อะไรคือทางเลือกในการทดสอบสัตว์?

ในปี 1980 เดอะนิวยอร์กไทมส์เป็นจุดเด่นโฆษณาเต็มหน้าจากกลุ่มสิทธิสัตว์ซึ่งเป็น บริษัท เครื่องสำอางที่โดดเด่นสำหรับการทดสอบผลิตภัณฑ์ในสายตาของกระต่าย การรณรงค์ครั้งนี้มีประสิทธิภาพมากมันนำไปสู่ ​​บริษัท ความงามหลายแห่งให้คำมั่นว่าจะให้เงินหลายแสนดอลลาร์ต่อการวิจัยเพื่อค้นหาวิธีการทดสอบทางเลือกที่ไม่เกี่ยวข้องกับสัตว์

เกือบ 40 ปีต่อมาทางเลือกเหล่านี้มีอะไรบ้างและเรามีความคืบหน้ามากแค่ไหน?

ก่อนที่เราจะเจาะลึกคำตอบมีความแตกต่างที่สำคัญอย่างหนึ่งที่ต้องทำ: แม้ว่า "การทดสอบสัตว์" มักจะเสกสรรภาพของกระต่ายที่ไม่มีการป้องกันที่ถูกแอบและแหย่ในนามของความงามการใช้สัตว์ในการวิจัย - และการค้นหาทางเลือก - ยืดไกลเกินกว่าอุตสาหกรรมเครื่องสำอาง สัตว์เช่นหนูและหนูมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในพิษวิทยาการศึกษาสารเคมีและผลกระทบที่มีต่อเรา สัตว์ยังมีความสำคัญต่อการค้นพบยาและการทดสอบ ในการวิจัยทางชีวการแพทย์แบบจำลองสัตว์เป็นรากฐานของการทดลองจำนวนมากที่ช่วยให้นักวิจัยตรวจสอบทุกอย่างตั้งแต่การทำงานของวงจรในสมองไปจนถึงการลุกลามของโรคในเซลล์ -สัตว์ได้รับอาการเมาเรือหรือไม่?-

แม้จะมีความสำคัญในสาขาเหล่านี้ แต่ขณะนี้มีความพยายามที่จะลดจำนวนสัตว์ที่ใช้ในการทดสอบ ส่วนหนึ่งเป็นเพราะความกังวลด้านจริยธรรมที่ผลักดันกฎหมายใหม่ในประเทศต่าง ๆ แต่มันก็ลงมาเพื่อเงินและเวลา

"ในทางทฤษฎีการทดสอบที่ไม่ใช่สัตว์อาจมีราคาถูกกว่าและเร็วกว่ามาก" วอร์เรนเคซี่ย์ผู้อำนวยการศูนย์การรักษาโรคทางพิษวิทยาของสหรัฐอเมริกาแห่งชาติสำหรับการประเมินวิธีการทางพิษวิทยาทางเลือกซึ่งวิเคราะห์ทางเลือกในการใช้สัตว์สำหรับการทดสอบความปลอดภัยทางเคมี

ข้อกังวลอีกประการหนึ่งก็คือในการวิจัยบางประเภทสัตว์ต่างจากมนุษย์มากเกินไปไปสู่ความสำเร็จทำนายผลกระทบที่ผลิตภัณฑ์บางอย่างจะมีอยู่ในร่างกายของเรา “ ดังนั้นเราจึงมีจริยธรรมประสิทธิภาพและความเกี่ยวข้องของมนุษย์” เคซี่ย์บอกกับ Live Science ซึ่งเป็นปัจจัยหลักสามประการที่ผลักดันการตามล่าหาทางเลือก

ดังนั้นตัวเลือกที่มีแนวโน้มมากที่สุดคืออะไร?

รับการค้นพบที่น่าสนใจที่สุดในโลกที่ส่งตรงไปยังกล่องจดหมายของคุณ

ข้อมูลข้อมูลทุกที่

วิธีหนึ่งคือการแทนที่สัตว์ด้วยอัลกอริทึม นักวิจัยกำลังพัฒนาแบบจำลองการคำนวณที่มีข้อมูลการวิจัยจำนวนมากเพื่อทำนายผลกระทบของผลิตภัณฑ์บางอย่างที่มีต่อสิ่งมีชีวิต

