Na myszach: czy badania na zwierzętach mają znaczenie dla zdrowia ludzi?
Media pełne są doniesień o przełomowych badaniach biomedycznych przeprowadzonych na zwierzętach. Czy jednak zwierzęta mogą kiedykolwiek wiernie modelować ludzkie zdrowie?
Zapaleni czytelnicy wiadomości medycznych będą zaznajomieni z powszechnym wykorzystaniem modeli zwierzęcych w badaniach biomedycznych.
Od żywienia po badania nad rakiem i badania nad metabolizmem, zarówno naukowcy, jak i dziennikarze odkrywają podobieństwa między zwierzętami i ludźmi.
Jednak mogą pojawić się problemy, gdy naukowcy prognozują zdrowie ludzi na podstawie wyników takich badań.
Naukowcy określają tę koncepcję jako istotną klinicznie. Wiele agencji finansujących granty biomedyczne wymaga od naukowców uzasadnienia wykorzystania modeli zwierzęcych, przewidując prawdopodobieństwo, że wyniki będą miały wpływ na zdrowie ludzi.
W międzyczasie dziennikarze piszą chwytliwe nagłówki wiadomości, aby zwrócić naszą uwagę, czasami nie potrafią krytycznie ocenić, jak klinicznie istotne jest badanie; lub gorzej, pomijają fakt, że naukowcy wykonywali tę pracę na zwierzętach, a nie ludziach.
Trwa debata na temat klinicznego znaczenia modeli zwierzęcych, a konto na Twitterze o nazwie @justsayinmice - które zachęca użytkowników mediów społecznościowych do ponownego wysyłania wiadomości, które nie określają jasno, czy wyniki pochodzą od modelu zwierzęcego, czy ludzkich ochotników, z podpisem „IN MICE ”- ostatnio go podsycił.
Czy możemy założyć, że prowadzenie badań na modelach zwierzęcych ujawni wgląd w nasze własne zdrowie i kto jest winny, gdy artykuł prasowy zawiera obszerne stwierdzenia o znaczeniu klinicznym?
W tej opowieści o myszach i ludziach (w fartuchach laboratoryjnych) badamy, w jaki sposób badania na zwierzętach przyczyniły się do postępu w biomedycynie i dlaczego niektórzy naukowcy utrzymują, że modele zwierzęce nie mają znaczenia klinicznego.
Modele zwierzęce sięgają „2000 rpne”
Zanim zagłębimy się we wczesne dni badań na zwierzętach, dodam zastrzeżenie. Kiedy byłem naukowcem, zanim dołączyłem Wiadomości medyczne dzisiaj, Byłem zaangażowany w kilka badań, w których stosowano duży model gojenia się ran.
Chociaż dołożyłem wszelkich starań, aby podejść do tego tematu w sposób merytoryczny, nie mogę zagwarantować, że moje doświadczenia nie pozostawiły mnie bez pewnego stopnia uprzedzeń.
Wracając do tematu.
Kirk Maurer z Centrum Medycyny Porównawczej i Badań w Dartmouth College w Libanie, NH oraz Fred Quimby z Uniwersytetu Rockefellera w New Durham w stanie NH, szczegółowo omawiają historię modeli zwierzęcych w badaniach biomedycznych w rozdziale książki z 2015 roku. Laboratoryjna medycyna dla zwierząt.
„Najwcześniejsze pisemne wzmianki o eksperymentach na zwierzętach pochodzą z 2000 roku pne, kiedy Babilończycy i Asyryjczycy dokumentowali zabiegi chirurgiczne i leki dla ludzi i zwierząt” - piszą.
Na przestrzeni wieków zwierzęta ujawniły wiele informacji, które dziś przyjmujemy za prawdziwe.
Od odkrycia Galena w drugim wieku naszej ery, że krew, a nie powietrze, przepływa przez nasze tętnice, do zidentyfikowania w 2006 roku czterech genów, które po aktywacji mogą przywrócić dowolną komórkę do stanu przypominającego embrionalne komórki macierzyste, sercem są modele zwierzęce. postępu naukowego w naukach biologicznych.
Kluczowym terminem jest tutaj model zwierzęcy. Maurer i Quimby opisują wysiłki kilku autorów mające na celu zdefiniowanie „idealnego” modelu zwierzęcego. „Być może najważniejszą pojedynczą cechą modelu jest to, jak bardzo przypomina on pierwotną kondycję lub proces człowieka” - wyjaśniają.
