Odkrywanie nowoczesnych alternatyw dla testów na zwierzętach

Biolog Jordi Casamitjana przygląda się obecnym alternatywom dla eksperymentów i testów na zwierzętach oraz Prawu Herbiego, kolejnemu ambitnemu projektowi brytyjskiego ruchu przeciw wiwisekcji

Lubię go od czasu do czasu odwiedzać.

W rogu Battersea Park w południowym Londynie ukryty jest pomnik „brązowego psa”, któremu lubię od czasu do czasu składać wyrazy szacunku. Pomnik jest pomnikiem psa rasy brown terier, który zmarł z bólu podczas wiwisekcji wykonanej na nim przed publicznością składającą się z 60 studentów medycyny w 1903 roku i który stał się przedmiotem wielkiej kontrowersji , gdy szwedzcy aktywiści przeniknęli na wykłady medyczne na Uniwersytecie Londyńskim aby zdemaskować tak zwane nielegalne akty wiwisekcji. Pomnik odsłonięty w 1907 r. również wywołał kontrowersje, ponieważ studenci medycyny w londyńskich szpitalach klinicznych byli wściekli, co wywołało zamieszki. Ostatecznie pomnik usunięto, a w 1985 r. zbudowano nowy, aby uczcić nie tylko psa, ale także pierwszy pomnik, który tak skutecznie podniósł świadomość o okrucieństwie eksperymentów na zwierzętach.

Jak widać, ruch antywiwisekcyjny jest jedną z najstarszych podgrup w ramach szerszego ruchu na rzecz ochrony zwierząt. Pionierzy XIX ^wieku , tacy jak dr Anna Kingsford, Annie Besant i Frances Power Cobbe (która założyła Brytyjską Unię Przeciw Wiwisekcji, jednocząc pięć różnych stowarzyszeń przeciwnych wiwisekcji) przewodzili ruchowi w Wielkiej Brytanii w tym samym czasie, gdy sufrażystki walczyły na rzecz praw kobiet.

Minęło ponad 100 lat, a wiwisekcja nadal jest praktykowana w wielu krajach, w tym w Wielkiej Brytanii, która pozostaje jednym z krajów, w których zwierzęta cierpią z rąk naukowców. Oszacowano, że w 2005 r. na całym świecie do celów eksperymentalnych lub do celów zaopatrzenia przemysłu biomedycznego wykorzystano ponad 115 milionów Dziesięć lat później liczba ta wzrosła do szacunkowych 192,1 miliona , a obecnie prawdopodobnie przekroczyła granicę 200 milionów. Humane Society International szacuje, że każdy nowy testowany pestycyd powoduje śmierć 10 000 zwierząt. Liczbę zwierząt wykorzystywanych w badaniach eksperymentalnych w UE szacuje się na 9,4 mln , z czego 3,88 mln to myszy. Według najnowszych danych Urzędu Regulacji Produktów Zdrowotnych (HPRA) w 2022 r. irlandzkich laboratoriach

W Wielkiej Brytanii liczba myszy wykorzystanych w 2020 roku wyniosła 933 tys. Całkowita liczba zabiegów na zwierzętach przeprowadzonych w Wielkiej Brytanii w 2022 r. wyniosła 2 761 204 , z czego 71,39% dotyczyło myszy, 13,44% ryb, 6,73% szczurów i 4,93% ptaków. Ze wszystkich tych eksperymentów 54 696 uznano za poważne , a 15 000 eksperymentów przeprowadzono na gatunkach szczególnie chronionych (koty, psy, konie i małpy).

Zwierzęta objęte badaniami eksperymentalnymi (czasami nazywane „zwierzętami laboratoryjnymi”) zwykle pochodzą z ośrodków hodowlanych (niektóre z nich hodują określone rasy domowe myszy i szczurów), które są znane jako handlarze klasy A, podczas gdy handlarze klasy B to pośrednicy, którzy nabywaj zwierzęta z różnych źródeł (takich jak aukcje i schroniska dla zwierząt). Dlatego do cierpienia bycia wychowywanym w przeludnionych ośrodkach i trzymania w niewoli należy dodać cierpienie wynikające z eksperymentów.

Opracowano już wiele alternatyw dla testów i badań na zwierzętach, lecz politycy, instytucje akademickie i przemysł farmaceutyczny w dalszym ciągu są niechętni stosowaniu ich w celu zastąpienia wykorzystywania zwierząt. Ten artykuł stanowi przegląd tego, na jakim etapie jesteśmy obecnie z tymi zamiennikami i co będzie dalej z brytyjskim ruchem antywiwisekcyjnym.

Co to jest wiwisekcja?

Przemysł wiwisekcji składa się głównie z dwóch rodzajów działalności: testów na zwierzętach i eksperymentów na zwierzętach. Test na zwierzętach to dowolny test bezpieczeństwa produktu, leku, składnika lub procedury przeprowadzany z korzyścią dla ludzi, podczas którego żywe zwierzęta są zmuszane do poddania się czemuś, co może spowodować u nich ból, cierpienie, niepokój lub trwałą szkodę. Ten typ jest zwykle napędzany przez branże komercyjne (takie jak przemysł farmaceutyczny, biomedyczny lub kosmetyczny).

Eksperymenty na zwierzętach to każdy eksperyment naukowy wykorzystujący trzymane w niewoli zwierzęta do dalszych badań medycznych, biologicznych, wojskowych, fizycznych lub inżynieryjnych, podczas którego zwierzęta są również zmuszane do poddania się czemuś, co może spowodować ból, cierpienie, niepokój lub trwałą szkodę, w celu zbadania obecności człowieka -powiązany problem. Jest to zwykle prowadzone przez naukowców, takich jak naukowcy zajmujący się medycyną, biologami, fizjologami lub psychologami. Eksperyment naukowy to procedura, którą podejmują naukowcy w celu dokonania odkrycia, sprawdzenia hipotezy lub wykazania znanego faktu, która obejmuje kontrolowaną interwencję i analizę reakcji uczestników eksperymentu na taką interwencję (w przeciwieństwie do obserwacji naukowych, które nie wymagać jakiejkolwiek interwencji i raczej obserwować osoby zachowujące się naturalnie).

