uzticamākas. Šīs tehnoloģijas ir gatavas paātrināt mūsu pāreju uz zinātni bez dzīvniekiem, radot cilvēkiem nozīmīgus rezultātus.

Ir trīs galvenie NAM veidi, cilvēka šūnu kultūra, orgāni mikroshēmās un datortehnoloģijas, un mēs tos apspriedīsim nākamajās nodaļās.

Cilvēka šūnu kultūra

Cilvēka šūnu audzēšana kultūrā ir vispāratzīta in vitro (stiklā) pētniecības metode. Eksperimentos var izmantot cilvēka šūnas un audus, kas ziedoti no pacientiem, audzēti kā laboratoriski kultivēti audi vai iegūti no cilmes šūnām.

Viens no svarīgākajiem zinātnes sasniegumiem, kas padarīja iespējamu daudzu NAM attīstību, bija spēja manipulēt ar cilmes šūnām. Cilmes šūnas ir nediferencētas vai daļēji diferencētas šūnas daudzšūnu organismos, kas var pārveidoties par dažāda veida šūnām un bezgalīgi vairoties, lai ražotu vairāk vienas un tās pašas cilmes šūnas, tāpēc, kad zinātnieki sāka apgūt, kā padarīt cilvēka cilmes šūnas no jebkura cilvēka audu šūnām, bija spēles mainītājs. Sākotnēji viņi tos ieguva no cilvēka embrijiem, pirms tie attīstījās par augļiem (sākotnēji visas embriju šūnas ir cilmes šūnas), bet vēlāk zinātniekiem izdevās tos izstrādāt no somatiskajām šūnām (jebkurām citām ķermeņa šūnām), kuras ar procesu, ko sauc par hiPSC pārprogrammēšanu. , var pārvērst cilmes šūnās un pēc tam citās šūnās. Tas nozīmēja, ka jūs varat iegūt daudz vairāk cilmes šūnu, izmantojot ētiskas metodes, pret kurām neviens neiebilstu (jo vairs nav nepieciešams izmantot embrijus), un pārveidot tās par dažāda veida cilvēka šūnām, kuras pēc tam varat pārbaudīt.

Šūnas var audzēt kā plakanus slāņus plastmasas traukos (2D šūnu kultūra) vai 3D šūnu bumbiņās, kas pazīstamas kā sferoīdi (vienkāršas 3D šūnu bumbiņas), vai to sarežģītākos līdziniekus, organoīdos (“mini orgānos”). Šūnu kultivēšanas metodes laika gaitā ir kļuvušas sarežģītākas, un tagad tās izmanto plašā pētniecības vidē, tostarp zāļu toksicitātes testēšanā un cilvēku slimību mehānismu izpētē.

2022. gadā pētnieki Krievijā izstrādāja jaunu nanomedicīnas testēšanas sistēmu, kuras pamatā ir augu lapas. Pamatojoties uz spinātu lapu, šī sistēma izmanto lapas asinsvadu struktūru, noņemot visus šūnu ķermeņus, izņemot to sienas, lai imitētu cilvēka smadzeņu arteriolus un kapilārus. Šajās sastatnēs var ievietot cilvēka šūnas un pēc tam uz tām pārbaudīt zāles. ITMO Universitātes SCAMT institūta Sanktpēterburgā zinātnieki publicēja savu pētījumu Nano Letters . Viņi teica, ka ar šo augu bāzes modeli var pārbaudīt gan tradicionālās, gan nanofarmaceitiskās ārstēšanas metodes, un viņi to jau ir izmantojuši, lai modelētu un ārstētu trombozi.