“ นี่เป็นวิธีการที่ใช้งานได้ดีมากมันราคาถูกมาก” Hao Zhu รองศาสตราจารย์ด้านเคมีของมหาวิทยาลัยรัทเกอร์ในรัฐนิวเจอร์ซีย์กล่าว Zhu เป็นส่วนหนึ่งของทีมวิจัยที่พัฒนาขึ้นอัลกอริทึมความเร็วสูงที่สกัดรีมข้อมูลจากฐานข้อมูลเคมีออนไลน์เพื่อเปรียบเทียบสารเคมีที่ผ่านการทดสอบหลายพันรายการกับสารที่ใหม่และยังไม่ได้ทดสอบโดยการระบุความคล้ายคลึงกันของโครงสร้างระหว่างพวกเขา จากนั้นมันใช้สิ่งที่เรารู้เกี่ยวกับความเป็นพิษของผ่านการทดสอบแล้วสารประกอบที่จะทำการคาดการณ์ที่เชื่อถือได้เกี่ยวกับความเป็นพิษของยังไม่ได้ทดสอบพันธุ์ที่มีโครงสร้างคล้ายกัน (สมมติว่าโครงสร้างที่ใช้ร่วมกันนี้หมายความว่าสารประกอบจะมีผลคล้ายกัน)

โดยทั่วไปการระบุผลกระทบของสารประกอบใหม่จะต้องมีคะแนนการทดสอบสัตว์ที่ใช้เวลาแพงและใช้เวลานาน แต่การคาดการณ์การคำนวณเช่นนี้สามารถช่วยลดปริมาณการวิจัยสัตว์ที่จำเป็น “ ถ้าเราสามารถแสดงให้เห็นว่าสารประกอบที่เราต้องการนำไปสู่ตลาดนั้นปลอดภัยฉันก็คิดว่าการศึกษาประเภทนี้อาจเป็นการแทนที่การศึกษาสัตว์ในปัจจุบัน” Zhu กล่าว อันการศึกษาที่คล้ายกันจากนักวิจัยที่มหาวิทยาลัย Johns Hopkins ในรัฐแมรี่แลนด์แสดงให้เห็นว่าอัลกอริทึมอาจเป็นได้ดีกว่ากว่าการทดสอบสัตว์ที่ทำนายความเป็นพิษในสารประกอบต่าง ๆ -ยาประสาทหลอนสร้างภาพหลอนแปลก ๆ ได้อย่างไร-

อวัยวะขนาดเล็ก

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมานักวิทยาศาสตร์ได้เริ่มปลูกเซลล์มนุษย์ที่เพาะเลี้ยงบนโครงนั่งร้านที่ฝังอยู่บนชิปพลาสติกสร้างโครงสร้างเล็ก ๆ ที่เลียนแบบการทำงานของหัวใจตับไตและปอดของเรา เป็นที่รู้จักอวัยวะบนชิปสิ่งเหล่านี้สามารถเป็นวิธีใหม่ในการทดสอบผลกระทบของสารประกอบหรือยาเสพติดใหม่ที่มีต่อเซลล์มนุษย์

การทดสอบเกี่ยวกับสรีรวิทยาของเราที่เรียบง่ายและเรียบง่ายเหล่านี้สามารถให้ผลลัพธ์ที่เกี่ยวข้องกับมนุษย์ได้มากกว่าการทดลองสัตว์ การทดสอบยังสามารถแทนที่การใช้สัตว์ทั้งหมดในขั้นตอนการวิจัยของการวิจัยก่อนหน้านี้เมื่อนักวิทยาศาสตร์ไม่จำเป็นต้องทดสอบระบบทั้งหมด Organs-on-A-Chip "ส่วนใหญ่ที่อยู่ส่วนใหญ่เอาต์พุตหรือจุดสิ้นสุดเดียว" Casey กล่าว-เพราะสิ่งที่อาจจำเป็นในระยะแรกนี้คือการทดสอบพฤติกรรมของเซลล์ชนิดหนึ่งในการตอบสนองต่อยาหรือโรคแนะนำการวิจัยในอนาคต-

สิ่งนี้สามารถ "ช่วยในกรณีส่วนใหญ่เพื่อลดจำนวนของการทดสอบสัตว์ที่นักวิจัยกำลังวางแผนภายในโครงการที่กำลังดำเนินอยู่" Florian Schmieder นักวิจัยที่ทำงานเพื่อเป้าหมายนั้นโดยการพัฒนารูปแบบไตขนาดเล็กและหัวใจที่สถาบันเทคโนโลยีวัสดุและคาน Fraunhofer ในประเทศเยอรมนีกล่าว เช่นเดียวกับปอดตับและหัวใจบาง บริษัท กำลังพัฒนาโครงสร้าง 3 มิติเทียมที่ทำซ้ำผิวหนังของมนุษย์ นั่นเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในด้านพิษวิทยาที่การทดสอบผิวหนังสัตว์เป็นพื้นฐานสำหรับการทำความเข้าใจผลกระทบของสารประกอบใหม่ที่ยังไม่ผ่านการทดสอบ

