1980. godine New York Times predstavio je oglas na cijeloj stranici grupe za zaštitu životinja, koja je predstavila istaknutu kozmetičku kompaniju za testiranje svojih proizvoda na očima kunića. Kampanja je bila tako učinkovita da je dovela do toga da je nekoliko kozmetičkih tvrtki obećalo stotine tisuća dolara za istraživanje kako bi pronašlo alternativne metode ispitivanja koje nisu uključivale životinje.
Gotovo 40 godina kasnije, koje su od ovih alternativa i koliko smo napredovali?
Prije nego što prodremo u odgovor, postoji jedna važna razlika: iako "testiranje na životinjama" obično stvara sliku bespomoćnih kunića koji se dobacuju i pokidaju u ime ljepote, upotrebe životinja u istraživanjima - i potrage za alternativama - proteže se daleko izvan kozmetičke industrije. Životinje poput miševa i štakora široko se koriste u toksikologiji, proučavanju kemikalija i njihovih učinaka na nas. Životinje su također ključne za otkrivanje i testiranje droga. U biomedicinskim istraživanjima životinjski modeli su temelj mnogih eksperimenata koji pomažu istraživačima da istraže sve, od funkcioniranja krugova u mozgu do napredovanja bolesti u stanicama.
Unatoč njihovoj važnosti u ovim područjima, ulažu se napori za smanjenje broja životinja koje se koriste u ispitivanju. To je dijelom povezano s etičkim problemima koji pokreću novo zakonodavstvo u različitim zemljama. Ali to se svodi i na novac i vrijeme.
"Teoretski bi testovi na životinjama mogli biti puno jeftiniji i brži", rekao je Warren Casey, direktor Interresornog centra za procjenu alternativnih toksikoloških metoda američkog Nacionalnog toksikološkog programa, koji analizira alternative korištenju životinja za testiranje kemijske sigurnosti ,
Druga zabrinutost je da se u nekim vrstama istraživanja životinje previše razlikuju od ljudi da bi uspješno predviđale učinke koje će određeni proizvodi imati na naše tijelo. "Dakle, imamo etiku, učinkovitost i važnost za ljude", rekao je Casey za Live Science, tri glavna faktora koji pokreću lov na alternative.
Dakle, koje su najperspektivnije opcije do sada?
Podaci, podaci, svugdje
Jedan od načina je zamjena životinja algoritmima. Istraživači razvijaju računske modele koji krče ogromne količine podataka istraživanja kako bi predvidjeli učinke određenih proizvoda na organizam.
"Ovo je vrlo primjenjiv pristup. To je vrlo jeftino", rekao je Hao Zhu, izvanredni profesor kemije na Sveučilištu Rutgers u New Jerseyju. Zhu je dio istraživačkog tima koji je razvio algoritam velike brzine koji ekstrahira kopije informacija iz internetskih hemijskih baza podataka za usporedbu tisuća provjerenih kemijskih spojeva s novim, neprovjerenim, identificiranjem strukturnih sličnosti među njima. Zatim koristi ono što znamo o otrovnosti testiran spojeve kako bi pouzdano predvidjeli toksičnost neprovjeren sorte sa sličnom strukturom (pod pretpostavkom da ova podijeljena struktura znači da će spoj imati slične učinke).
Uobičajeno je da bi identificiranje učinaka novog spoja zahtijevalo skupe, dugotrajne testove na životinjama. Ali proračunska predviđanja poput ovog mogla bi pomoći umanjiti potrebnu količinu istraživanja na životinjama. "Ako možemo pokazati da je spoj koji želimo staviti na tržište siguran, onda mislim da bi ovakve studije mogle biti zamjena za trenutne studije na životinjama", rekao je Zhu. Slična studija istraživača sa sveučilišta Johns Hopkins u Marylandu pokazala je da algoritmi to uopće mogu biti bolje nego testovi na životinjama pri predviđanju toksičnosti za različite spojeve.
Minijaturni organi
Posljednjih godina znanstvenici su počeli uzgajati kultivirane ljudske stanice na skelama ugrađenim u plastične čips, tvoreći sitne strukture koje oponašaju rad našeg srca, jetre, bubrega i pluća. Poznati i kao organi na čipu, ovi bi mogli pružiti nov način ispitivanja utjecaja novih spojeva ili lijekova na ljudske stanice.
Ispitivanje ovih pojednostavljenih, minijaturiziranih verzija naše fiziologije moglo bi pružiti više rezultata koji su bitni za ljude od pokusa na životinjama. Ono što je presudno, testovi bi također mogli zamijeniti uporabu čitavih životinja u ispitnim fazama ranih istraživanja, kada znanstvenici ne moraju nužno testirati čitave sustave. Organ-on-a-chip "većim dijelom adresira jedan izlaz ili krajnju točku", rekao je Casey - jer sve što je potrebno u ovoj ranoj fazi je testiranje ponašanja jedne vrste stanice kao reakcija na lijek ili bolest , kao način za usmjeravanje budućih istraživanja.
To bi moglo "pomoći u većini slučajeva da se smanji količina testova na životinjama koje istraživači planiraju u okviru tekućih projekata", rekao je Florian Schmieder, istraživač koji radi na tom cilju razvijanjem minijaturnih modela bubrega i srca na Fraunhofer Institutu za tehnologiju materijala i zračenja , u Njemačkoj. Osim pluća, jetre i srca, neke tvrtke razvijaju umjetne 3D strukture koje repliciraju ljudsku kožu. To je posebno važno u toksikologiji, gdje su testovi na životinjskoj koži dugo bila osnova za razumijevanje učinaka novih, neprovjerenih spojeva.