Profesors Kriss Denings un viņa komanda Notingemas Universitātē Apvienotajā Karalistē strādā, lai izstrādātu visprogresīvākos cilvēka cilmes šūnu modeļus, padziļinot mūsu izpratni par sirds fibrozi (sirds audu sabiezēšanu). Tā kā dzīvnieku, kas nav cilvēki, sirdis ļoti atšķiras no cilvēku sirdīm (piemēram, ja mēs runājam par pelēm vai žurkām, tām ir jāsit daudz ātrāk), pētījumi ar dzīvniekiem ir slikti prognozējuši sirds fibrozi cilvēkiem. pētniecības projekts “Mini Hearts” , ko finansē Animal Free Research UK, cenšas padziļināt mūsu izpratni par sirds fibrozi, izmantojot cilvēka cilmes šūnu 2D un 3D modeļus, lai atbalstītu zāļu atklāšanu. Līdz šim tas ir pārspējis zāļu testus ar dzīvniekiem, ko komandai piešķīrušas farmācijas nozares, kas vēlējās pārbaudīt, cik labi ir šie NAM.

Vēl viens piemērs ir MatTek Life Sciences EpiDerm™ audu modelis , kas ir no cilvēka šūnām iegūts 3D modelis, ko izmanto, lai aizstātu eksperimentus ar trušiem, lai pārbaudītu ķīmisko vielu spēju korodēt vai kairināt ādu. Tāpat uzņēmums VITROCELL ražo ierīces, ko izmanto, lai traukā esošās cilvēka plaušu šūnas pakļautu ķīmiskām vielām, lai pārbaudītu ieelpoto vielu ietekmi uz veselību.

Mikrofizioloģiskās sistēmas

Mikrofizioloģiskās sistēmas (MPS) ir vispārīgs termins, kas ietver dažāda veida augsto tehnoloģiju ierīces, piemēram, organoīdus , audzējus un orgānus mikroshēmā . Organoīdus audzē no cilvēka cilmes šūnām, lai izveidotu 3D audus traukā, kas imitē cilvēka orgānus. Audzēji ir līdzīgas ierīces, taču tās imitē vēža audzējus. Orgāni mikroshēmā ir plastmasas bloki, kas izklāti ar cilvēka cilmes šūnām un ķēdi, kas stimulē orgānu darbību.

Organ-on-Chip (OoC) Pasaules ekonomikas forums 2016. gadā tika izvēlēts kā viena no desmit populārākajām jaunajām tehnoloģijām. Tās ir mazas plastmasas mikrofluidiskas mikroshēmas, kas izgatavotas no mikrokanālu tīkla, kas savieno kameras, kurās ir cilvēka šūnas vai paraugi. Minūtes šķīduma tilpumus var izvadīt pa kanāliem ar kontrolējamu ātrumu un spēku, palīdzot atdarināt cilvēka organismā sastopamos apstākļus. Lai gan tās ir daudz vienkāršākas nekā vietējie audi un orgāni, zinātnieki ir atklājuši, ka šīs sistēmas var efektīvi atdarināt cilvēka fizioloģiju un slimības.

Atsevišķas mikroshēmas var savienot, lai izveidotu sarežģītu MPS (jeb “body-on-chips”), ko var izmantot, lai pētītu zāļu ietekmi uz vairākiem orgāniem. Orgānu mikroshēmas tehnoloģija var aizstāt eksperimentus ar dzīvniekiem zāļu un ķīmisko savienojumu testēšanā, slimību modelēšanā, hematoencefālās barjeras modelēšanā un viena orgāna funkciju izpētē, nodrošinot sarežģītus, ar cilvēkiem saistītus rezultātus. Šī salīdzinoši jaunā tehnoloģija tiek nepārtraukti attīstīta un pilnveidota, un tā nākotnē piedāvās daudzas bez dzīvniekiem saistītas pētniecības iespējas.

Pētījumi ir parādījuši, ka daži audzēji aptuveni 80% paredz , cik efektīvas būs pretvēža zāles, salīdzinot ar vidējo 8% precizitāti dzīvnieku modeļos.

