في عام 1980 ، ظهرت صحيفة نيويورك تايمز إعلانًا على صفحة كاملة من مجموعة حقوق الحيوان ، التي انتقدت شركة مستحضرات تجميل بارزة لاختبار منتجاتها على عيون الأرانب. كانت الحملة فعالة للغاية ، وأدت إلى تعهد العديد من شركات التجميل بمئات الآلاف من الدولارات نحو البحث للعثور على طرق اختبار بديلة لا تشمل الحيوانات.
بعد 40 عامًا تقريبًا ، ما هي بعض هذه البدائل ، وما مدى التقدم الذي أحرزناه؟
قبل الخوض في الإجابة ، هناك تمييز واحد مهم يجب القيام به: على الرغم من أن "اختبار الحيوانات" عادة ما يستحضر صورة الأرانب العزل التي يتم حثها وخداعها باسم الجمال ، واستخدام الحيوانات في البحث - والبحث عن بدائل - تمتد إلى ما وراء صناعة مستحضرات التجميل. تستخدم الحيوانات مثل الفئران والجرذان على نطاق واسع في علم السموم ، ودراسة المواد الكيميائية وتأثيراتها علينا. الحيوانات هي أيضا حاسمة لاكتشاف المخدرات واختبارها. في البحوث الطبية الحيوية ، تشكل النماذج الحيوانية أساسًا للعديد من التجارب التي تساعد الباحثين على التحقيق في كل شيء بدءًا من عمل الدوائر في الدماغ إلى تطور المرض في الخلايا.
على الرغم من أهميتها في هذه المجالات ، هناك جهود الآن لتقليل عدد الحيوانات المستخدمة في الاختبار. ويرجع ذلك جزئيًا إلى المخاوف الأخلاقية التي تقود تشريعات جديدة في بلدان مختلفة. لكن الأمر يتعلق أيضًا بالمال والوقت.
قال وارن كيسي ، مدير المركز المشترك بين الوكالات لبرنامج علم السموم الوطني لتقييم الطرق السمية البديلة ، والذي يحلل بدائل استخدام الحيوانات لاختبار السلامة الكيميائية: "نظريًا ، يمكن أن تكون الاختبارات غير الحيوانية أرخص بكثير وأسرع بكثير". .
مصدر قلق آخر هو أنه في بعض أنواع الأبحاث ، تختلف الحيوانات كثيرًا عن البشر في التنبؤ بنجاح بتأثيرات بعض المنتجات على أجسامنا. وقال كيسي لـ Live Science: "لدينا إذن الأخلاق والكفاءة والملاءمة الإنسانية" ، وهي العوامل الثلاثة الرئيسية التي تقود البحث عن البدائل.
لذا ، ما هي الخيارات الواعدة حتى الآن؟
البيانات والبيانات في كل مكان
نهج واحد هو استبدال الحيوانات بخوارزميات. يقوم الباحثون بتطوير نماذج حسابية تحطم كميات هائلة من بيانات البحث للتنبؤ بآثار بعض المنتجات على كائن حي.
قال هاو تشو استاذ الكيمياء المساعد بجامعة روتجرز في نيوجيرسي "هذا نهج قابل للتطبيق للغاية. إنه رخيص للغاية." يعد Zhu جزءًا من فريق بحثي طور خوارزمية عالية السرعة تستخرج كمًا كبيرًا من المعلومات من قواعد البيانات الكيميائية عبر الإنترنت ، لمقارنة الآلاف من المركبات الكيميائية المختبرة بمركبات جديدة غير مجربة من خلال تحديد أوجه التشابه الهيكلية بينها. ثم يستخدم ما نعرفه عن سمية ال اختبارها مركبات لعمل تنبؤات موثوقة حول سمية لم يتم اختباره أصناف ذات بنية مماثلة (على افتراض أن هذا الهيكل المشترك يعني أن المركب سيكون له تأثيرات مماثلة).
عادةً ما يتطلب تحديد تأثيرات مركب جديد عشرات الاختبارات على الحيوانات المكلفة والمستهلكة للوقت. لكن التنبؤات الحسابية مثل هذه يمكن أن تساعد في تقليل كمية البحوث الحيوانية المطلوبة. وقال تشو: "إذا استطعنا إظهار أن المركب الذي نريد طرحه في السوق آمن ، فإنني أعتقد أن هذه الأنواع من الدراسات يمكن أن تكون بديلاً للدراسات الحالية على الحيوانات". أظهرت دراسة مماثلة من باحثين في جامعة جونز هوبكنز في ماريلاند أن الخوارزميات يمكن أن تكون كذلك أفضل من اختبارات الحيوانات في توقع السمية في المركبات المختلفة.