Czasami termin „badania na zwierzętach” jest używany jako synonim zarówno testów na zwierzętach, jak i eksperymentów na zwierzętach, ale może to być nieco mylące, ponieważ badacze innych typów, np. zoologowie, etolodzy lub biolodzy morscy, mogą prowadzić nieinwazyjne badania z dzikimi zwierzętami. zwierząt, które polegają jedynie na obserwacji lub zbieraniu odchodów lub moczu na wolności, a badania takie są zwykle etyczne i nie powinny być mylone z wiwisekcją, co nigdy nie jest etyczne. Termin „badania bez udziału zwierząt” jest zawsze używany jako przeciwieństwo eksperymentów lub testów na zwierzętach. Alternatywnie, termin „testy na zwierzętach” oznacza zarówno testy, jak i eksperymenty naukowe przeprowadzane na zwierzętach (eksperyment naukowy zawsze można też postrzegać jako „test” hipotezy).

Można również użyć terminu wiwisekcja (dosłownie oznaczającego „rozcinanie żywcem”), ale pierwotnie termin ten obejmował jedynie sekcję lub operację żywych zwierząt do badań anatomicznych i nauczania medycznego, ale nie wszystkie eksperymenty powodujące cierpienie obejmują już rozcinanie zwierząt , dlatego niektórzy uważają, że termin ten jest zbyt wąski i przestarzały, aby można go było używać w powszechnym użyciu. Jednak używam go dość często, ponieważ uważam, że jest to użyteczny termin mocno powiązany z ruchem społecznym przeciwko eksperymentom na zwierzętach, a jego związek z „wycięciem” bardziej przypomina nam cierpienie zwierząt niż jakiekolwiek bardziej dwuznaczne lub eufemistyczne określenie.

Testy i eksperymenty na zwierzętach obejmują wstrzykiwanie lub karmienie zwierząt na siłę potencjalnie szkodliwymi substancjami , chirurgiczne usuwanie narządów lub tkanek zwierząt w celu celowego spowodowania uszkodzeń, zmuszanie zwierząt do wdychania toksycznych gazów, poddawanie zwierząt przerażającym sytuacjom wywołującym niepokój i depresję, krzywdzenie zwierząt bronią lub testowanie bezpieczeństwa pojazdów poprzez zamykanie w nich zwierząt i wykorzystywanie ich do granic możliwości.

Niektóre eksperymenty i testy mają na celu śmierć tych zwierząt. Na przykład testy na botoks, szczepionki i niektóre chemikalia są odmianami testu dawki śmiertelnej 50, w którym 50% zwierząt umiera lub zostaje uśmierconych tuż przed śmiercią, aby ocenić, jaka jest śmiertelna dawka badanej substancji.

Eksperymenty na zwierzętach nie działają

Eksperymenty i testy na zwierzętach stanowiące część branży wiwisekcji mają zwykle na celu rozwiązanie ludzkiego problemu. Wykorzystuje się je albo do zrozumienia, jak działa biologia i fizjologia człowieka oraz w jaki sposób można zwalczać choroby ludzkie, albo do testowania reakcji ludzi na określone substancje lub procedury. Ponieważ ostatecznym celem badań są ludzie, oczywistym sposobem na ich skuteczne przeprowadzenie jest przetestowanie ludzi. Często jednak nie może się to zdarzyć, ponieważ może nie zgłosić się wystarczająca liczba ochotników lub testy zostaną uznane za zbyt nieetyczne, aby przeprowadzać je na ludziach ze względu na cierpienie, jakie powodują.

Tradycyjnym rozwiązaniem tego problemu było wykorzystanie zwierząt innych niż ludzie, ponieważ przepisy nie chronią ich tak samo, jak chronią ludzi (aby naukowcy mogli przeprowadzać na nich nieetyczne eksperymenty) i ponieważ w niewoli można je hodować w dużych ilościach, zapewniając niemal nieskończoną liczbę obiektów testowych. Aby jednak to zadziałało, tradycyjnie przyjmuje się duże założenie, ale teraz wiemy, że jest ono błędne: że zwierzęta inne niż ludzie są dobrymi modelami ludzi.

My, ludzie, jesteśmy zwierzętami, dlatego naukowcy w przeszłości zakładali, że testowanie różnych rzeczy na innych zwierzętach da wyniki podobne do testów na ludziach. Innymi słowy, zakładają, że myszy, szczury, króliki, psy i małpy są dobrymi modelami ludzi, więc zamiast tego ich używają.

Używanie modelu oznacza upraszczanie systemu, ale używanie zwierzęcia innego niż człowiek jako modelu człowieka powoduje błędne założenie, ponieważ traktuje je jako uproszczenia człowieka. Oni nie są. To zupełnie inne organizmy. Tak złożeni jak my, ale różni się od nas, więc ich złożoność niekoniecznie idzie w tym samym kierunku co nasza.

Zwierzęta inne niż ludzie są niesłusznie wykorzystywane przez przemysł wiwisekcyjny jako modele ludzi, ale lepiej byłoby je opisać jako pełnomocników reprezentujących nas w laboratoriach, nawet jeśli w niczym nie są do nas podobni. Na tym polega problem, ponieważ użycie serwera proxy do sprawdzenia, jak coś na nas wpłynie, jest błędem metodologicznym. To błąd projektowy, tak samo zły, jak używanie lalek do głosowania w wyborach zamiast obywateli lub wykorzystywanie dzieci jako żołnierzy na pierwszej linii frontu na wojnie. Dlatego większość leków i terapii nie działa. Ludzie zakładają, że dzieje się tak dlatego, że nauka nie jest wystarczająco zaawansowana. Prawda jest taka, że ​​używając zastępczych modeli jako modeli, nauka zmierza w złym kierunku, więc każdy postęp oddala nas od celu.

