Μπορούμε να σταματήσουμε τις δοκιμές σε ζώα;

Κατηγορία Περιβάλλον
Παρασκευή, 18 Μαΐου 2018 08:18 Διαβάστηκε 627 φορές
Τεύχος 85 Άλα Κάτσνελσον*

Ανακαλύπτουμε πώς οι καινοτόμες τεχνικές που χρησιμοποιούν βλαστοκύτταρα, μοντέλα υπολογιστών και εκτυπώσεις 3D θα μπορούσαν να μειώσουν τον αριθμό των ζώων που χρησιμοποιούνται στην ιατρική έρευνα.

Υπάρχουν πολλές διαφωνίες στον κόσμο της έρευνας, όμως λίγες συζητήσεις παίρνουν τέτοια έκταση όπως εκείνες που αφορούν τις δοκιμές σε ζώα. Πολλοί επιστήμονες και υποστηρικτές της έρευνας υποστηρίζουν ότι τα πειράματα σε ζώα είναι ζωτικής σημασίας για την απόκτηση πληροφοριών σχετικά με τους βασικούς βιολογικούς μηχανισμούς βιολογίας και τους μηχανισμούς των ασθενειών, και είναι απαραίτητα για τον έλεγχο της ασφάλειας και της αποτελεσματικότητας των νέων φαρμάκων και χημικών ουσιών. Επισημαίνουν ότι πολλά ισχυρά φάρμακα υπάρχουν χάρη στις δοκιμές σε ζώα. Από την άλλη όμως, η υποβολή ζώων σε πειράματα για ανθρώπινο κέρδος είναι ηθικά αδικαιολόγητη. Επιπλέον, πολλοί υποστηρίζουν ότι η έρευνα αυτή είναι συχνά παραπλανητική επειδή συγκρίνει ανόμοια πράγματα: τα αποτελέσματα από μελέτες σε ζώα συχνά δεν ισχύουν και για τους ανθρώπους, επειδή τα ζώα είναι πολύ διαφορετικοί οργανισμοί.

 Νέες μέθοδοι

Οι ακτιβιστές για την καλή μεταχείριση των ζώων επιμένουν εδώ και καιρό ότι οι ερευνητές θα πρέπει να απορρίψουν την έρευνα σε ζώα για εναλλακτικές μεθόδους, όπως τα ανθρώπινα βλαστοκύτταρα που αναπτύσσονται στο εργαστήριο, τα μοντέλα σε υπολογιστή ή οι εκτεταμένες κλινικές δοκιμές. Ωστόσο, μόλις τα τελευταία λίγα χρόνια τα περισσότερα από αυτά τα εργαλεία έχουν γίνει πραγματικά αρκετά καλά για ευρεία χρήση. Τώρα πολλοί ερευνητές αγκαλιάζουν αυτές τις εναλλακτικές λύσεις. Όπως αναφέρει ο Dr Ντόναλντ Ίνγκμπερ, διευθυντής του Ινστιτούτου Γουίς στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ: "Είμαστε σε ένα σημείο ανατροπής των παλαιών δεδομένων. "

Η σύγκριση του ακριβούς αριθμού των ζώων που χρησιμοποιούνται στην έρευνα είναι δύσκολη, επειδή οι χώρες καταγράφουν τα πειράματα σε ζώα με διαφορετικό τρόπο. Ωστόσο, οι εκτιμήσεις δείχνουν ότι η καταμέτρηση υπερβαίνει παγκοσμίως τα 100 εκατομμύρια ζώα κάθε χρόνο. Η πλειοψηφία των ζώων χρησιμοποιείται στη βασική έρευνα και αναπαραγωγή για τη δημιουργία συγκεκριμένων γενετικών τροποποιήσεων. Ένα μικρότερο ποσοστό ζώων χρησιμοποιούνται σε δοκιμές για την επίδραση φαρμάκων ή χημικών ουσιών. Περισσότερο από το 95% όλων των ζώων που χρησιμοποιούνται στην έρευνα είναι ποντίκια, αρουραίοι, πουλιά και ψάρια, αλλά και άλλα είδη. Για παράδειγμα, περίπου 60.000 πίθηκοι όπως οι μακάκοι χρησιμοποιούνται σε πειράματα στις ΗΠΑ, την Ευρώπη και την Αυστραλία.