Pirmais Pasaules samits par MPS notika 2022. gada maija beigās Ņūorleānā, norādot, cik lielā mērā šī jaunā joma attīstās. ASV FDA jau izmanto savas laboratorijas, lai izpētītu šīs tehnoloģijas, un ASV Nacionālie veselības institūti jau desmit gadus ir strādājuši pie audu mikroshēmām.

Uzņēmumi, piemēram, AlveoliX , MIMETAS un Emulate, Inc. , ir komercializējuši šīs mikroshēmas, lai citi pētnieki varētu tās izmantot.

Datorizētas tehnoloģijas

Sagaidāms, ka AI (mākslīgā intelekta) nesenajiem sasniegumiem

Datorizētās jeb in silico tehnoloģijas pēdējo desmitgažu laikā ir attīstījušās, līdz ar milzīgu progresu un pieaugumu “-omics” tehnoloģiju izmantošanā (jumta termins dažādām datorizētām analīzēm, piemēram, genomika, proteomika un metabolomika, ko var izmantot, lai atbildētu gan uz ļoti specifiskiem, gan plašākiem pētniecības jautājumiem) un bioinformātiku, apvienojumā ar jaunākajiem mašīnmācības un AI papildinājumiem.

Genomika ir starpdisciplināra molekulārās bioloģijas joma, kas koncentrējas uz genomu (organisma pilnīga DNS komplekta) struktūru, funkcijām, evolūciju, kartēšanu un rediģēšanu. Proteomika ir liela mēroga olbaltumvielu izpēte. Metabolomika ir zinātnisks pētījums par ķīmiskajiem procesiem, kuros iesaistīti metabolīti, mazo molekulu substrāti, starpprodukti un šūnu metabolisma produkti.

Saskaņā ar Animal Free Research UK datiem, tā kā “-omics” varētu tikt izmantots ļoti daudz, globālais genomikas tirgus vien pieaugs par 10,75 miljardiem sterliņu mārciņu laikā no 2021. līdz 2025. gadam. Lielu un sarežģītu datu kopu analīze sniedz iespējas izveidot personalizētas zāles, pamatojoties uz indivīda unikālo ģenētisko uzbūvi. Narkotikas tagad var izstrādāt, izmantojot datorus, un matemātiskos modeļus un AI var izmantot, lai prognozētu cilvēku reakciju uz zālēm, aizstājot eksperimentus ar dzīvniekiem zāļu izstrādes laikā.

Ir programmatūra, kas pazīstama kā Computer-Aided Drug Design (CADD), ko izmanto, lai prognozētu potenciālās zāļu molekulas receptoru saistīšanās vietu, identificējot iespējamās saistīšanās vietas un tādējādi izvairoties no nevēlamu ķīmisku vielu testēšanas, kurām nav bioloģiskas aktivitātes. Uz struktūru balstīta zāļu izstrāde (SBDD) un uz ligandu balstīta zāļu izstrāde (LBDD) ir divi vispārīgie CADD pieejas veidi.

Kvantitatīvās struktūras-aktivitātes attiecības (QSAR) ir datorizētas metodes, kas var aizstāt izmēģinājumus ar dzīvniekiem, veicot aplēses par vielas iespējamību, ka tā ir bīstama, pamatojoties uz tās līdzību esošajām vielām un mūsu zināšanām par cilvēka bioloģiju.

Jau ir bijuši jaunākie zinātniskie sasniegumi, izmantojot AI, lai uzzinātu, kā olbaltumvielas salocās , un tā ir ļoti sarežģīta problēma, ar kuru bioķīmiķi ir cīnījušies ilgu laiku. Viņi zināja, kuras aminoskābes satur olbaltumvielas un kādā secībā, bet daudzos gadījumos viņi nezināja, kādu 3D struktūru tie radīs proteīnā, kas nosaka, kā proteīns darbosies reālajā bioloģiskajā pasaulē. Spēja paredzēt, kāda forma būs jaunām zālēm, kas izgatavotas no olbaltumvielām, var sniegt svarīgu ieskatu par to, kā tā reaģēs ar cilvēka audiem.