Każdy gatunek zwierzęcia jest inny, a różnice są na tyle duże, że żaden gatunek nie nadaje się do wykorzystania jako model człowieka, na którym możemy polegać w badaniach biomedycznych, które wymagają najwyższej dyscypliny naukowej, ponieważ błędy kosztują życie. Dowody są po to, żeby je zobaczyć.

Eksperymenty na zwierzętach nie pozwalają wiarygodnie przewidzieć wyników u ludzi. Narodowy Instytut Zdrowia przyznaje, że ponad 90% leków , które pomyślnie przeszły testy na zwierzętach, kończy się niepowodzeniem lub powoduje szkody dla ludzi podczas badań klinicznych na ludziach. W 2004 roku firma farmaceutyczna Pfizer poinformowała, że zmarnowała ponad 2 miliardy dolarów na leki, które „nie przeszły zaawansowanych testów na ludziach lub w kilku przypadkach zostały wypchnięte z rynku, ponieważ powodowały problemy z toksycznością wątroby”. Według badania przeprowadzonego w 2020 r. ponad 6000 przypuszczalnych leków znajdowało się w fazie przedklinicznej opracowywania z udziałem milionów zwierząt, a całkowity roczny koszt wynoszący 11,3 miliarda dolarów, ale z tych leków około 30% przeszło do badań klinicznych I fazy, a tylko 56 (mniej niż 1%) trafiło na rynek.

Ponadto poleganie na doświadczeniach na zwierzętach może utrudniać i opóźniać odkrycia naukowe , ponieważ leki i procedury, które mogłyby być skuteczne u ludzi, mogą nigdy nie zostać opracowane, ponieważ nie przeszły testu na zwierzętach innych niż ludzie wybranych do ich przetestowania.

Od wielu lat wiadomo o niepowodzeniu modelu zwierzęcego w badaniach medycznych i bezpieczeństwie, dlatego też zasada 3 R (zastąpienie, redukcja i udoskonalenie) stała się częścią polityki wielu krajów. Zostały one opracowane ponad 50 lat temu przez Federację Uniwersytetów na rzecz Dobrostanu Zwierząt (UFAW), zapewniając ramy dla prowadzenia bardziej „humanitarnych” badań na zwierzętach, opartych na przeprowadzaniu mniejszej liczby testów na zwierzętach (redukcja), ograniczaniu powodowanego przez nie cierpienia (udoskonalenie) oraz zastąpienie ich badaniami bez udziału zwierząt (zastąpienie). Chociaż w ramach tych polityk uznano, że musimy ogólnie odejść od modelu zwierzęcego, nie przyniosły one znaczących zmian i dlatego wiwisekcja jest nadal bardzo powszechna i cierpi z jej powodu więcej zwierząt niż kiedykolwiek.

Niektóre eksperymenty i testy na zwierzętach nie są konieczne, dlatego dobrą alternatywą jest ich nie przeprowadzanie w ogóle. Jest wiele eksperymentów, które naukowcy mogliby przeprowadzić z udziałem ludzi, ale nigdy by ich nie przeprowadzili, ponieważ byłoby to nieetyczne i instytucje akademickie, w których pracują, a które często mają komisje etyczne, odrzuciłyby je. To samo powinno się zdarzyć w przypadku każdego eksperymentu z udziałem innych czujących istot, innych niż ludzie.

Na przykład nie powinno się już przeprowadzać testowania tytoniu, ponieważ palenie tytoniu i tak powinno zostać zakazane, ponieważ wiemy, jak szkodliwe jest dla ludzi. W dniu 14 ^marca 2024 r. parlament Nowej Południowej Walii w Australii zakazał przymusowego wdychania dymu i testów przymusowego pływania (stosowanych do wywoływania depresji u myszy w celu testowania leków przeciwdepresyjnych), co jest uważane za pierwszy zakaz tych okrutnych i bezsensownych eksperymentów na zwierzętach na świecie.

Następnie mamy badania, które nie są eksperymentalne, ale obserwacyjne. Dobrym przykładem jest badanie zachowań zwierząt. Kiedyś istniały dwie główne szkoły, które się tym zajmowały: szkoła amerykańska składająca się zwykle z psychologów i szkoła europejska składająca się głównie z etologów (jestem etologiem i należę do tej szkoły). Pierwsza z nich przeprowadzała eksperymenty na zwierzętach trzymanych w niewoli, umieszczając je w różnych sytuacjach i rejestrując ich zachowanie, podczas gdy druga po prostu obserwowała zwierzęta na wolności i w żaden sposób nie ingerowała w ich życie. Te nieinwazyjne badania obserwacyjne powinny zastąpić wszelkie badania eksperymentalne, które nie tylko mogą powodować niepokój zwierząt, ale prawdopodobnie dadzą gorsze wyniki, ponieważ zwierzęta trzymane w niewoli nie zachowują się naturalnie. Sprawdziłoby się to w badaniach zoologicznych, ekologicznych i etologicznych.

Następnie mamy eksperymenty, które można przeprowadzić na ochotnikach pod rygorystyczną kontrolą etyczną, przy użyciu nowych technologii, które wyeliminowały potrzebę operacji (takich jak wykorzystanie rezonansu magnetycznego lub MRI). Metoda zwana „mikrodawkowaniem” może również dostarczyć informacji na temat bezpieczeństwa leku eksperymentalnego i sposobu jego metabolizmu u ludzi przed badaniami na ludziach na dużą skalę.

