Каковы альтернативы тестированию на животных?

Москва, 21:06, 04 Май 2019, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

В 1980 году в газете «Нью-Йорк таймс» была размещена реклама от группы по защите прав животных, которая выступила с критикой известной косметической компании за тестирование своей продукции на глазах кроликов. Кампания была настолько эффективной, что привела к тому, что несколько косметических компаний пообещали сотни тысяч долларов на исследования, чтобы найти альтернативные методы тестирования, в которых не использовались бы животные.

Спустя почти 40 лет, каковы некоторые из этих альтернатив и какого прогресса мы достигли?

Использование животных в исследованиях и поиск альтернатив — простирается далеко за пределы косметической промышленности. Животные, такие как мыши и крысы, широко используются в токсикологии, изучении химических веществ и их воздействия на людей. Животные также имеют решающее значение для обнаружения и тестирования наркотиков. В биомедицинских исследованиях моделирование на животных являются основой многих экспериментов, которые помогают ученым исследовать все, от функционирования цепей в мозге до прогрессирования заболеваний в клетках.

Несмотря на их важность этих областей, в настоящее время предпринимаются усилия по сокращению количества животных, используемых в тестировании. Отчасти это связано с этическими проблемами, которые определяются законодательством в разных странах. Но это также сводится к деньгам и времени.

«Теоретически, тесты не на животных могут быть намного дешевле и намного быстрее», — сказал Уоррен Кейси, директор Межведомственного центра оценки альтернативных токсикологических методов Национальной токсикологической программы США, который анализирует альтернативы использованию животных для тестирования химической безопасности.

Другая проблема заключается в том, что в некоторых типах исследований животные слишком отличаются от людей, чтобы успешно предсказать эффекты, которые определенные продукты будут оказывать на наш организм.

 

«Таким образом, у нас есть этика, эффективность и человеческая значимость», — сказал Кейси в интервью.

Итак, какие варианты наиболее перспективны на данный момент?

Компьютерные базы данных

Один из подходов заключается в замене животных алгоритмами. Исследователи разрабатывают вычислительные модели, которые сводят воедино огромные объемы данных исследований, чтобы предсказать влияние определенных продуктов на организм.

«Это очень применимый подход. Это очень дешево», — сказал Хао Чжу, адъюнкт-профессор химии в университете Рутгерса в Нью-Джерси.

Чжу является частью исследовательской группы, которая разработала высокоскоростной алгоритм, который извлекает пачки информации из онлайновых химических баз данных, чтобы сравнивать тысячи испытанных химических соединений с новыми, непроверенными, выявляя структурные сходства между ними. Затем он использует то, что мы знаем о токсичности тестируемых соединений, чтобы сделать надежные прогнозы о токсичности непроверенных сортов с похожей структурой (при условии, что эта общая структура означает, что соединение будет иметь аналогичные эффекты).

Как правило, для выявления эффектов нового соединения потребуются десятки дорогостоящих, длительных испытаний на животных. Но вычислительные предсказания, подобные этому, могут помочь уменьшить объем необходимых исследований на животных.

«Если мы сможем показать, что соединение, которое мы хотим выпустить на рынок, является безопасным, то я думаю, что подобные исследования могли бы заменить текущие исследования на животных», — сказал Чжу.

Аналогичное исследование, проведенное учеными из Университета Джона Хопкинса в Мэриленде, показало, что алгоритмы могут даже лучше, чем тесты на животных, прогнозировать токсичность различных соединений.

Миниатюрные органы

В последние годы ученые начали выращивать культивируемые клетки человека на эшафотах, встроенных в пластиковые чипы, образуя крошечные структуры, которые имитируют работу нашего сердца, печени, почек и легких. Известные как органы на кристалле, они могут обеспечить новый способ проверки воздействия новых соединений или лекарств на клетки человека.

Тестирование на этих упрощенных, миниатюрных версий нашей физиологии может дать более релевантные человеку результаты, чем эксперименты на животных. Важно отметить, что тесты могут также заменить использование целых животных на стадиях ранних исследований, когда ученым не обязательно проводить тестирование на целых системах.

Это может «помочь в большинстве случаев уменьшить количество испытаний на животных, которые исследователи планируют в рамках текущих проектов», — сказал Флориан Шмидер, исследователь, который работает над этой целью, разрабатывая миниатюрную почку.