Robotikai var būt arī sava loma. Ir pierādīts, ka datorizēti cilvēka un pacienta simulatori, kas uzvedas kā cilvēki, labāk māca studentiem fizioloģiju un farmakoloģiju nekā vivisekcija.

Sasniegumi starptautiskajā antivivisekcijas kustībā

Dažās valstīs ir panākts progress attiecībā uz eksperimentu un izmēģinājumu ar dzīvniekiem aizstāšanu. 2022. gadā Kalifornijas gubernators Gevins Ņūsoms parakstīja likumprojektu, kas no 2023. gada 1. ^janvāra aizliedz testēt kaitīgas ķīmiskas vielas suņiem un kaķiem . Kalifornija kļuva par pirmo štatu ASV, kas neļāva uzņēmumiem izmantot dzīvnieku pavadoņus, lai noskaidrotu savu produktu kaitīgo ietekmi (piemēram, pesticīdus un pārtikas piedevas).

Kalifornija pieņēma likumprojektu AB 357 , ar ko groza esošos likumus par izmēģinājumiem ar dzīvniekiem, lai paplašinātu to alternatīvu sarakstu, kuras nav izmantotas ar dzīvniekiem un kuras pieprasa dažas ķīmiskās testēšanas laboratorijas. Jaunais grozījums nodrošinās, ka vairāk izmēģinājumu ar dzīvniekiem tādiem produktiem kā pesticīdi, mājsaimniecības preces un rūpnieciskās ķīmiskās vielas tiek aizstātas ar izmēģinājumiem, kuros neizmanto dzīvniekus, cerams, ka tas palīdzēs samazināt kopējo katru gadu izmantoto dzīvnieku skaitu. Likumprojektu, ko sponsorēja Amerikas Savienoto Valstu Humānā biedrība (HSUS) un kura autors ir Asamblejas loceklis Braiens Maienšeins, Sandjego , gubernators Gevins Ņūsoms parakstīja likumu 2023. gada 8. ^oktobrī .

Šogad ASV prezidents Džo Baidens parakstīja likumu FDA Modernizācijas likumu 2.0 , ar kuru tika izbeigts federālais mandāts, ka eksperimentālās zāles ir jātestē uz dzīvniekiem, pirms tās tiek lietotas uz cilvēkiem klīniskajos pētījumos. Šis likums atvieglo zāļu kompānijām iespēju izmantot alternatīvas metodes izmēģinājumiem ar dzīvniekiem. Tajā pašā gadā Vašingtonas štats kļuva par 12. ^ASV štatu, kas aizliedza pārdot kosmētiku, kas tikko testēta uz dzīvniekiem.

Pēc ilga procesa un zināmas kavēšanās Kanāda beidzot aizliedza kosmētikas līdzekļu testēšanu ar dzīvniekiem. 22. ^jūnijā valdība veica grozījumus Budžeta izpildes likumā (likumprojekts C-47), aizliedzot šīs pārbaudes.

2022. gadā Nīderlandes parlaments pieņēma astoņus priekšlikumus, lai veiktu pasākumus, lai samazinātu eksperimentu ar dzīvniekiem skaitu Nīderlandē . 2016. gadā Nīderlandes valdība apņēmās izstrādāt plānu, lai pakāpeniski pārtrauktu eksperimentus ar dzīvniekiem, taču tā nespēja sasniegt šo mērķi. 2022. gada jūnijā Nīderlandes parlamentam bija jāiejaucas, lai piespiestu valdību rīkoties.

Taivānā vairs neveiks uzņēmumi, kas vēlas izteikt mārketinga apgalvojumus par noguruma novēršanu, ka viņu pārtikas vai dzērienu produktu patēriņš var palīdzēt patērētājiem būt mazāk nogurušam pēc vingrošanas.