Jak przyznają, każdy model zajdzie tylko tak daleko, jak przyznają: „Model służy jako surogat i niekoniecznie jest identyczny z modelowanym podmiotem”.
Modele zwierzęce we współczesnej medycynie
Françoise Barré-Sinoussi i Xavier Montagutelli z Institut Pasteur w Paryżu we Francji omawiają wkład, jaki badania na zwierzętach wniosły do medycyny w artykule z 2015 roku w czasopiśmie Future Science OA.
„Wykorzystanie zwierząt jest oparte nie tylko na ogromnych podobieństwach w biologii większości ssaków, ale także na fakcie, że choroby ludzkie często dotykają inne gatunki zwierząt” - wyjaśniają.
„Dotyczy to w szczególności większości chorób zakaźnych, ale także bardzo powszechnych schorzeń, takich jak cukrzyca typu 1, nadciśnienie, alergie, rak, epilepsja, miopatie i tak dalej” - kontynuują.
„Nie tylko te choroby są wspólne, ale mechanizmy są często tak podobne, że 90% leków weterynaryjnych stosowanych w leczeniu zwierząt jest identycznych lub bardzo podobnych do leków stosowanych w leczeniu ludzi”.
Zarówno Maurer, jak i Quimby, a także Barré-Sinoussi i Montagutelli, podkreślają długą listę laureatów Nagrody Nobla, których naukowe spostrzeżenia dotyczące modeli zwierzęcych doprowadziły do opracowania nowych metod leczenia krytycznych dla współczesnej medycyny.
Obejmuje to prace Fredericka G. Bantinga i Johna Macleoda nad izolowaniem insuliny od psów, prace Emila von Behringa nad szczepionkami dla świnek morskich i królików oraz prace Jamesa Allisona i Tasuku Honjo na myszach i liniach komórkowych myszy w dziedzinie immunoterapii raka, za co otrzymali nagrodę Nobla w 2018 roku.
Nie ma wątpliwości, że modele zwierzęce wniosły ogromny wkład w opiekę medyczną, z której dziś korzystamy. To powiedziawszy, Barré-Sinoussi i Montagutelli podkreślają również, że „można jednak zauważyć, że wyniki uzyskane na zwierzętach niekoniecznie są potwierdzone w dalszych badaniach na ludziach”.
Po części sprowadzają to na fakt, że chociaż dzielimy znaczną część naszego kodu genetycznego z różnymi modelami zwierzęcymi, których naukowcy używają w badaniach, istnieją wyraźne różnice genetyczne.
„Podczas gdy niektórzy ludzie […] wykorzystują te różnice, aby obalić wartość modeli zwierzęcych, wielu, w tym my, zdecydowanie opowiada się za dalszym pogłębianiem naszej wiedzy i zrozumienia tych różnic oraz uwzględnianiem ich w projektach eksperymentalnych i interpretacji obserwacji” - wyjaśniają .
Kwestionowanie znaczenia klinicznego
Nie wszyscy naukowcy zgadzają się z sentymentem Barré-Sinoussi i Montagutellego.
W artykule z 2018 roku w Journal of Translational Medicine, Pandora Pound z Safer Medicines Trust w Wielkiej Brytanii i Merel Ritskes-Hoitinga z Radboud University Medical Center w Nijmegen w Holandii argumentują, że „przedkliniczne modele zwierzęce nigdy nie mogą być w pełni uzasadnione ze względu na niepewność wynikającą z różnic gatunkowych . ”
Ich artykuł koncentruje się w szczególności na przemyśle farmaceutycznym, który ma istotne wymagania dotyczące badań na zwierzętach na etapie poprzedzającym wprowadzenie leku do badań klinicznych. Bez takich modeli przedklinicznych nie jest obecnie możliwe testowanie nowych leków na ludziach.
„Chociaż wiele czynników przyczynia się do niskich wskaźników translacji ze stanowiska laboratoryjnego do łóżka przy łóżku pacjenta (w tym wadliwe badania kliniczne), głównym powodem jest ogólnie uznawany brak przedklinicznych modeli zwierzęcych w przewidywaniu klinicznej skuteczności i bezpieczeństwa” - piszą.