Jednakże w przypadku większości badań biomedycznych i testowania produktów w celu sprawdzenia, jak są one bezpieczne dla ludzi, musimy stworzyć nowe alternatywne metody, które pozwolą na utrzymanie eksperymentów i testów, ale usuną z równania zwierzęta inne niż ludzie. Są to tak zwane metodologie nowego podejścia (NAM), które po opracowaniu mogą być nie tylko znacznie skuteczniejsze niż testy na zwierzętach, ale także tańsze w użyciu (po zrównoważeniu wszystkich kosztów opracowania), ponieważ hodowanie zwierząt i utrzymywanie ich przy życiu na potrzeby testów jest kosztowne. Technologie te wykorzystują ludzkie komórki, tkanki lub próbki na kilka sposobów. Można je stosować w niemal każdym obszarze badań biomedycznych, począwszy od badania mechanizmów chorobowych po opracowywanie leków. NAM są bardziej etyczne niż eksperymenty na zwierzętach i zapewniają wyniki istotne dla człowieka za pomocą metod, które są często tańsze, szybsze i bardziej niezawodne. Technologie te mogą przyspieszyć nasze przejście do nauki wolnej od zwierząt, tworząc wyniki istotne dla człowieka.

Istnieją trzy główne typy NAM: hodowle komórek ludzkich, narządy na chipach i technologie komputerowe, które omówimy w następnych rozdziałach.

Kultura komórek ludzkich

Hodowla komórek ludzkich w hodowli jest dobrze ugruntowaną in vitro (w szkle). W eksperymentach można wykorzystać ludzkie komórki i tkanki pobrane od pacjentów, hodowane w laboratorium lub wytworzone z komórek macierzystych.

Jednym z najważniejszych osiągnięć naukowych, który umożliwił rozwój wielu NAM, była możliwość manipulowania komórkami macierzystymi. Komórki macierzyste to niezróżnicowane lub częściowo zróżnicowane komórki organizmów wielokomórkowych, które mogą zmieniać się w różne typy komórek i rozmnażać się w nieskończoność, wytwarzając więcej tych samych komórek macierzystych, więc kiedy naukowcy zaczęli opanowywać sposób, w jaki ludzkie komórki macierzyste stają się komórkami z dowolnej tkanki ludzkiej, okazało się, że był przełomem. Początkowo uzyskano je z ludzkich embrionów, zanim rozwinęły się one w płody (wszystkie komórki embrionalne są początkowo komórkami macierzystymi), ale później naukowcom udało się wyhodować je z komórek somatycznych (dowolnej innej komórki organizmu), które w procesie zwanym przeprogramowaniem hiPSC , można przekształcić w komórkach macierzystych, a następnie w innych komórkach. Oznaczało to, że można było uzyskać o wiele więcej komórek macierzystych, stosując etyczne metody, którym nikt by się nie sprzeciwił (ponieważ nie ma już potrzeby używania embrionów) i przekształcić je w różne typy komórek ludzkich, które można następnie przetestować.

Komórki można hodować jako płaskie warstwy w plastikowych naczyniach (hodowla komórkowa 2D) lub kule komórkowe 3D zwane sferoidami (proste kule komórkowe 3D) lub ich bardziej złożone odpowiedniki, organoidy („mini-organy”). Z biegiem czasu metody hodowli komórkowych stały się coraz bardziej złożone i obecnie są stosowane w szerokim zakresie badań, w tym w testach toksyczności leków i badaniu mechanizmów chorób u ludzi.

W 2022 r. naukowcy z Rosji opracowali nowy system testowania nanomedycyny oparty na liściach roślin. System ten, oparty na liściu szpinaku, wykorzystuje strukturę naczyniową liścia, po usunięciu wszystkich ciał komórkowych poza ich ścianami, aby imitować tętniczki i naczynia włosowate ludzkiego mózgu. Na tym rusztowaniu można umieścić ludzkie komórki, a następnie można na nich testować leki. Naukowcy z Instytutu SCAMT Uniwersytetu ITMO w Petersburgu opublikowali swoje badania w czasopiśmie Nano Letters . Stwierdzili, że za pomocą tego roślinnego modelu można testować zarówno tradycyjne, jak i nanofarmaceutyczne metody leczenia, a także wykorzystali go już do symulacji i leczenia zakrzepicy.

Profesor Chris Denning i jego zespół na Uniwersytecie w Nottingham w Wielkiej Brytanii pracują nad opracowaniem najnowocześniejszych modeli ludzkich komórek macierzystych, pogłębiając naszą wiedzę na temat zwłóknienia serca (zgrubienia tkanki serca). Ponieważ serca zwierząt innych niż ludzie bardzo różnią się od serc ludzi (na przykład, jeśli mówimy o myszach lub szczurach, muszą one bić znacznie szybciej), badania na zwierzętach nie są dobrym prognostykiem zwłóknienia serca u ludzi. Finansowany przez Animal Free Research UK projekt badawczy „Mini Hearts” kierowany przez profesora Denninga ma na celu pogłębienie naszej wiedzy na temat zwłóknienia serca poprzez wykorzystanie modeli 2D i 3D ludzkich komórek macierzystych do wspierania odkrywania leków. Jak dotąd uzyskał lepsze wyniki w testach na zwierzętach leków przekazanych zespołowi przez przemysł farmaceutyczny, który chciał sprawdzić, jak dobre są te NAM.

Innym przykładem jest model tkanki EpiDerm™ firmy MatTek Life Sciences , który jest trójwymiarowym modelem pochodzącym z komórek ludzkich, stosowanym w celu zastąpienia eksperymentów na królikach mających na celu testowanie substancji chemicznych pod kątem ich zdolności do korozji lub podrażnienia skóry. Firma VITROCELL produkuje również urządzenia służące do narażania ludzkich komórek płuc w naczyniu na działanie środków chemicznych w celu sprawdzenia wpływu substancji wdychanych na zdrowie.