Είναι δύσκολο να αρνηθεί κανείς ότι η έρευνα σε ζώα έχει προάγει την ανθρώπινη υγεία. Τον 19ο αιώνα, για παράδειγμα, ο Γάλλος βιολόγος Λουί Παστέρ χρησιμοποίησε πειράματα σε ζώα για να καταλάβει πώς οι μικροοργανισμοί μπορούν να προκαλέσουν ασθένεια, και αργότερα να αναπτύξει ένα εμβόλιο για τη λύσσα. Οι μελέτες σε ζώα ήταν επίσης κρίσιμες για την κατανόηση του τρόπου παραγωγής ινσουλίνης και για την ανάπτυξη τρόπων λήψης της από άτομα με διαβήτη. Η πενικιλίνη αποδείχθηκε αποτελεσματική σε ποντικούς, οι μεταγγίσεις αίματος τελειοποιήθηκαν σε κουνέλια και οι μεταμοσχεύσεις νεφρού δοκιμάστηκαν σε σκύλους και χοίρους.

Υπάρχει επίσης πλήθος πρόσφατων παραδειγμάτων. Η δημιουργία αντιρετροϊκών φαρμάκων οφείλεται σε πειράματα στα οποία μακάκοι μολύνθηκαν με SIV, τον αντίστοιχο στους πιθήκους ιό του HIV που προκαλεί το AIDS.

Η εν τω βάθει εγκεφαλική διέγερση που χρησιμοποιείται από περίπου 20.000 άτομα με νόσο του Πάρκινσον βασίστηκε σε μοντέλα αρουραίων και πιθήκων για να κατανοηθεί πώς η νόσος επηρεάζει ένα τμήμα του εγκεφάλου που ονομάζεται βασικό γάγγλιο και πώς η χειρουργική εμφύτευση ενός διεγέρτη μπορεί να βελτιώσει τα κινητικά συμπτώματα των ασθενών. Και οι διεπαφές εγκεφάλου-υπολογιστή που επιτρέπουν σε παράλυτους ανθρώπους να εκτελούν καθημερινές κινήσεις, όπως η τοποθέτηση ενός φλιτζανιού καφέ στα χείλη τους, αναπτύσσονται με τη βοήθεια πειραμάτων σε πιθήκους.

Είναι καιρός για αλλαγή

Ωστόσο, πολλοί επιστήμονες θα συμφωνούσαν τώρα ότι για μερικές μελέτες, τα πειράματα σε ζώα δεν είναι πλέον ο καλύτερος τρόπος να προχωρήσει η έρευνα. "Οι δοκιμές σε ζώα είναι ένα σημαντικό εργαλείο - έχει κάνει τον κόσμο μας ασφαλέστερο και έχει βοηθήσει στην ανάπτυξη ορισμένων φαρμάκων - αλλά ταυτόχρονα είναι πολύ παραπλανητικό", τονίζει ο καθηγητής Tόμας Χάρντανγκ, τοξικολόγος και διευθυντής του Κέντρου Εναλλακτικών λύσεων για τις δοκιμές σε ζώα στο πανεπιστήμιο Τζον Χόπκινς στη Βαλτιμόρη. Αναφέρει ότι τα τελευταία χρόνια υπήρξε μεγαλύτερη συμφωνία για τους περιορισμούς των δοκιμών σε ζώα και η «πεποίθηση ότι αυτό είναι κάποιο είδος χρυσού προτύπου έχει πλέον εξασθενήσει».