الأعضاء المصغرة
في السنوات الأخيرة ، بدأ العلماء في زراعة خلايا بشرية مستنبتة على سقالات مضمنّة على الرقائق البلاستيكية ، لتشكيل هياكل صغيرة تحاكي عمل القلب والكبد والكليتين والرئتين. يمكن أن توفر هذه الأجهزة ، المعروفة باسم الأعضاء على الرقاقة ، طريقة جديدة لاختبار تأثيرات المركبات أو الأدوية الجديدة على الخلايا البشرية.
يمكن أن يقدم الاختبار على هذه الإصدارات المبسطة المصغرة من فسيولوجيا لدينا نتائج أكثر صلة بالإنسان من التجارب على الحيوانات. بشكل حاسم ، يمكن للاختبارات أيضًا أن تحل محل استخدام حيوانات كاملة في المراحل الاستكشافية من البحث المبكر ، عندما لا يحتاج العلماء بالضرورة إلى اختبار على أنظمة كاملة. قال كيسي: "الأعضاء على الرقاقة" تتناول الجزء الأكبر من الناتج أو نقطة النهاية ، لأن كل ما قد يكون مطلوبًا في هذه المرحلة المبكرة هو اختبار سلوك نوع خلية واحدة استجابة لدواء أو مرض ، كوسيلة لتوجيه البحث في المستقبل.
وقال فلوريان شميدير ، الباحث الذي يعمل على هذا الهدف من خلال تطوير نماذج مصغرة للكلى والقلب في معهد فراونهوفر للمواد وتكنولوجيا الشعاع ، إن ذلك "يمكن أن يساعد في معظم الحالات على تقليل كمية الاختبارات التي يخطط لها الباحثون في إطار المشاريع الجارية". ، في ألمانيا. بالإضافة إلى الرئتين والكبد والقلوب ، تقوم بعض الشركات بتطوير هياكل ثلاثية الأبعاد اصطناعية تحاكي جلد الإنسان. هذا مهم بشكل خاص في علم السموم ، حيث كانت اختبارات جلد الحيوان لفترة طويلة أساسًا لفهم آثار المركبات الجديدة غير المختبرة.
وقال كيسي إن استبدال ذلك بنموذج خالٍ من الضرر أصبح حقيقة واقعة الآن: "لقد أثبتت نماذج أنسجة الجلد فعاليتها حقًا. يمكنها أن تقدم نظرة ثاقبة للتغيرات الحادة - سواء أكان شيئًا ما سيكون أكالًا وسيتلف الجلد."
دراسات إنسانية
تتمثل إحدى الأفكار التي يتم طرحها بشكل متكرر في مواجهة اختبار الحيوانات في أنه إذا كان البشر يريدون الاستفادة من العلاجات والأدوية والبحوث الجديدة ، فيجب علينا بدلاً من ذلك أن نقدم أنفسنا كأشخاص للاختبار. هذه نظرة مبسطة ومتطرفة إلى حد كبير - وفي معظم البلدان يتطلب القانون اختبارات الحيوانات قبل إعطاء الأدوية للبشر ، على سبيل المثال. لذلك ليس بالضرورة عمليًا أيضًا.
ولكن ، هناك أشكال من الاختبارات البشرية التي تسيطر عليها بعناية والتي لديها القدرة على الحد من استخدام الحيوانات ، دون تعريض صحة الإنسان للخطر. إحدى هذه الطرق هي الجرعات الدقيقة ، حيث يتلقى البشر دواءًا جديدًا بكميات صغيرة بحيث لا يكون له تأثيرات فسيولوجية واسعة النطاق ، ولكن هناك فقط ما يكفي من التداول في النظام لقياس تأثيره على الخلايا الفردية.
الفكرة هي أن هذا النهج الحذر يمكن أن يساعد في القضاء على الأدوية غير القابلة للحياة في مرحلة مبكرة ، بدلاً من استخدام آلاف الحيوانات في الدراسات التي قد تثبت فقط أن الدواء لا يعمل. وقد أثبت هذا النهج أنه آمن وفعال بما يكفي لأن العديد من شركات الأدوية الكبرى تستخدم الآن الجرعات الدقيقة لتبسيط تطوير الأدوية.
وقال كيسي "بالطبع ستكون هناك مخاوف أخلاقية ، ولكن يمكن بسهولة تجاوزها من خلال المكاسب المحتملة في جلب أدوية أكثر أمانًا وفعالية إلى السوق بكفاءة أكبر".
