Алтарь науки. Можно ли навсегда отказаться от опытов на животных
Сколь бы жестокой ни казалась сама идея опытов на животных, им мы обязаны появлением новых медикаментов и лечебных методик. Однако уже сегодня существуют альтернативы этой практике. Можно ли перейти к ним, полностью отказавшись от экспериментов с живыми существами, рассказывается в материале Live Science
В 1980 году группа защитников прав животных разместила в газете The New York Times рекламу на целую страницу, которая остро критиковала известную косметическую компанию за то, что она испытывала свою продукцию на кроличьих глазах. Это произвело весьма ощутимый эффект. После выхода газеты несколько косметических фирм обязались потратить сотни тысяч долларов на поиски альтернативных методов тестирования, в которых бы не использовались животные.
Насколько удачными оказались эти поиски? Прежде чем давать ответ, важно отметить следующее: хотя при словах "опыты на животных" в воображении обычно возникает образ беззащитных кроликов, которых колют и тычут во имя красоты, подобные исследования выходят далеко за рамки косметической промышленности. Например, мыши и крысы широко используются в токсикологии при изучении химических веществ и их воздействия на организм. Животные также помогают в создании и тестировании лекарственных препаратов.
Тем не менее, в настоящее время прилагаются усилия по сокращению их использования в тестах. Отчасти это связано с этическими вопросами, но экономия времени и денег также играет роль. "Теоретически, тесты не на животных могут быть намного дешевле и быстрее", – говорит Уоррен Кейси, директор Межведомственного центра оценки альтернативных токсикологических методов Национальной токсикологической программы США.
Кроме того, для некоторых типов исследований животные просто не подходят – их отличия от человека не позволяют качественно спрогнозировать эффекты, которые определенные препараты могут оказать на наш организм. Словом, поиски альтернатив подталкивает не только этика. Но чем можно заменить опыты на животных?
Опыт из машины
Как и во многих других сферах, на смену живым существам может прийти техника. Чтобы прогнозировать воздействие определенных препаратов на организм, ученые разрабатывают вычислительные модели, которые сводят воедино огромные объемы исследовательских данных. "Это очень удобный и дешевый подход", – рассказывает Хао Чжу, доцент химии из Ратгерского университета.
Как и во многих других сферах, на смену животным может прийти техника
Чжу состоит в исследовательской группе, разработавшей алгоритм, позволяющий сравнивать тысячи испытанных химических соединений, сведенья о которых хранятся в специализированных базах данных, с новыми, выявляя структурные сходства между ними. На основе этой информации и знаний о токсичности проверенных соединений составляются прогнозы о токсичности соединений с похожей структурой, которые проверку не проходили. Ведь предполагается, что оказываемый ими эффект будет аналогичным.
В настоящее время эти сведенья специалисты получают при помощи опытов на животных, но решение Чжу и его коллег позволяет, как минимум, сократить количество подобных экспериментов. Причем, в этом направлении работают не только они. Аналогичное исследование, проведенное учеными из Университета Джонса Хопкинса, показало, что алгоритмы позволяют прогнозировать токсичность различных соединений даже лучше, чем тесты на животных.
Орган в миниатюре
В последние годы исследователи стали выращивать культивируемые клетки человека на каркасах, встроенных в пластиковые чипы, создавая крошечные структуры, которые имитируют работу нашего сердца, печени, почек и легких. Эти так называемые органы на чипе тоже позволяют проверять воздействие новых соединений или лекарств на клетки людей.
С их помощью можно отказаться от использования полноценного животного для исследований на ранних этапах, когда ученым нужно оценить реакцию клеток одного определенного типа на некое лекарство или заболевание. Причем результаты тестов с органами на чипе будут более релевантными для человека. По словам Флориана Шмидера, который создает миниатюрные модели почек и сердца в Институте материаловедения и лучевой техники им. Фраунгофера (Германия), данный метод может "помочь сократить количество испытаний на животных".
Помимо легких, печени или сердца, ученые также создают искусственные структуры, имитирующие кожу человека. Это особенно важно в токсикологии. Долгое время в данной отрасли науки именно кожные тесты на животных были основой для оценки воздействия новых соединений. Теперь эту практику можно заменить на более гуманную.