Systemy mikrofizjologiczne

Systemy mikrofizjologiczne (MPS) to ogólny termin obejmujący różne typy zaawansowanych technologicznie urządzeń, takich jak organoidy , nowotwory i narządy na chipie . Organoidy hoduje się z ludzkich komórek macierzystych, aby stworzyć trójwymiarową tkankę w naczyniu imitującym ludzkie narządy. Tumoroidy to podobne urządzenia, tyle że imitują guzy nowotworowe. Organy na chipie to plastikowe bloki wyłożone ludzkimi komórkami macierzystymi i obwodem stymulującym funkcjonowanie narządów.

Organ-on-Chip (OoC) został wybrany przez Światowe Forum Ekonomiczne w 2016 roku jako jedna z dziesięciu najpopularniejszych nowych technologii. Są to małe plastikowe chipy mikroprzepływowe wykonane z sieci mikrokanalików łączących komory zawierające ludzkie komórki lub próbki. Niewielkie objętości roztworu można przepuszczać przez kanały z kontrolowaną prędkością i siłą, pomagając w imitowaniu warunków panujących w ludzkim ciele. Chociaż są znacznie prostsze niż rodzime tkanki i narządy, naukowcy odkryli, że systemy te mogą skutecznie naśladować ludzką fizjologię i choroby.

Poszczególne chipy można łączyć, tworząc złożony MPS (lub „ciało na chipach”), który można wykorzystać do badania wpływu leku na wiele narządów. Technologia „organ na chipie” może zastąpić eksperymenty na zwierzętach w zakresie testowania leków i związków chemicznych, modelowania chorób, modelowania bariery krew-mózg oraz badania funkcji pojedynczych narządów, zapewniając złożone wyniki istotne dla człowieka. Ta stosunkowo nowa technologia jest stale rozwijana i udoskonalana, a w przyszłości ma zapewnić wiele możliwości prowadzenia badań bez udziału zwierząt.

Badania wykazały, że niektóre guzoidy pozwalają skuteczność leku przeciwnowotworowego w 80%

Pierwszy Światowy Szczyt dotyczący MPS odbył się pod koniec maja 2022 r. w Nowym Orleanie i pokazał, jak bardzo rozwija się ta nowa dziedzina. Amerykańska FDA już wykorzystuje swoje laboratoria do badania tych technologii, a amerykański Narodowy Instytut Zdrowia od dziesięciu lat pracuje nad chipami tkankowymi.

Firmy takie jak AlveoliX , MIMETAS i Emulate, Inc. skomercjalizowały te chipy, aby inni badacze mogli z nich korzystać.

Technologie komputerowe

Oczekuje się, że w związku z ostatnimi osiągnięciami sztucznej inteligencji (sztucznej inteligencji)

komputerowe, czyli in silico, rozwinęły się w ciągu ostatnich kilku dekad, wraz z ogromnym postępem i wzrostem wykorzystania technologii „-omicznych” (ogólny termin obejmujący szereg analiz komputerowych, takich jak genomika, proteomika i metabolomika, którą można wykorzystać do odpowiedzi zarówno na bardzo szczegółowe, jak i szersze pytania badawcze) oraz bioinformatykę w połączeniu z nowszymi dodatkami w zakresie uczenia maszynowego i sztucznej inteligencji.

Genomika to interdyscyplinarna dziedzina biologii molekularnej skupiająca się na strukturze, funkcji, ewolucji, mapowaniu i edycji genomów (kompletnego zestawu DNA organizmu). Proteomika to zakrojone na szeroką skalę badania białek. Metabolomika to naukowe badanie procesów chemicznych z udziałem metabolitów, substratów drobnocząsteczkowych, półproduktów i produktów metabolizmu komórkowego.

Według Animal Free Research UK, ze względu na bogactwo zastosowań, do których można wykorzystać „-omiki”, szacuje się, że światowy rynek samej genomiki wzrośnie o 10,75 miliarda funtów w latach 2021–2025. Analiza dużych i złożonych zbiorów danych zapewnia możliwości tworzenia medycyny spersonalizowanej w oparciu o unikalny skład genetyczny danej osoby. Leki można obecnie projektować za pomocą komputerów, a modele matematyczne i sztuczną inteligencję można wykorzystywać do przewidywania reakcji ludzi na leki, zastępując eksperymenty na zwierzętach podczas opracowywania leków.

Istnieje oprogramowanie zwane wspomaganym komputerowo projektowaniem leków (CADD) , które służy do przewidywania miejsca wiązania receptora dla potencjalnej cząsteczki leku, identyfikowania prawdopodobnych miejsc wiązania, a tym samym unikania testowania niepożądanych substancji chemicznych niemających aktywności biologicznej. Projektowanie leków w oparciu o strukturę (SBDD) i projektowanie leków w oparciu o ligandy (LBDD) to dwa główne typy istniejących podejść CADD.

Ilościowe zależności struktura-aktywność (QSAR) to techniki komputerowe, które mogą zastąpić testy na zwierzętach poprzez oszacowanie prawdopodobieństwa, że ​​substancja jest niebezpieczna, w oparciu o jej podobieństwo do istniejących substancji i naszą wiedzę o biologii człowieka.

Ostatnio nastąpił postęp naukowy wykorzystujący sztuczną inteligencję do poznania sposobu zwijania białek , co jest bardzo trudnym problemem, z którym biochemicy borykają się od długiego czasu. Wiedzieli, jakie aminokwasy zawierają białka i w jakiej kolejności, ale w wielu przypadkach nie wiedzieli, jaką strukturę 3D utworzą w białku, co decyduje o tym, jak białko będzie funkcjonować w prawdziwym świecie biologicznym. Możliwość przewidzenia, jaki kształt będzie miał nowy lek wykonany z białek, może dać ważny wgląd w jego reakcję z tkanką ludzką.

Robotyka również może odegrać w tym rolę. Wykazano, że skomputeryzowane symulatory człowiek-pacjent, które zachowują się jak ludzie, uczą studentów fizjologii i farmakologii lepiej niż wiwisekcja.