Zamjena ovog modela bez ikakvih šteta sada je stvarnost, Casey je rekao: "Modeli tkiva kože pokazali su se prilično učinkovitim. Mogu dati uvid u akutne promjene - hoće li nešto korozivno oštetiti i oštetiti kožu."
Studije na ljudima
Jedna od ideja koja se često postavlja kao suprotnost ispitivanju na životinjama jest da bismo, ako ljudi žele imati koristi od novih liječenja, lijekova i istraživanja, umjesto toga trebali sebe ponuditi kao ispitne subjekte. To je prilično pojednostavljeno i ekstremno stajalište - a u većini zemalja ispitivanja na životinjama su propisana zakonom prije nego što se, na primjer, ljudima daju lijekovi. Dakle, to nije nužno ni praktično.
No, postoje pažljivo kontrolirani oblici ispitivanja na ljudima koji mogu potencijalno smanjiti upotrebu životinja, a ne ugroziti ljudsko zdravlje. Jedna takva metoda je mikrodoziranje, gdje ljudi primaju novi lijek u tako malim količinama da nema široke fiziološke učinke, a ipak, u sustavu je dovoljno cirkuliranja da se izmjeri njegov utjecaj na pojedine stanice.
Ideja je da bi ovaj oprezni pristup mogao pomoći eliminiranju neživih lijekova u ranoj fazi, umjesto da se koriste tisuće životinja u studijama koje bi mogle samo utvrditi da lijek ne djeluje. Pristup se pokazao dovoljno sigurnim i učinkovitim da mnoge velike farmaceutske tvrtke sada koriste mikrodoziranje za pojednostavljenje razvoja lijekova.
"Tu će, naravno, postojati etička briga, ali to bi lako moglo biti nadjačano zbog potencijalnih dobitaka učinkovitijim stavljanjem na tržište sigurnijih i učinkovitijih lijekova", rekao je Casey.
Gdje smo sada?
Dakle, što te alternative znače za budućnost ispitivanja na životinjama? U nekim područjima istraživanja poput testiranja kozmetike - gdje je toliko već postojećih proizvoda već dokazano sigurno kroz studije na životinjama - sve je veće priznanje da je testiranje novih proizvoda nešto što stvarno ne treba za napredak ove industrije. To potvrđuju propisi poput one koju je predložila Europska unija, a koja sada zabranjuje testiranje na životinjama na bilo kojim kozmetičkim proizvodima koji se proizvode i prodaju unutar EU-a.
Također primjećujemo napredak u toksikološkim istraživanjima. Toksikolozi se dugo oslanjaju na šest osnovnih ispitivanja na životinjama koje pretražuju nove proizvode na akutnu toksičnost - provjeravaju li neki proizvod uzrokuje iritaciju kože, oštećenje očiju ili smrt ako se konzumira. No u naredne dvije godine ti će se početni testovi vjerojatno zamijeniti alternativama koje ne uključuju životinje u Sjedinjenim Državama, rekao je Casey. Razlog za taj napredak je taj što je "biologija u kojoj se nalaze ove vrste toksičnosti mnogo jednostavnija od ostalih sigurnosnih pitanja koja se mogu pojaviti nakon dužeg izlaganja kemikaliji, poput raka ili reproduktivne toksičnosti", rekao je Casey.
Ali u drugim područjima istraživanja, gdje su pitanja koja se istražuju složenija, životinjski modeli i dalje pružaju jedini način na koji trenutno imamo potpuno razumijevanje različitih, široko rasprostranjenih, dugoročnih učinaka spoja, lijeka ili bolesti. "Fiziologija je zbilja, stvarno složena i mi još uvijek nemamo ništa protiv toga" - niti išta što to legitimno ne oponaša osim životinjskih modela, rekao je Casey.
Čak i pored najobećavajućeg napretka poput razvoja organa na čipu, to je još daleko od bilo čega što predstavlja povezano ljudsko tijelo. "Glavni problem u razvoju sustava umjetnih organa je steći složenost živog organizma in vitro", rekao je Schmieder. "Ovdje je problem emulirati kinetiku i dinamiku ljudskog tijela na zaista prediktivan način."
Dok bi izumiranja organa na čipu i drugi izumi mogli pomoći u odgovoru na jednostavnija pitanja, trenutno su modeli cijelih životinja jedini način za proučavanje složenijih učinaka - poput toga kako su funkcije krugova u mozgu povezane s vidljivim ponašanjem. Ovo su vrste pitanja koja nam pomažu razumjeti ljudsku bolest i u konačnici dovode do spasilačkih tretmana i terapija. Dakle, eksperimenti na životinjama koji stoje na temelju tih otkrića i dalje su presudni.
Također je vrijedno napomenuti da neki od najperspektivnijih testova na životinjama koje danas imamo - poput algoritama - rade samo zato što se mogu privući desetljećima na istraživanjima na životinjama. A za napredak u budućnosti trebat ćemo nastaviti ovo istraživanje, rekao je Zhu.
"Ne možemo upotrijebiti računala da u potpunosti zamijene testiranje na životinjama. Još uvijek nam trebaju neka testiranja na životinjama niske razine da bismo stvorili potrebne podatke", rekao je Zhu. "Da ste me pitali da glasam za obećavajući pristup, glasao bih za kombinaciju računskih i eksperimentalnih metoda."
Postoje li alternative testiranju na životinjama? Kratki je odgovor da - i ne. Iako imamo nekoliko mogućnosti, za sada nisu dovoljno sofisticirani da bi iskorijenili ispitivanja na životinjama. Ono što je najvažnije, oni mogu smanjiti broj životinja koje koristimo u istraživanju. A s novim propisima i sve pametnijim mogućnostima možemo se barem nadati da će se u budućnosti broj životinja i dalje smanjivati.