Pound i Ritskes-Hoitinga przytaczają szczególnie przejmujący przykład z 2006 roku, kiedy to pomimo badań przedklinicznych wykazujących, że eksperymentalny lek TGN1412 jest bezpieczny, uczestnicy pierwszej fazy badania doświadczyli ciężkich reakcji zagrażających życiu.
Inni widzą wartość w modelach zwierzęcych, ale zalecają ostrożność przy wyborze modelu i interpretacji wyników badań.
Dr Vootele Voikar z Uniwersytetu Helsińskiego w Finlandii wykorzystuje myszy w swoich badaniach neurobehawioralnych.
W niedawnym artykule, który opublikował w czasopiśmie wraz ze swoją koleżanką Johanną Åhlgren Zwierzę laboratoryjneDr Voikar wykazał, że genetycznie pokrewne pododmiany myszy pochodzące od różnych sprzedawców wykazywały znaczące różnice w ich podstawowym profilu behawioralnym.
Kiedy zapytałem dr Voikara, jakie znaczenie mają modele zwierzęce dla zdrowia ludzkiego, powiedział mi, że „niektóre z podstawowych zasad wykorzystywania zwierząt w badaniach podstawowych polegają na unikaniu antropomorfizacji i uwzględnianiu w równym stopniu różnic między gatunkami jak to możliwe. ”
„Dzięki starannemu projektowi eksperymentów, zrozumieniu kwestii trafności na różnych poziomach i odpowiedniej krytycznej interpretacji wyników można osiągnąć trafność i pewną pewność”.
Dr Vootele Voikar
Mniej „szumu”, więcej „obiektywnej dyskusji”
Zapytałem dr Voikara, czy uważa, że dziennikarze często błędnie interpretują lub przeinaczają to, co naukowcy publikują, pisząc artykuły prasowe. Obciąża naukowców.
„Myślę, że głównym problemem są naukowcy i ich komunikaty prasowe - sposób, w jaki sprzedają dane i wyniki, jak mocne [są] dowody [są] w związku z jakąś wyniszczającą chorobą, obietnice, których jeszcze nie ma, chociaż opierają się na interesujące i ważne, ale często wstępne ustalenia ”- wyjaśnił.
„Zwykle oznacza to, że należy przeprowadzić więcej badań, aby dowiedzieć się, czy wyniki są odtwarzalne i mają zastosowanie w innych warunkach. Niestety w [] większości przypadków opieka lub leczenie nie jest dostępne z dnia na dzień. Jednak (nadmierna) sprzedaż jest często potrzebna, aby przyciągnąć nowe granty na badania ”.
Dr Vootele Voikar
Opowiada się za „multidyscyplinarnym dialogiem między kliniką a podstawową, przedkliniczną pracą - zbyt często biolodzy badający modele chorób mają bardzo ograniczoną wiedzę na temat odpowiedniego stanu klinicznego i spektrum diagnostyki różnicowej”.
Kiedy zapytałem go, co według niego mogłyby zrobić serwisy informacyjne, aby poprawić sposób przekazywania wiadomości naukowych, które obejmują badania na zwierzętach, zasugerował, co następuje:
„Aby być krytycznym, unikaj szumu, pytaj i prezentuj różne poglądy, aby promować obiektywną dyskusję, [i] rozważ zastosowanie i uogólnienie wyników - do tego potrzebni są wyspecjalizowani pisarze naukowi”.
Chociaż debata na temat klinicznego znaczenia modeli zwierzęcych trwa, a entuzjastyczni naukowcy i nienaukowcy lubią codziennie retweetować nagłówki z napisem „IN MICE”, głęboko wierzę, że wielu naukowców wykorzystuje zwierzęta do modelowania ludzkich chorób z nadzieją poprawy naszego zdrowia.
Po drodze wszystkie zaangażowane strony - w tym badacze, którzy wybierają model, starsi naukowcy nadzorujący interpretację i komunikację wyników, rzecznicy prasowi i serwisy informacyjne - ponoszą pewną odpowiedzialność.
Przez cały czas kluczowe znaczenie ma jasne przekazywanie informacji na temat znaczenia każdego modelu zwierzęcego i prawdopodobieństwa, że wyniki będą miały wpływ na zdrowie ludzi.