การแทนที่สิ่งนี้ด้วยโมเดลที่ปราศจากอันตรายนั้นเป็นความจริงแล้วเคซี่ย์กล่าวว่า: "รุ่นเนื้อเยื่อผิวหนังได้รับการพิสูจน์แล้วว่าค่อนข้างมีประสิทธิภาพ พวกเขาสามารถให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงเฉียบพลัน - ไม่ว่าจะมีอะไรบางอย่างจะกัดกร่อนและทำลายผิวหนังหรือไม่ "

การศึกษาของมนุษย์

ความคิดหนึ่งที่ยกขึ้นบ่อยครั้งในฐานะที่เป็นเคาน์เตอร์การทดสอบสัตว์คือถ้ามนุษย์ต้องการได้รับประโยชน์จากการรักษายาเสพติดและการวิจัยใหม่ ๆ เราควรเสนอตัวเองเป็นวิชาทดสอบแทน นั่นเป็นมุมมองที่เรียบง่ายและรุนแรง - และในการทดสอบสัตว์ในประเทศส่วนใหญ่กฎหมายกำหนดตัวอย่างเช่นก่อนที่จะให้ยากับมนุษย์ ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องใช้งานได้จริงเช่นกัน

แต่มีการควบคุมรูปแบบการทดสอบของมนุษย์อย่างระมัดระวังซึ่งมีศักยภาพในการลดการใช้สัตว์โดยไม่ต้องเป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์วิธีหนึ่งดังกล่าวคือ microdosingในกรณีที่มนุษย์ได้รับยาใหม่ในปริมาณเล็กน้อยที่ไม่ได้มีผลกระทบทางสรีรวิทยาในวงกว้าง

แนวคิดก็คือวิธีการที่ระมัดระวังนี้สามารถช่วยกำจัดยาที่ไม่น่าเชื่อถือในระยะแรกแทนที่จะใช้สัตว์หลายพันตัวในการศึกษาที่อาจทำให้ยาไม่ทำงาน วิธีการดังกล่าวได้รับการพิสูจน์แล้วว่าปลอดภัยและมีประสิทธิภาพเพียงพอที่ บริษัท ยารายใหญ่หลายแห่งในขณะนี้ใช้ microdosing เพื่อปรับปรุงการพัฒนายา -ทำไมนักวิจัยทางการแพทย์ถึงใช้หนู?-

“ แน่นอนว่าจะมีความกังวลด้านจริยธรรม แต่สิ่งเหล่านี้สามารถมีค่าได้อย่างง่ายดายจากผลกำไรที่อาจเกิดขึ้นในการนำยาที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพมากขึ้นในการทำตลาดได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น” เคซี่ย์กล่าว

ตอนนี้เราอยู่ที่ไหน

ดังนั้นทางเลือกเหล่านี้มีความหมายอย่างไรสำหรับอนาคตของการทดสอบสัตว์? ในบางส่วนของการวิจัยเช่นการทดสอบเครื่องสำอาง - ซึ่งผลิตภัณฑ์ที่มีอยู่จำนวนมากได้รับการพิสูจน์แล้วว่าปลอดภัยจากการศึกษาสัตว์ - มีการยอมรับเพิ่มขึ้นว่าการทดสอบผลิตภัณฑ์ใหม่เป็นสิ่งที่เราไม่จำเป็นต้องพัฒนาอุตสาหกรรมนี้ ที่เกิดขึ้นตามกฎระเบียบเช่นสหภาพยุโรปหยิบยกขึ้นมาซึ่งตอนนี้ห้ามการทดสอบสัตว์ในผลิตภัณฑ์เครื่องสำอางใด ๆผลิตและขายภายในไฟล์สหภาพยุโรป-

นอกจากนี้เรายังเห็นความก้าวหน้าในการวิจัยทางพิษวิทยา นักพิษวิทยาพึ่งพามานานแล้วการทดสอบตามสัตว์หลักหกครั้งหน้าจอผลิตภัณฑ์ใหม่สำหรับความเป็นพิษเฉียบพลัน - ตรวจสอบว่าผลิตภัณฑ์ทำให้เกิดการระคายเคืองผิวหนังความเสียหายต่อดวงตาหรือการเสียชีวิตหากบริโภค แต่ในอีกสองปีข้างหน้าการทดสอบพื้นฐานเหล่านี้น่าจะถูกแทนที่ด้วยทางเลือกที่ไม่ใช่สัตว์ในสหรัฐอเมริกา Casey กล่าว เหตุผลของความคืบหน้านี้คือ "ชีววิทยาพื้นฐานของความเป็นพิษประเภทนี้ง่ายกว่าความกังวลด้านความปลอดภัยอื่น ๆ ที่สามารถเกิดขึ้นได้หลังจาก [สัตว์] สัมผัสกับสารเคมีเป็นระยะเวลานานเช่นมะเร็งหรือความเป็นพิษต่อระบบสืบพันธุ์" เคซี่ย์กล่าว