2022. gadā divi no lielākajiem pārtikas uzņēmumiem Āzijā , Swire Coca-Cola Taiwan un Uni-President, paziņoja, ka pārtrauks visus izmēģinājumus ar dzīvniekiem, kas nav skaidri noteikti likumā. To darīja arī cits nozīmīgs Āzijas uzņēmums, probiotisko dzērienu zīmols Yakult Co. Ltd., jo tā mātes uzņēmums Yakult Honsha Co., Ltd. jau aizliedza šādus eksperimentus ar dzīvniekiem.

2023. gadā Eiropas Komisija paziņoja, ka tā paātrinās centienus pakāpeniski pārtraukt izmēģinājumus ar dzīvniekiem ES, reaģējot uz Eiropas pilsoņu iniciatīvas (ECI) . Koalīcija “Save Cruelty-free Cosmetics — Commit for a Europe without testing ar dzīvniekiem” ierosināja darbības, ko varētu veikt, lai vēl vairāk samazinātu izmēģinājumus ar dzīvniekiem, ko Komisija atzinīgi novērtēja.

Apvienotajā Karalistē tiesību akti, kas attiecas uz dzīvnieku izmantošanu eksperimentos un testos, ir 1986. gada Dzīvnieku (zinātnisko procedūru) likuma grozījumu noteikumi 2012 , kas pazīstams kā ASPA. Tas stājās spēkā 2013. gada 1. ^janvārī pēc tam, kad tika pārskatīts sākotnējais 1986. gada likums, iekļaujot tajā jaunus noteikumus, kas noteikti Eiropas Direktīvā 2010/63/ES par zinātniskiem mērķiem izmantojamu dzīvnieku aizsardzību. Saskaņā ar šo likumu, projekta licences iegūšanas procesā ir iekļauti pētnieki, kuri nosaka to ciešanu līmeni, ko dzīvnieki var piedzīvot katrā eksperimentā. Tomēr smaguma novērtējumos tiek atzītas tikai dzīvniekam eksperimenta laikā nodarītās ciešanas, un tajā nav iekļauti citi kaitējumi, ko dzīvnieki piedzīvo savas dzīves laikā laboratorijā (piemēram, viņu mobilitātes trūkums, salīdzinoši neauglīga vide un iespēju trūkums izteikties. instinkti). Saskaņā ar ASPA “aizsargājams dzīvnieks” ir jebkurš dzīvs mugurkaulnieks, kas nav cilvēks, un jebkurš dzīvs galvkāji (astoņkāji, kalmāri utt.), taču šis termins nenozīmē, ka tie ir aizsargāti no izmantošanas pētniecībā, bet gan to izmantošana ir regulē ASPA (citiem dzīvniekiem, piemēram, kukaiņiem, netiek nodrošināta nekāda tiesiska aizsardzība). Labi ir tas, ka ASPA 2012 ir iekļāvusi "alternatīvu" izstrādes koncepciju kā juridisku prasību, norādot, ka " Valsts sekretāram ir jāatbalsta alternatīvu stratēģiju izstrāde un apstiprināšana."

Herbija likums, nākamā lielā lieta dzīvniekiem laboratorijās

Apvienotā Karaliste ir valsts ar daudzām vivisekcijām, taču tā ir arī valsts, kas stingri iebilst pret eksperimentiem ar dzīvniekiem. Tur antivivisekciju kustība ir ne tikai veca, bet arī spēcīga. Nacionālā antivivisekcijas biedrība bija pasaulē pirmā pretvivisekcijas organizācija, ko 1875. gadā Apvienotajā Karalistē dibināja Frānsisa Paure Kobe. Dažus gadus vēlāk viņa aizgāja un 1898. gadā nodibināja Lielbritānijas savienību Vivisection atcelšanai (BUAV). Šīs organizācijas pastāv joprojām, pirmā ir daļa no Animal Defenders International grupas, bet otrā tiek pārdēvēta par Cruelty Free International.