اين نحن الان؟
لذا ، ماذا تعني هذه البدائل لمستقبل اختبار الحيوانات؟ في بعض مجالات البحث مثل اختبار مستحضرات التجميل - حيث أثبتت العديد من المنتجات الموجودة بالفعل أنها آمنة من خلال الدراسات على الحيوانات - هناك اعتراف متزايد بأن اختبار المنتجات الجديدة هو شيء لا نحتاجه حقًا لتطوير هذه الصناعة. وهذا ما تؤكده لوائح مثل تلك التي قدمها الاتحاد الأوروبي ، والتي تحظر الآن اختبار الحيوانات على أي منتجات تجميل يتم إنتاجها وبيعها داخل الاتحاد الأوروبي.
نشهد أيضًا تقدمًا في أبحاث علم السموم. اعتمد علماء السموم منذ فترة طويلة على ستة اختبارات أساسية قائمة على الحيوانات لفحص المنتجات الجديدة بحثًا عن السمية الحادة - التحقق مما إذا كان المنتج يسبب تهيج الجلد أو تلف العين أو الوفاة إذا تم استهلاكه. لكن في العامين المقبلين ، من المرجح أن يتم استبدال اختبارات خط الأساس هذه ببدائل غير حيوانية في الولايات المتحدة ، حسبما قال كيسي. وقال كيسي إن سبب هذا التقدم هو أن "علم الأحياء الكامن وراء هذه الأنواع من السمية هو أبسط بكثير من مخاوف السلامة الأخرى التي يمكن أن تنشأ بعد التعرض لمادة كيميائية لفترة طويلة من الزمن ، مثل السرطان أو السمية التناسلية".
ولكن في مجالات البحث الأخرى ، حيث الأسئلة التي يتم التحقيق فيها أكثر تعقيدًا ، لا تزال النماذج الحيوانية توفر الطريقة الوحيدة التي لدينا حاليًا لفهم الآثار المتنوعة والمنتشرة على المدى الطويل للمركب أو الدواء أو المرض. قال كيسي: "علم وظائف الأعضاء معقد حقًا وما زلنا لا نتعامل معه" - ولا أي شيء يحاكيه بشكل شرعي باستثناء النماذج الحيوانية.
على الرغم من التقدم الواعد مثل تطوير الأعضاء على الشريحة ، إلا أن هذا لا يزال بعيدًا عن أي شيء يمثل جسمًا بشريًا متصلًا. وقال شميدير: "إن المشكلة الرئيسية في تطوير أنظمة الأعضاء الاصطناعية هي الحصول على التعقيد الكامل للكائن الحي في المختبر". "المشكلة هنا هي محاكاة حركيات وديناميكيات جسم الإنسان بطريقة تنبؤية حقاً."
في حين أن الأجهزة الموجودة على الشريحة والاختراعات الأخرى قد تساعد في الإجابة عن أسئلة أبسط ، إلا أن نماذج الحيوانات الكاملة الآن هي الطريقة الوحيدة لدراسة التأثيرات الأكثر تعقيدًا - مثل كيفية ربط وظائف الدائرة في الدماغ بالسلوكيات المرئية. هذه هي أنواع الأسئلة التي تساعدنا على فهم الأمراض البشرية ، وتؤدي في النهاية إلى العلاجات والعلاجات المنقذة للحياة. لذا ، تظل التجارب على الحيوانات التي تكمن وراء تلك الاكتشافات حاسمة.
تجدر الإشارة أيضًا إلى أن بعض الاختبارات غير الحيوانية الواعدة التي نجريها اليوم - مثل الخوارزميات - تعمل فقط لأنها يمكن أن تعتمد على عقود من البحث عن الحيوانات. وقال تشو ، وللتقدم في المستقبل ، سنحتاج إلى مواصلة هذا البحث.
وقال تشو "لا يمكننا استخدام أجهزة الكمبيوتر لاستبدال اختبار الحيوانات تمامًا. ما زلنا بحاجة إلى بعض الاختبارات على الحيوانات ذات المستوى المنخفض لتوليد البيانات اللازمة". "إذا طلبت مني التصويت لصالح نهج واعد ، فسأصوت لمجموعة من الأساليب الحسابية والتجريبية."
لذا ، هل هناك بدائل لاختبار الحيوانات؟ الاجابة القصيرة هي نعم و لا. في حين أن لدينا العديد من الخيارات ، إلا أنها ليست معقدة بما يكفي لاستئصال التجارب على الحيوانات في الوقت الحالي. ومع ذلك ، يمكن أن تقلل من عدد الحيوانات التي نستخدمها في البحث. وبفضل اللوائح الجديدة والبدائل الأكثر ذكاءً ، يمكننا على الأقل أن نأمل في استمرار انخفاض عدد الحيوانات في المستقبل.
