През 1980 г. The New York Times представи реклама на цяла страница от група за правата на животните, която представи известна козметична компания за тестване на продуктите си върху очите на зайци. Кампанията беше толкова ефективна, че доведе до няколко компании за красота, които обещаха стотици хиляди долари за изследвания, за да намерят алтернативни методи за тестване, които не включват животни.
Почти 40 години по-късно, какви са някои от тези алтернативи и какъв напредък постигнахме?
Преди да се задълбочим в отговора, има едно важно разграничение, което трябва да направим: макар че "тестването върху животни" обикновено създава образа на беззащитни зайци, които се продават и биват в името на красотата, използването на животни в изследванията - и търсенето на алтернативи - се простира далеч отвъд козметичната индустрия. Животни като мишки и плъхове се използват широко в токсикологията, изследването на химикалите и тяхното въздействие върху нас. Животните също са от решаващо значение за откриване и тестване на наркотици. В биомедицинските изследвания животинските модели са в основата на много експерименти, които помагат на изследователите да разследват всичко - от функционирането на вериги в мозъка до развитието на болестта в клетките.
Въпреки значението им в тези области, сега се правят усилия за намаляване на броя на животните, използвани за тестване. Това се дължи отчасти на етичните проблеми, които създават ново законодателство в различни страни. Но се свежда и до пари и време.
"На теория тестовете върху животни биха могли да бъдат много по-евтини и много по-бързи", казва Уорън Кейси, директор на Междуведомствения център за оценка на алтернативни токсикологични методи на Националната програма за токсикология на САЩ, който анализира алтернативи на използването на животни за тестване на химическа безопасност ,
Друга тревога е, че при някои видове изследвания животните са твърде различни от хората, за да прогнозират успешно ефектите, които определени продукти ще имат върху нашите тела. „Значи ние имаме етика, ефективност и човешка значимост“, казва Кейси пред Live Science, трите основни фактора, които задвижват лова за алтернативи.
И така, кои са най-обещаващите варианти досега?
Данни, данни навсякъде
Един от подходите е да се заменят животните с алгоритми. Изследователите разработват изчислителни модели, които разбиват огромни количества изследователски данни, за да предскажат въздействието на определени продукти върху организма.
"Това е много приложим подход. Това е много евтино", казва Хао Джу, доцент по химия в университета Рутгерс в Ню Джърси. Джу е част от изследователски екип, който е разработил високоскоростен алгоритъм, който извлича поредици от информация от онлайн химически бази данни, за да сравнява хиляди тествани химически съединения с нови, непроверени, като идентифицира структурни прилики между тях. Тогава използва това, което знаем за токсичността на изпитан съединения, за да направят надеждни прогнози за токсичността на неизпитан сортове с подобна структура (ако приемем, че тази споделена структура означава, че съединението ще има подобни ефекти).
Обикновено идентифицирането на ефектите на ново съединение би изисквало множество скъпи, отнемащи време изпитвания на животни. Но изчислителните прогнози като това биха могли да помогнат за намаляване на необходимото количество изследвания на животни. "Ако можем да покажем, че съединението, което искаме да пуснем на пазара, е безопасно, тогава смятам, че този вид изследвания могат да бъдат заместител на настоящите изследвания върху животни", заяви Джу. Подобно проучване от изследователи от университета Джон Хопкинс в Мериленд показа, че алгоритмите дори могат да бъдат По-добре отколкото тестове върху животни при прогнозиране на токсичността в различни съединения.
Миниатюрни органи
През последните години учените започнаха да отглеждат култивирани човешки клетки върху скелета, вградени в пластмасови чипове, образувайки миниатюрни структури, имитиращи функционирането на сърцето, черния дроб, бъбреците и белите дробове. Известни като органи на чип, те биха могли да осигурят нов начин за тестване на ефектите на нови съединения или лекарства върху човешките клетки.
Тестването върху тези опростени, миниатюрни версии на нашата физиология може да даде повече резултати, свързани с човека, отколкото експериментите с животни. Най-важното е, че тестовете също могат да заменят използването на цели животни в етапите на ранните изследвания, когато учените не е задължително да тестват цели системи. Органите на чип "в по-голямата си част адресират един изход или крайна точка", каза Кейси - тъй като всичко, което може да се изисква на този ранен етап, е да се тества поведението на един тип клетки в отговор на лекарство или заболяване , като начин да ръководи бъдещи изследвания.
Това може да "помогне в повечето случаи да се намали количеството изпитвания на животни, които изследователите планират в рамките на текущи проекти", казва Флориан Шмидер, изследовател, който работи по тази цел чрез разработване на миниатюрни модели на бъбреците и сърцето в Института за материали и лъчи на Fraunhofer , в Германия. Освен дробове, черен дроб и сърца, някои компании разработват изкуствени 3D структури, които възпроизвеждат човешката кожа. Това е особено важно в токсикологията, където тестовете за кожа на животни отдавна са основата за разбиране на ефектите на нови, непроверени съединения.