แต่ในด้านอื่น ๆ ของการวิจัยที่คำถามที่ถูกตรวจสอบมีความซับซ้อนมากขึ้นนางแบบสัตว์ยังคงเป็นวิธีเดียวที่เรามีในการทำความเข้าใจอย่างเต็มที่ถึงผลกระทบระยะยาวที่หลากหลายและแพร่หลายของสารประกอบยาหรือโรค "สรีรวิทยามีความซับซ้อนจริงๆและเรายังไม่ได้จัดการกับมัน" - หรืออะไรก็ตามที่เลียนแบบมันอย่างถูกกฎหมายนอกเหนือจากนางแบบสัตว์ Casey กล่าว

แม้จะมีความก้าวหน้าที่มีแนวโน้มมากที่สุดเช่นการพัฒนาอวัยวะบนชิป แต่ก็ยังคงอยู่ไกลจากสิ่งใดก็ตามที่เป็นตัวแทนของร่างกายมนุษย์ที่เชื่อมต่อกัน “ ปัญหาสำคัญในการพัฒนาระบบอวัยวะเทียมคือการได้รับความซับซ้อนทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตในหลอดทดลอง” Schmieder กล่าว “ ปัญหาที่นี่คือการเลียนแบบไฟล์จลนพลศาสตร์และพลวัตของร่างกายมนุษย์ในวิธีที่ทำนายได้จริงๆ "

ในขณะที่อวัยวะบนชิปและสิ่งประดิษฐ์อื่น ๆ อาจช่วยตอบคำถามที่ง่ายขึ้นตอนนี้แบบจำลองทั้งสัตว์เป็นวิธีเดียวที่จะศึกษาผลกระทบที่ซับซ้อนมากขึ้นเช่นการทำงานของวงจรในสมองเชื่อมโยงกับพฤติกรรมที่มองเห็นได้ เหล่านี้เป็นประเภทของคำถามที่ช่วยให้เราเข้าใจโรคของมนุษย์และในที่สุดก็นำไปสู่การรักษาและการรักษาด้วยการช่วยชีวิต ดังนั้นการทดลองสัตว์ที่รองรับการค้นพบเหล่านั้นยังคงมีความสำคัญ -สัตว์มีความรู้สึกหรือไม่?-

นอกจากนี้ยังเป็นที่น่าสังเกตว่าการทดสอบที่ไม่ใช่สัตว์ที่มีแนวโน้มมากที่สุดที่เรามีในวันนี้-เช่นอัลกอริทึม-ทำงานเพียงเพราะพวกเขาสามารถวาดการวิจัยสัตว์มานานหลายทศวรรษ และเพื่อความก้าวหน้าในอนาคตเราจะต้องดำเนินการวิจัยต่อไป Zhu กล่าว

“ เราไม่สามารถใช้คอมพิวเตอร์เพื่อแทนที่การทดสอบสัตว์โดยสิ้นเชิงเรายังต้องการการทดสอบสัตว์ในระดับต่ำเพื่อสร้างข้อมูลที่จำเป็น” Zhu กล่าว "ถ้าคุณขอให้ฉันลงคะแนนสำหรับวิธีการที่มีแนวโน้มฉันจะลงคะแนนสำหรับการรวมกันของวิธีการคำนวณและการทดลอง"

ดังนั้นมีทางเลือกในการทดสอบสัตว์หรือไม่? คำตอบสั้น ๆ คือใช่ - และไม่ใช่ ในขณะที่เรามีตัวเลือกมากมายตอนนี้พวกเขาไม่ซับซ้อนพอที่จะกำจัดการทดสอบสัตว์ อย่างไรก็ตามสิ่งสำคัญคือพวกเขาสามารถลดจำนวนสัตว์เราใช้ในการวิจัย และด้วยกฎระเบียบใหม่และทางเลือกที่น่ากลัวอย่างน้อยเราก็สามารถหวังได้ว่าในอนาคตจำนวนสัตว์จะยังคงลดลง

• ทำไมหนูเซ่อมาก?
• สัตว์อิจฉาไหม?
• สัตว์ฆ่ากันหรือไม่?

เผยแพร่ครั้งแรกใน Live Science-