mouse infogram

Μεταξύ των ερευνητών και του κοινού, η υποστήριξη για τον περιορισμό της έρευνας σε ζώα φαίνεται να αυξάνεται όπου είναι δυνατόν. Τα τελευταία χρόνια, η Ευρωπαϊκή Ένωση, το Ισραήλ και η Ινδία έχουν απαγορεύσει τις δοκιμές σε ζώα για καλλυντικά και άλλες χώρες εξετάζουν παρόμοιους νόμους. (Το ΗΒ άνοιξε το δρόμο με την πρώτη τέτοια απαγόρευση το 1989). Χώρες σε ολόκληρο τον κόσμο απέσυραν την έρευνα σε πρωτεύοντα όπως οι χιμπατζήδες, και σε πολλές περιοχές η χρήση πρωτευόντων καθώς και άλλων θηλαστικών πλην του ανθρώπου βρίσκεται επίσης σε ύφεση.

Εν τω μεταξύ, ρυθμιστικά όργανα όπως η Αμερικανική Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων, τα οποία έχουν επιμείνει επί μακρόν σε μελέτες σε ζώα, αρχίζουν να αξιολογούν κατά πόσο οι εναλλακτικές τεχνολογίες μπορούν να παρουσιάσουν παρόμοια ή καλύτερα αποτελέσματα και οι εταιρείες προσπαθούν να εφαρμόσουν αυτές τις νέες μεθόδους.

Ηθικοί λόγοι αλλά και επιστημονικοί

Δεν είναι μόνο οι ηθικές ανησυχίες που προκαλούν αυτή την αλλαγή. Η μετάβαση σε μελέτες που χρησιμοποιούν ανθρώπινο ιστό αντί του ζωικού μπορεί να οδηγήσει στην εξέλιξη της επιστήμης. Τα πειραματικά φάρμακα που φαίνεται να είναι αποτελεσματικά σε ζώα (συνήθως τρωκτικά) συχνά αποτυγχάνουν σε δοκιμές σε ανθρώπους.

9 από τα 10 φάρμακα για καρκίνο και 98 από τα 100 νευρολογικά και ψυχιατρικά φάρμακα που δείχνουν αποτελεσματικά όταν δοκιμάζονται σε ζώα δεν αποδίδουν το ίδιο όταν δοκιμάζονται σε ανθρώπους. Οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι οι μελέτες σε ζώα σίγουρα δεν έχουν την πλήρη ευθύνη για αυτό, αλλά η εύρεση καλύτερων νοσολογικών μοντέλων με μεγαλύτερη ακρίβεια στην πρόβλεψη μπορεί να βοηθήσει περισσότερο.

Υπάρχουν επίσης περιπτώσεις όπου μια ανθρώπινη ασθένεια απλώς δεν μπορεί να μοντελοποιηθεί σε ζώα. Για παράδειγμα, ο Αλ. Μουότρι, νευροεπιστήμονας στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Σαν Ντιέγκο, μελετά μια σπάνια αλλά καταστροφική νευρολογική ασθένεια που ονομάζεται σύνδρομο Aicardi-Goutieres (AGS).

Οι μεταλλάξεις που προκαλούν AGS είναι γνωστές, αλλά όταν ο Μουόρτι μελέτησε ποντίκια που είχαν τροποποιηθεί γενετικά για να φέρουν αυτές τις μεταλλάξεις, διαπίστωσε ότι δεν είχαν συμπτώματα. Όταν η ομάδα του ανέπτυξε κυτταρικές δομές που ονομάζονται οργανοειδή από βλαστοκύτταρα που προέρχονται από ιστούς ασθενών με την ασθένεια, οι δομές αυτές αναδημιουργούσαν τη βλάβη των νευρικών κυττάρων. Έμαθαν ότι αυτό που προκαλεί την ασθένεια είναι μια ανοσοαπόκριση σε ένα στοιχείο του DNA που υπάρχει μόνο στον άνθρωπο. "Είναι η περίπτωση όπου έχουμε μια πραγματικά ανθρώπινη διαταραχή", λέει ο Μουόρτι. "Δεν μπορούσαμε να το δούμε στα ποντίκια και πολύ πιθανό να μην το δούμε ούτε σε ένα πρωτεύον".