Vēl viena pret vivisekciju vērsta organizācija, kas mainīja nosaukumu, bija Dr. Hadvena humānās izpētes fonds, kas dibināts 1970. gadā, kad BUAV to izveidoja par godu savam bijušajam prezidentam Dr. Valteram Hadvenam. Sākotnēji tas bija dotāciju piešķiršanas fonds, kas piešķir stipendijas zinātniekiem, lai palīdzētu aizstāt dzīvnieku izmantošanu medicīniskajos pētījumos. Tas atdalījās no BUAV 1980. gadā un 2013. gadā kļuva par reģistrētu labdarības organizāciju. 2017. gada aprīlī tā pieņēma darba nosaukumu Animal Free Research UK , un, lai gan tā turpina piešķirt dotācijas zinātniekiem, tagad tā arī vada kampaņas un lobē valdību.

Esmu viens no tās atbalstītājiem, jo ​​viņi vegānizē biomedicīnas pētījumus, un pirms dažām dienām mani uzaicināja piedalīties līdzekļu vākšanas pasākumā “A Cup of Compassion” Londonas lieliskā vegānu restorānā Aptieka, kur viņi atklāja savu jauno kampaņu. : Herbija likums . Karla Ovena, Animal Free Research UK izpilddirektore, man par to pastāstīja sekojošo:

“Hērbija likums ir drosmīgs solis pretī gaišākai cilvēku un dzīvnieku nākotnei. Novecojuši eksperimenti ar dzīvniekiem mūs pieviļ, jo vairāk nekā 92 procenti zāļu, kas ir daudzsološas izmēģinājumos ar dzīvniekiem, nenonāk klīnikā un nesniedz labumu pacientiem. Tāpēc mums ir jābūt drosmei pateikt “pietiek”, un jārīkojas, lai ar dzīvniekiem saistītus pētījumus aizstātu ar visprogresīvākajām, uz cilvēkiem balstītām metodēm, kas nodrošinās mums tik steidzami nepieciešamo medicīnas progresu, vienlaikus pasargājot dzīvniekus no ciešanām.

Herbija likums padarīs šo vīziju par realitāti, nosakot 2035. gadu kā mērķa gadu eksperimentiem ar dzīvniekiem, kas jāaizstāj ar humānām, efektīvām alternatīvām. Tā iekļaus šo svarīgo apņemšanos statūtos un liks valdībai atbildību, aprakstot, kā tai ir jāuzsāk un jāuztur progress.

Šī svarīgā jaunā likuma centrā ir Herbijs, skaists bīgls, kurš tika audzēts izpētei, bet par laimi tika uzskatīts par nevajadzīgu. Tagad viņš laimīgi dzīvo kopā ar mani un mūsu ģimeni, bet atgādina par visiem tiem dzīvniekiem, kuriem nav paveicies. Nākamo mēnešu laikā mēs nenogurstoši strādāsim, lai mudinātu politikas veidotājus ieviest Herbija likumu — būtisku apņemšanos virzīties uz progresu, līdzjūtību un gaišāku nākotni visiem.

Konkrēti, Herbija likums nosaka mērķa gadu izmēģinājumu ar dzīvniekiem ilglaicīgai aizstāšanai, apraksta darbības, kas valdībai jāveic, lai tā notiktu (tostarp rīcības plānu un progresa ziņojumu publicēšana parlamentam), izveidota Ekspertu padomdevēja komiteja, finansiālie stimuli un pētniecības dotācijas, lai radītu cilvēkiem specifiskas tehnoloģijas, un nodrošina pārejas atbalstu zinātniekiem/organizācijām, lai pārietu no izmantošanas dzīvniekiem uz cilvēkiem specifiskām tehnoloģijām.