Замяната на това с безвреден модел вече е реалност, каза Кейси: „Моделите на кожната тъкан наистина са се оказали доста ефективни. Те могат да дадат представа за острите промени - дали нещо ще бъде корозивно и ще повреди кожата.“
Човешки изследвания
Една идея, която често се повдига като противодействие на изпитванията върху животни, е, че ако хората искат да се възползват от нови лечения, лекарства и изследвания, вместо това трябва да се предлагаме като изпитвани. Това е доста опростено и екстремно мнение - и в повечето страни тестовете върху животни се изискват по закон, преди лекарствата да се дават например на хора. Така че това не е непременно практично.
Но има внимателно контролирани форми на тестове върху хора, които имат потенциал да намалят употребата на животни, без да застрашават човешкото здраве. Един такъв метод е микродозирането, при което хората получават ново лекарство в толкова малки количества, че то няма широко физиологично въздействие, но в системата има достатъчно циркулация, за да се измери въздействието му върху отделните клетки.
Идеята е, че този предпазлив подход би могъл да помогне за премахване на нежизнеспособните лекарства на ранен етап, вместо да се използват хиляди животни в проучвания, които могат само да установят, че лекарството не действа. Подходът се оказа достатъчно безопасен и ефективен, че много големи фармацевтични компании сега използват микродозиране, за да оптимизират разработването на лекарства.
„Разбира се, ще има етични проблеми, но те лесно биха могли да бъдат надвишени от потенциалните ползи от по-ефикасното предлагане на по-безопасни и по-ефективни лекарства“, каза Кейси.
Къде сме сега?
И така, какво означават тези алтернативи за бъдещето на тестовете върху животни? В някои области на изследвания като тестване на козметика - където толкова много съществуващи продукти вече са доказани безопасни чрез проучвания върху животни - има все по-голямо признание, че тестването на нови продукти е нещо, което наистина не ни трябва за напредък в тази индустрия. Това се потвърждава от регламенти като този, предложен от Европейския съюз, който сега забранява тестването върху животни върху всякакви козметични продукти, които се произвеждат и продават в рамките на ЕС.
Наблюдаваме също напредък в изследванията за токсикология. Токсиколозите отдавна разчитат на шест основни животински тестове, които проверяват новите продукти за остра токсичност - проверяват дали продуктът причинява дразнене на кожата, увреждане на очите или смърт, ако се консумира. Но в следващите две години тези базови тестове вероятно ще бъдат заменени с неживотни алтернативи в САЩ, каза Кейси. Причината за този напредък е, че „биологията, която е в основата на тези видове токсичност, е много по-проста от другите опасения за безопасност, които могат да възникнат след излагане на химикал за продължителен период от време, като рак или репродуктивна токсичност“, каза Кейси.
Но в други области на изследване, където въпросите, които се изследват, са по-сложни, животинските модели все още предоставят единствения начин, по който в момента имаме пълно разбиране на разнообразните, широко разпространени, дългосрочни ефекти на съединение, лекарство или болест. "Физиологията е наистина, наистина сложна и все още нямаме дръжка" - нито нещо, което легитимно го имитира освен животински модели, каза Кейси.
Дори въпреки най-обещаващия напредък като развитието на органи на чип, това е много далеч от всичко, което представлява свързано човешко тяло. „Основният проблем при разработването на системи за изкуствени органи е да се придобие цялата сложност на жив организъм ин витро“, каза Шмидер. "Проблемът тук е да подражаваме на кинетика и динамика на човешкото тяло по наистина предсказуем начин."
Докато органите на чип и други изобретения могат да помогнат да се отговори на по-прости въпроси, в момента моделите с цели животни са единственият начин за изучаване на по-сложни ефекти - например как функциите на веригата в мозъка са свързани с видимо поведение. Това са типовете въпроси, които ни помагат да разберем човешката болест и в крайна сметка водят до животоспасяващи лечения и терапии. Така експериментите с животни, които са в основата на тези открития, остават решаващи.
Също така си струва да се отбележи, че някои от най-обещаващите тестове за не животни, които имаме днес - като алгоритми, работят само защото могат да извлекат от десетилетия изследвания върху животни. И за да напреднем в бъдеще, ще трябва да продължим това изследване, каза Джу.
"Не можем да използваме компютри, за да заместим напълно тестовете върху животни. Все още се нуждаем от тестове на животни на ниско ниво, за да генерираме необходимите данни", каза Джу. "Ако ме помолихте да гласувам за обещаващ подход, аз бих гласувал за комбинация от изчислителни и експериментални методи."
И така, има ли алтернативи на тестовете върху животни? Краткият отговор е да - и не. Въпреки че имаме няколко варианта, засега те не са достатъчно сложни, за да изкоренят изпитванията върху животни. Важното е обаче, че те могат да намалят броя на животните, които използваме в изследванията. А с новите регулации и все по-интелигентните алтернативи можем поне да се надяваме, че в бъдеще броят на животните ще продължи да намалява.