Postępy międzynarodowego ruchu przeciw wiwisekcji

W niektórych krajach nastąpił postęp w zakresie zastąpienia doświadczeń i testów na zwierzętach. W 2022 roku gubernator Kalifornii Gavin Newsom podpisał ustawę, która od 1 ^stycznia 2023 roku zakazuje testowania szkodliwych substancji chemicznych na psach i kotach . Kalifornia jako pierwszy stan w USA zakazał firmom wykorzystywania zwierząt towarzyszących do sprawdzania szkodliwego działania ich produktów (takich jak pestycydy i dodatki do żywności).

Kalifornia przyjęła ustawę AB 357 , która zmienia istniejące przepisy dotyczące testów na zwierzętach w celu rozszerzenia listy substancji alternatywnych niewykorzystywanych na zwierzętach, których wymagają niektóre laboratoria badawcze. Nowa poprawka zapewni zastąpienie większej liczby testów na zwierzętach produktów takich jak pestycydy, produkty gospodarstwa domowego i chemikalia przemysłowe badaniami bez udziału zwierząt, co, miejmy nadzieję, pomoże zmniejszyć ogólną liczbę zwierząt wykorzystywanych każdego roku. Projekt ustawy, sponsorowany przez Humane Society of the United States (HSUS), a którego autorem jest członek Zgromadzenia Brian Maienschein z San Diego , został podpisany przez gubernatora Gavina Newsoma 8 ^{października} 2023 r.

W tym roku prezydent USA Joe Biden podpisał ustawę FDA Modernization Act 2.0 , która zniosła federalny mandat nakazujący testowanie leków eksperymentalnych na zwierzętach przed zastosowaniem ich na ludziach w badaniach klinicznych. Prawo to ułatwia firmom farmaceutycznym stosowanie metod alternatywnych do testów na zwierzętach. W tym samym roku stan Waszyngton stał się 12. ^, który wprowadził zakaz sprzedaży kosmetyków testowanych na zwierzętach.

Po długim procesie i pewnych opóźnieniach Kanada ostatecznie zakazała stosowania testów na zwierzętach w przypadku produktów kosmetycznych. W dniu 22 ^czerwca 2023 r. rząd wprowadził nowelizację ustawy o wykonaniu budżetu (Ustawa C-47) zakazującą przeprowadzania tych testów.

W 2022 r. holenderski parlament przyjął osiem wniosków o podjęcie kroków mających na celu ograniczenie liczby doświadczeń na zwierzętach w Holandii . W 2016 r. rząd holenderski zobowiązał się do opracowania planu stopniowego wycofywania eksperymentów na zwierzętach, jednak nie zrealizował tego celu. W czerwcu 2022 r. holenderski parlament musiał wkroczyć, aby zmusić rząd do działania.

Firmy, które chcą w ramach marketingu przeciwdziałającego zmęczeniu twierdzić, że spożywanie ich produktów spożywczych lub napojów może pomóc konsumentom zmniejszyć zmęczenie po ćwiczeniach, nie będą już przeprowadzać na Tajwanie

W 2022 roku dwie największe firmy spożywcze w Azji , Swire Coca-Cola Taiwan i Uni-President, ogłosiły, że wstrzymują wszystkie testy na zwierzętach, które nie są wyraźnie wymagane przez prawo. Inna ważna azjatycka firma, marka napojów probiotycznych Yakult Co. Ltd, również zrobiła to, ponieważ jej spółka matka, Yakult Honsha Co., Ltd., zakazała już takich eksperymentów na zwierzętach.

W 2023 r. Komisja Europejska oświadczyła, że ​​przyspieszy wysiłki mające na celu stopniowe wycofywanie testów na zwierzętach w UE w odpowiedzi na propozycję Europejskiej Inicjatywy Obywatelskiej (ECI) . Koalicja „Ocalić kosmetyki wolne od okrucieństwa – zaangażować się w Europę bez testów na zwierzętach” zaproponowała działania, które można podjąć w celu dalszego ograniczenia testów na zwierzętach, co Komisja przyjęła z zadowoleniem.

W Wielkiej Brytanii prawem regulującym wykorzystywanie zwierząt w eksperymentach i testach jest ustawa o zwierzętach (procedury naukowe) z 1986 r., zmieniająca przepisy z 2012 r. , znana jako ASPA. Weszło to w życie 1 ^stycznia 2013 r. po nowelizacji pierwotnej ustawy z 1986 r. w celu uwzględnienia nowych przepisów określonych w Dyrektywie Europejskiej 2010/63/UE w sprawie ochrony zwierząt wykorzystywanych do celów naukowych. Zgodnie z tym prawem proces uzyskiwania licencji na projekt obejmuje badaczy określających poziom cierpienia, jakiego zwierzęta mogą doświadczyć w każdym eksperymencie. Jednakże ocena dotkliwości uwzględnia jedynie cierpienie zadane zwierzęciu podczas eksperymentu i nie uwzględnia innych krzywd, jakich zwierzęta doświadczają w trakcie swojego życia w laboratorium (takich jak brak mobilności, stosunkowo jałowe środowisko i brak możliwości wyrażenia swoich emocji). instynkty). Według ASPA „zwierzę chronione” to każdy żywy kręgowiec inny niż człowiek i każdy żywy głowonóg (ośmiornice, kalmary itp.), ale termin ten nie oznacza, że ​​są one chronione przed wykorzystaniem w badaniach, ale raczej ich użycie jest regulowane w ramach ASPA (inne zwierzęta, takie jak owady, nie są objęte żadną ochroną prawną). Dobrą rzeczą jest to, że ASPA 2012 przyjęła koncepcję rozwoju „alternatyw” jako wymóg prawny, stwierdzając, że „ Sekretarz stanu musi wspierać rozwój i walidację alternatywnych strategii”.