Viena no lietām, kas man visvairāk patīk saistībā ar Animal Free Research UK, ir tā, ka tās nav par trim Rs, bet tikai par vienu no Rs, “Aizvietošana”. Viņi neatbalsta eksperimentu ar dzīvniekiem samazināšanu vai to pilnveidošanu, lai mazinātu ciešanas, bet gan pilnīgu atcelšanu un aizstāšanu ar alternatīvām, kas nesatur dzīvniekus — tāpēc viņi ir abolicionisti, tāpat kā es. Dr. Džemma Deivisa (Gemma Davies), organizācijas zinātnes komunikācijas speciāliste, man pastāstīja par savu nostāju attiecībā uz 3R:

“Animal Free Research UK mūsu uzmanības centrā ir un vienmēr ir bijis eksperimentu ar dzīvniekiem beigas medicīniskajā pētniecībā. Mēs uzskatām, ka eksperimenti ar dzīvniekiem ir zinātniski un ētiski neattaisnojami un ka novatorisku pētījumu veicināšana bez dzīvniekiem nodrošina vislabāko iespēju atrast cilvēku slimību ārstēšanu. Tāpēc mēs neatbalstām 3R principus un tā vietā esam pilnībā apņēmušies aizstāt eksperimentus ar dzīvniekiem ar novatoriskām, cilvēkiem atbilstošām tehnoloģijām.

2022. gadā Apvienotajā Karalistē tika veikti 2,76 miljoni zinātnisku procedūru, izmantojot dzīvus dzīvniekus, no kurām 96% tika izmantotas peles, žurkas, putni vai zivis. Lai gan 3R principi veicina aizstāšanu, ja iespējams, izmantoto dzīvnieku skaits bija tikai par 10% mazāks salīdzinājumā ar 2021. gadu. Mēs uzskatām, ka saskaņā ar 3R principiem progress vienkārši nenotiek pietiekami ātri. Samazināšanas un uzlabošanas principi bieži novērš uzmanību no aizstāšanas vispārējā mērķa, ļaujot turpināt nevajadzīgu paļaušanos uz eksperimentiem ar dzīvniekiem. Nākamās desmitgades laikā mēs vēlamies, lai Apvienotā Karaliste būtu vadošā loma, atkāpjoties no 3R koncepcijas, izveidojot Herbija likumu, lai novirzītu mūsu uzmanību uz cilvēkiem svarīgām tehnoloģijām, ļaujot mums beidzot izņemt dzīvniekus no laboratorijām.

Es domāju, ka šī ir pareizā pieeja, un pierādījums, ka viņi to domā, ir tas, ka viņi noteica 2035. gada termiņu, un viņu mērķis ir Hērbija likums, nevis Herbija politika, lai pārliecinātos, ka politiķi pilda solīto (ja viņi to izpilda). , protams). Es domāju, ka 10 gadu mērķa noteikšana faktiskam likumam, kas liek valdībai un korporācijām rīkoties, var būt efektīvāka nekā 5 gadu mērķa noteikšana, kas tikai noved pie politikas, jo politika bieži vien kļūst vājāka un ne vienmēr tiek ievērota. Es jautāju Karlai, kāpēc tieši 2035. gadā, un viņa teica:

“Nesenie sasniegumi jaunās pieejas metodoloģijās (NAM), piemēram, orgānu mikroshēmā un datorizētās pieejās, ļauj cerēt, ka ir gaidāmas pārmaiņas, tomēr mēs vēl neesam līdz galam. Lai gan pamatpētījumos nav obligāti jāveic eksperimenti ar dzīvniekiem, starptautiskās normatīvās vadlīnijas zāļu izstrādes laikā nozīmē, ka katru gadu joprojām tiek veikti neskaitāmi eksperimenti ar dzīvniekiem. Lai gan mēs kā labdarības organizācija vēlamies, lai eksperimenti ar dzīvniekiem beigtos pēc iespējas ātrāk, mēs saprotam, ka tik nozīmīga virziena, domāšanas veida un noteikumu maiņa prasa laiku. Ir jānotiek atbilstošai jaunu metožu, kurās neizmanto dzīvniekus, apstiprināšana un optimizācija, lai ne tikai pierādītu un demonstrētu NAM sniegtās iespējas un daudzpusību, bet arī radītu uzticību un novērstu neobjektivitāti pret pētījumiem, kas attālinās no pašreizējā “zelta standarta” izmēģinājumos ar dzīvniekiem.