Μια ιδιαίτερα ελπιδοφόρα εναλλακτική λύση αντί για τη χρήση πειραματόζωων είναι η λεγόμενη τεχνολογία "organ-on-a-chip", στην οποία συγκεκριμένοι τύποι ανθρώπινων βλαστικών κυττάρων αναπτύσσονται με μεμβράνες σε μικροτσίπ για να μιμούνται τη λειτουργία συγκεκριμένων οργάνων. "Υπάρχουν πολλά πράγματα που μπορείτε να κάνετε σε αυτά τα τσιπ που δεν μπορείτε να κάνετε σε δοκιμές σε ζώα", υποστηρίζει ο Ίνγκμπερ, ο οποίος έχει αναπτύξει περίπου 15 τέτοιες συσκευές, μαζί με τους συναδέλφους του, για να μιμηθεί τη λειτουργία οργάνων, συμπεριλαμβανομένων των πνευμόνων, του εντέρου, των νεφρών και του μυελού των οστών. Κάθε τσιπ, που έχει μέγεθος ενός στικ μνήμης για τον υπολογιστή, είναι χαραγμένο με μικροσκοπικά κανάλια που είναι επενδεδυμένα με ανθρώπινα κύτταρα και τεχνητό ιστό αιμοφόρων αγγείων. Τα εργαλεία καταγράφουν επίσης φυσιολογικά χαρακτηριστικά όπως η πίεση του αίματος και οι μηχανικές δυνάμεις που δρουν στα κύτταρα. Οι ερευνητές μπορούν να συνδέσουν έως και 10 τσιπ μαζί με αγγειακά κανάλια που περιέχουν ανθρώπινο αίμα για να μελετήσουν πώς αλληλεπιδρούν τα συστήματα οργάνων.

"Ήμασταν σε θέση να δημιουργούμε προσομοιώσεις σε εκπληκτικά πράγματα - ασθένειες όλων των τύπων, πνευμονικό οίδημα, άσθμα, χρόνια αποφρακτική πνευμονοπάθεια, φλεγμονώδη νόσο του εντέρου, ιογενή λοίμωξη, τοξικότητα φαρμάκων - και είμαστε σε θέση να κατασκευάζουμε τσιπ με κύτταρα από ασθενείς", αναφέρει ο Ίνγκμπερ. Αυτές οι συσκευές αποκαλύπτουν τοξικότητες φαρμάκων που δεν εμφανίζονται σε ζωικά μοντέλα και μπορούν επίσης να δώσουν απαντήσεις σε ερωτήματα που δεν μπορούν να τεθούν σε κλινικές δοκιμές για ηθικούς λόγους. Η ομάδα του χρησιμοποιεί αυτά τα πειραματικά μοντέλα για τα αποτελέσματα της έκθεσης στην ακτινοβολία, καθώς και παιδικές ασθένειες αλλά και τον υποσιτισμό.

Ωστόσο η μέθοδος αυτή δεν αφορά μόνο σε πανεπιστημιακούς επιστήμονες. Η Roche Pharmaceuticals, μία από τις πέντε μεγαλύτερες εταιρείες φαρμάκων παγκοσμίως, υιοθέτησε αυτή την τεχνολογία πριν από τρία χρόνια και την χρησιμοποιεί ήδη για να ελέγξει την ασφάλεια νέων συστατικών. «Ανοίγει ένα εντελώς νέο πεδίο ευκαιριών σε εμάς στη βιολογία και την ανακάλυψη φαρμάκων, είναι πολύ καλύτερη μέθοδος από οποιαδήποτε μελέτη σε ζώα», λέει ο Τόμας Σίνγκερ, επικεφαλής του φαρμακευτικού επιστημονικού τομέα της Roche παγκοσμίως. Καθώς αυτές οι μέθοδοι και τα εργαλεία που χρησιμοποιούν βελτιώνονται συνεχώς, όλο και περισσότερες εταιρείες τις έχουν υιοθετήσει, καθιστώντας αυτές πιο αναπαράξιμες και προβλέψιμες από τις δοκιμές σε ζώα. "Στην αρχή ήμασταν μόνοι μας", λέει ο Σίνγκερ. "Αλλά είμαι πεπεισμένος ότι αυτή η τεχνολογία θα δει μια τεράστια ώθηση στην ανάπτυξη."