Prawo Herbiego, kolejna wielka rzecz dla zwierząt w laboratoriach

Wielka Brytania to kraj, w którym często stosuje się wiwisekcję, ale jest też krajem, w którym panuje silny sprzeciw wobec eksperymentów na zwierzętach. Tam ruch antywiwisekcyjny jest nie tylko stary, ale także silny. Narodowe Towarzystwo Przeciwko Wiwisekcji było pierwszą na świecie organizacją przeciwną wiwisekcji, założoną w 1875 roku w Wielkiej Brytanii przez Frances Power Cobbe. Kilka lat później wyjechała i w 1898 założyła Brytyjską Unię na rzecz Zniesienia Wiwisekcji (BUAV). Organizacje te istnieją do dziś, przy czym pierwsza jest częścią Animal Defenders International , a druga została przemianowana na Cruelty Free International.

Inną organizacją przeciwną wiwisekcji, która zmieniła nazwę, był Dr Hadwen Trust for Humane Research, założony w 1970 r., kiedy BUAV założył go na cześć swojego byłego prezydenta, dr Waltera Hadwena. Początkowo był to fundusz przyznający dotacje, który przyznaje dotacje naukowcom, aby pomóc w zastąpieniu wykorzystywania zwierząt w badaniach medycznych. Oddzieliła się od BUAV w 1980 r., a w 2013 r. stała się zarejestrowaną organizacją charytatywną. W kwietniu 2017 r. przyjęła roboczą nazwę Animal Free Research UK i choć w dalszym ciągu przyznaje granty naukowcom, obecnie prowadzi także kampanie i lobbuje wobec rządu.

Jestem jednym z ich zwolenników, ponieważ weganizują badania biomedyczne, a kilka dni temu zostałem zaproszony do wzięcia udziału w zbiórce pieniędzy o nazwie „A Cup of Compassion” w The Pharmacy, doskonałej restauracji wegańskiej w Londynie, gdzie zaprezentowali swoją nową kampanię : Prawo Herbiego . Carla Owen, dyrektor generalna Animal Free Research UK, powiedziała mi na ten temat co następuje:

„Prawo Herbiego stanowi odważny krok w stronę jaśniejszej przyszłości ludzi i zwierząt. Przestarzałe eksperymenty na zwierzętach zawodzą – ponad 92% leków, które w testach na zwierzętach wykazują obiecujące wyniki, nie dociera do kliniki i nie przynosi korzyści pacjentom. Dlatego musimy mieć odwagę powiedzieć „dość” i podjąć działania, aby zastąpić badania na zwierzętach najnowocześniejszymi metodami opartymi na ludziach, które zapewnią postęp medyczny, którego tak pilnie potrzebujemy, oszczędzając jednocześnie zwierzętom cierpienia.

Prawo Herbiego urzeczywistni tę wizję, wyznaczając rok 2035 jako docelowy rok, w którym eksperymenty na zwierzętach zostaną zastąpione humanitarnymi i skutecznymi alternatywami. Umieści to istotne zobowiązanie w księgach statutowych i pociągnie rząd do odpowiedzialności, opisując, w jaki sposób musi on przyspieszyć i utrzymać postęp.

Sercem tego istotnego nowego prawa jest Herbie, piękny beagle, który został wyhodowany w celach badawczych, ale na szczęście uznano, że nie jest on potrzebny. Teraz żyje szczęśliwie ze mną i naszą rodziną, ale przypomina nam o wszystkich zwierzętach, które nie miały tyle szczęścia. W nadchodzących miesiącach będziemy niestrudzenie pracować, aby nakłonić decydentów do wprowadzenia prawa Herbiego – istotnego zobowiązania do postępu, współczucia i lepszej przyszłości dla wszystkich”.

W szczególności ustawa Herbiego wyznacza docelowy rok długoterminowego zastąpienia doświadczeń na zwierzętach, opisuje działania, które rząd musi podjąć, aby tak się stało (w tym publikowanie planów działania i sprawozdań z postępów dla parlamentu), ustanawia Ekspercki Komitet Doradczy, opracowuje zachęty finansowe i granty badawcze na rzecz tworzenia technologii dostosowanych do potrzeb człowieka oraz zapewnia wsparcie w okresie przejściowym dla naukowców/organizacji, aby mogli przejść od wykorzystywania zwierząt do technologii dostosowanych do potrzeb człowieka.

Jedną z rzeczy, które najbardziej podobają mi się w Animal Free Research UK, jest to, że nie dotyczą one trzech R, ale tylko jednego z R, czyli „Zastąpienia”. Nie opowiadają się za ograniczeniem eksperymentów na zwierzętach ani ich udoskonaleniem w celu zmniejszenia cierpienia, ale za ich całkowitym zniesieniem i zastąpieniem alternatywami niezawierającymi zwierząt – dlatego są abolicjonistami, tak jak ja. Doktor Gemma Davies, specjalistka ds. komunikacji naukowej tej organizacji, powiedziała mi o ich stanowisku w sprawie zasady 3R:

„W Animal Free Research UK skupiamy się i zawsze byliśmy na zakończeniu eksperymentów na zwierzętach w badaniach medycznych. Wierzymy, że eksperymenty na zwierzętach są nieuzasadnione naukowo i etycznie, a wspieranie pionierskich badań bez udziału zwierząt daje największą szansę na znalezienie metod leczenia ludzkich chorób. Dlatego nie popieramy zasady 3R i zamiast tego w pełni angażujemy się w zastępowanie eksperymentów na zwierzętach innowacyjnymi technologiami istotnymi dla człowieka.