Tomēr ir cerība, jo vairāk novatorisku zinātnieku izmanto NAM, lai publicētu revolucionārus, uz cilvēku vērstus eksperimentu rezultātus augsta līmeņa zinātniskos žurnālos, pieaugs pārliecība par to atbilstību un efektivitāti salīdzinājumā ar eksperimentiem ar dzīvniekiem. Ārpus akadēmiskajām aprindām būtisks solis uz priekšu būs tas, ka farmācijas uzņēmumi izmantos NAM zāļu izstrādes laikā. Lai gan tas ir kaut kas, kas pamazām sāk notikt, farmācijas uzņēmumu pilnīga aizstāšana ar dzīvniekiem eksperimentālos gadījumos, iespējams, būs galvenais pagrieziena punkts šajos centienos. Galu galā cilvēka šūnu, audu un biomateriālu izmantošana pētniecībā var mums pastāstīt vairāk par cilvēku slimībām nekā jebkurš eksperiments ar dzīvniekiem. Uzticības veidošana jaunajām tehnoloģijām visās pētniecības jomās veicinās to plašāku ieviešanu nākamajos gados, padarot NAM par acīmredzamu un pirmo izvēli.

Lai gan mēs sagaidām ievērojamus progresa posmus, mēs esam izvēlējušies 2035. gadu kā mērķa gadu, lai aizstātu eksperimentus ar dzīvniekiem. Cieši sadarbojoties ar zinātniekiem, parlamentāriešiem, akadēmiķiem un nozares pārstāvjiem, mēs virzāmies uz "pārmaiņu desmitgadi". Lai gan dažiem tas var šķist tāls ceļš, šis laiks ir vajadzīgs, lai akadēmiskajām aprindām, pētniecības nozarēm un publicētajai zinātniskajai literatūrai sniegtu plašas iespējas pilnībā atspoguļot NAM sniegtos ieguvumus un iespējas, savukārt vairojot plašākas zinātnieku aprindas uzticību un uzticēšanos. visās pētniecības jomās. Šie salīdzinoši jaunie rīki tiek nepārtraukti izstrādāti un pilnveidoti, ļaujot mums veikt neticamus sasniegumus ar cilvēkiem saistītā zinātnē, neizmantojot dzīvniekus. Šī solās būt aizraujoša inovāciju un progresa desmitgade, ar katru dienu tuvojoties mūsu mērķim izbeigt eksperimentus ar dzīvniekiem medicīniskajos pētījumos.

Mēs lūdzam zinātniekus mainīt savas metodes, izmantot iespējas pārkvalificēties un mainīt savu domāšanas veidu, lai prioritāti piešķirtu novatoriskām, cilvēkiem svarīgām tehnoloģijām. Kopā mēs varam virzīties uz gaišāku nākotni ne tikai pacientiem, kuriem izmisīgi nepieciešamas jaunas un efektīvas ārstēšanas metodes, bet arī dzīvniekiem, kuriem citādi būtu lemts ciest no nevajadzīgiem eksperimentiem.

Tas viss ir cerīgi. Man šķiet pareizā pieeja, aizmirstot divus pirmos Rs, koncentrējoties tikai uz aizstāšanu un nosakot ne pārāk tālu mērķi pilnīgai atcelšanai nākotnē (nevis procentuālos reformistu mērķus). Tādu, kas beidzot varētu izkļūt no strupceļa, kurā mēs un citi dzīvnieki esam bijuši iestrēguši gadu desmitiem.

Es domāju, ka Herbijs un Batersijas brūnais suns būtu bijuši ļoti labi draugi.