Μικροσκοπικά όργανα

Είναι επίσης διαθέσιμες άλλες εναλλακτικές λύσεις που βασίζονται σε ανθρώπινα κύτταρα αντί για ζωικά μοντέλα. Ο καθηγητής Άντονι Άταλα, διευθυντής του Ινστιτούτου Wake Forest για την Αναγεννητική Ιατρική στη Βόρεια Καρολίνα, δημιουργεί ιστούς και όργανα, όπως κύστες και νεφρά, χρησιμοποιώντας έναν εκτυπωτή 3D που εκτοξεύει διαφορετικούς τύπους ανθρώπινων κυττάρων. "Δημιουργείται μία μινιατούρα ανθρώπινου οργάνου, πραγματικά", λέει. Αρχικά, η ομάδα του δημιούργησε αυτά τα όργανα για χειρουργική χρήση στο σώμα, αλλά σύντομα συνειδητοποίησε ότι θα μπορούσαν να τυποποιηθούν και να παραχθούν μαζικά μέσα σε λίγα λεπτά - ιδανικές προδιαγραφές για τη διαλογή νέων φαρμάκων και τη δοκιμή της ασφάλειάς τους. Αρχικά, τονίζει, τέτοιες τεχνολογίες θα συμπληρώσουν τις μελέτες σε ζώα, αλλά τελικά μπορούν να τις αντικαταστήσουν εντελώς.

Οι μελέτες τοξικολογίας για τα φάρμακα καθώς και για όλα τα είδη χημικών ουσιών είναι εύκολο να αντικατασταθούν από εναλλακτικά μοντέλα, εξηγεί ο Χάρτανγκ. Πολλές δοκιμές σε ζώα είναι ιδιαίτερα κακές στην πρόβλεψη της τοξικότητας στους ανθρώπους, για να μην αναφέρουμε την αργή και δαπανηρή συμπεριφορά τους και σε πολλές περιπτώσεις αναπτύχθηκαν πιο σύγχρονες δοκιμασίες που βασίζονται σε κύτταρα ή σε υπολογιστή. Προωθώντας το ζήτημα, ένας ευρωπαϊκός νόμος που ψηφίστηκε πριν από μια δεκαετία απαιτεί την αξιολόγηση ασφάλειας για χιλιάδες χημικές ουσίες. Ο Χάρτανγκ και άλλοι τοξικολόγοι στον ακαδημαϊκό κόσμο και στη βιομηχανία έχουν αναπτύξει ένα μοντέλο υπολογιστή που μπορεί να προβλέψει την τοξικότητα ενός συστατικού με βάση την ομοιότητά του με άλλα. "Αυτό είναι εκπληκτικό," λέει.

Όμως παρά την υπόσχεση όλων αυτών των τεχνικών, λένε οι ειδικοί, η αλλαγή πιθανότατα θα έρθει σιγά-σιγά και είναι πιθανό ότι ορισμένες μορφές ζωικών μοντέλων να μην εξαλειφθούν ποτέ. Όπως το θέτει ο Ίνγκμπερ, "νομίζω ότι θα αντικαταστήσουμε τα πειράματα σε ζώα σταδιακά".

 Στην έντυπη έκδοση το ρεπορτάζ ολοκληρώνεται με την έρευνα της δημοσιογράφου Κατερίνας Καπερναράκου.

 

* Η Άλα Κάτσνελσον είναι επιστημονική συντάκτρια με PhD στην ανάπτυξη του εγκεφάλου των θηλαστικών