W 2022 r. w Wielkiej Brytanii przeprowadzono 2,76 mln procedur naukowych z wykorzystaniem żywych zwierząt, z czego w 96% wykorzystano myszy, szczury, ptaki lub ryby. Chociaż zasady 3R zachęcają do zastępowania zwierząt tam, gdzie to możliwe, liczba wykorzystywanych zwierząt spadła jedynie o 10% w porównaniu z 2021 r. Uważamy, że w ramach zasady 3R postęp po prostu nie następuje wystarczająco szybko. Zasady redukcji i udoskonalania często odwracają uwagę od ogólnego celu, jakim jest zastąpienie, pozwalając na dalsze niepotrzebne poleganie na doświadczeniach na zwierzętach. Chcemy, aby w ciągu następnej dekady Wielka Brytania przodowała w odchodzeniu od koncepcji 3R, ustanawiając prawo Herbiego, które przesunie naszą uwagę na technologie istotne dla człowieka, co umożliwi nam w końcu całkowite usunięcie zwierząt z laboratoriów.

Myślę, że jest to właściwe podejście, a dowodem na to, że tak właśnie jest, jest wyznaczenie terminu na rok 2035 i ich celem jest prawo Herbiego, a nie polityka Herbiego, aby mieć pewność, że politycy dotrzymają obietnic (jeśli je przekroczą) , Oczywiście). Myślę, że wyznaczenie celu na 10 lat w ramach faktycznego prawa, które zmusza rząd i korporacje do działania, może być skuteczniejsze niż ustalenie celu na 5 lat, który prowadzi jedynie do opracowania polityki, ponieważ polityka często kończy się rozwodnieniem i nie zawsze przestrzeganiem. Zapytałem Carlę, dlaczego właśnie 2035, a ona odpowiedziała, co następuje:

„Ostatnie postępy w metodologiach nowego podejścia (NAM), takich jak metody oparte na organach scalonych i podejściach komputerowych, dają nadzieję, że na horyzoncie widać zmianę, jednak jeszcze jej nie osiągnęliśmy. Chociaż w ramach badań podstawowych nie ma wymogu przeprowadzania eksperymentów na zwierzętach, międzynarodowe wytyczne regulacyjne podczas opracowywania leków oznaczają, że każdego roku nadal przeprowadza się niezliczoną liczbę eksperymentów na zwierzętach. Chociaż jako organizacja charytatywna chcemy jak najszybciej zakończyć eksperymenty na zwierzętach, rozumiemy, że tak znacząca zmiana kierunku, sposobu myślenia i przepisów wymaga czasu. Należy przeprowadzić odpowiednią walidację i optymalizację nowych metod niewymagających użycia zwierząt, aby nie tylko udowodnić i zaprezentować możliwości i wszechstronność zapewniane przez NAM, ale także zbudować zaufanie i usunąć uprzedzenia wobec badań odbiegających od obecnego „złotego standardu” eksperymentów na zwierzętach.

Jest jednak nadzieja, ponieważ w miarę jak coraz więcej pionierskich naukowców będzie wykorzystywać NAM do publikowania przełomowych, ukierunkowanych na człowieka wyników eksperymentów w renomowanych czasopismach naukowych, wzrośnie pewność co do ich przydatności i skuteczności w porównaniu z eksperymentami na zwierzętach. Poza środowiskiem akademickim kluczowym krokiem naprzód będzie wykorzystanie NAM przez firmy farmaceutyczne podczas opracowywania leków. Chociaż powoli zaczyna się to dziać, całkowite zastąpienie doświadczeń na zwierzętach firmami farmaceutycznymi będzie prawdopodobnie kluczowym punktem zwrotnym w tych wysiłkach. W końcu wykorzystanie ludzkich komórek, tkanek i biomateriałów w badaniach może nam powiedzieć więcej o ludzkich chorobach niż jakikolwiek eksperyment na zwierzętach. Budowanie zaufania do nowych technologii we wszystkich obszarach badań przyczyni się do ich szerszego wykorzystania w nadchodzących latach, ostatecznie czyniąc NAM oczywistym i pierwszym wyborem.

Chociaż spodziewamy się po drodze znaczących postępów, wybraliśmy rok 2035 jako docelowy rok zastąpienia eksperymentów na zwierzętach. Ściśle współpracując z naukowcami, parlamentarzystami, środowiskiem akademickim i przemysłem, zmierzamy w stronę „dekady zmian”. Choć dla niektórych może się to wydawać odległym czasem, potrzebny jest ten czas, aby zapewnić środowiskom akademickim, przemysłom badawczym i opublikowanej literaturze naukowej wystarczające możliwości pełnego odzwierciedlenia korzyści i możliwości, jakie zapewniają NAM, budując z kolei pewność i zaufanie szerszej społeczności naukowej we wszystkich obszarach badań. Te stosunkowo nowe narzędzia są stale rozwijane i udoskonalane, dzięki czemu możemy dokonać niesamowitych przełomów w nauce istotnej dla człowieka bez wykorzystywania zwierząt. Zapowiada się ekscytująca dekada innowacji i postępu, która z każdym dniem będzie bliżej osiągnięcia naszego celu, jakim jest położenie kresu eksperymentom na zwierzętach w badaniach medycznych.

Prosimy naukowców, aby zmienili swoje metody, wykorzystali możliwości przekwalifikowania się i zmienili sposób myślenia, aby nadać priorytet innowacyjnym technologiom istotnym dla człowieka. Razem możemy zmierzać w kierunku lepszej przyszłości nie tylko dla pacjentów, którzy desperacko potrzebują nowych i skutecznych metod leczenia, ale także dla zwierząt, które w przeciwnym razie byłyby skazane na cierpienie z powodu niepotrzebnych eksperymentów”.

Wszystko to napawa nadzieją. Zapomnienie o dwóch pierwszych R i skupienie się wyłącznie na zastąpieniu i wyznaczenie niezbyt odległego celu w postaci całkowitego zniesienia kary śmierci (a nie celów związanych z procentowymi reformami) wydaje mi się właściwym podejściem. Takie, które w końcu mogłoby przełamać impas, w którym my i inne zwierzęta tkwimy od dziesięcioleci.

Myślę, że Herbie i brązowy pies Battersea byliby bardzo dobrymi przyjaciółmi.