"Модели кожных тканей действительно доказали свою эффективность. Они могут дать представление об острых изменениях в результате воздействия чего-то, что разъедает или повреждает кожу", – отмечает Кейси.
И волкам, и овцам
Один из доводов, который нередко приводят противники опытов на животных, заключается в том, что люди, прежде всего, должны предлагать себя, если хотят получать новые методики лечения и препараты. Это довольно упрощенный и экстремальный взгляд. К тому же во многих странах закон требует проводить тесты на животных, перед тем как давать лекарства людям. Так что это еще и не всегда осуществимо.
Но существуют тщательно контролируемые формы тестирования на людях, которые потенциально могут сократить использование животных, не подвергая опасности здоровье человека. Один из таких методов – микродозирование, когда подопытные получают новое лекарство в таких крошечных количествах, что оно не оказывает широкого физиологического воздействия, но этого хватает, чтобы измерить его воздействие на отдельные клетки.
Таким образом, можно отсеивать неподходящие препараты на ранних стадиях. Это решение достаточно безопасно и эффективно, так что крупные фармацевтические компании уже используют его для рационализации разработки медикаментов.
"Конечно, будут возникать этические вопросы, но их вполне могут перевесить потенциальные преимущества более безопасного и эффективного выпуска лекарств на рынок", – считает Кейси.
Достойная замена?
Итак, способны ли перечисленные альтернативы вытеснить опыты на животных? Для развития некоторых сфер, таких как косметическая индустрия, где многие существующие продукты уже доказали свою безопасность в результате подобных опытов в прошлом, они, вероятно, не нужны вовсе. Это подтверждается нормами, подобными тем, что были предложены Европейским союзом, который теперь запрещает испытания на животных для косметических продуктов, производящихся и продающихся в пределах ЕС.
Несмотря на наличие гуманных альтернатив, для многих исследований животные все еще нужны
Наблюдаются и сдвиги в токсикологических исследованиях. Долгое время ученые применяли шесть основных испытаний на животных, чтобы проверять новые препараты на острую токсичность, выясняя, вызывают ли они раздражение кожи, повреждение глаз или смерть в случае употребления. По словам Кейси, в ближайшие два года в США эти базовые тесты, вероятно, будут заменены альтернативами, не требующими участия братьев наших меньших.
Но для многих других исследований животные все еще нужны. Только они помогают понять, какие распространенные долгосрочные эффекты оказывают химические соединения, лекарственные препараты и заболевания. "Физиология по-настоящему сложна, и мы до сих пор не можем с ней разобраться", – рассказывает Кейси, добавляя, что подходящей замены животным на сегодняшний день нет.
Даже такие многообещающие разработки, как органы на чипе, не могут продемонстрировать работу столь непростой системы, как целый человеческий организм. "Основная проблема в разработке систем искусственных органов состоит в том, чтобы отразить всю сложность живого организма in vitro", – отмечает Шмидер.
Да и привлечение машин не дает ответов на все вопросы. Ведь алгоритмы, подобные тому, что разработал Чжу, действуют только потому, что опираются на десятилетия опытов на животных. А значит, для дальнейшего прогресса без них не обойтись. "Мы не можем использовать компьютеры, чтобы полностью заменить тестирование на животных. Они все еще нужны нам для получения данных, – говорит Чжу. – Если бы меня попросили проголосовать за многообещающий подход, я бы отдал свой голос за комбинацию вычислительных и экспериментальных методов".
Таким образом, существующие на сегодняшний день альтернативы не позволяют полностью отказаться от опытов на животных. У нас есть несколько многообещающих вариантов, но они недостаточно развиты, чтобы полагаться исключительно на них. В ряде случаев эксперименты с живыми существами все же имеют решающее значение.
В то же время альтернативные методы позволяют ответить на некоторые более простые вопросы и, по крайней мере, уменьшить количество животных, используемых в научных экспериментах. И мы можем надеяться, что благодаря более передовым методам и новым нормам число подопытных будет сокращаться и дальше.
По материалам Live Science.