Az állatokkal folytatott kísérletek megrendítő látványt jelenthetnek azoknak, akik még nem jártak ilyen laboratóriumokban. Ha végignéznénk például a négy végtagjuknál kifeszített, felnyitott mellkasú állatokon, bizonyára kényelmetlenül éreznénk magunkat - még akkor is is, ha éppenséggel patkányokról van szó. A teljes képhez hozzátartozik, hogy a kísérleti állatok vizsgálata értékes betekintést enged a tudósoknak az emberi betegségek mögötti folyamatokba. Ezek a kísérletek fontos szerepet játszottak a gyógyszerfejlesztésekben is. De segítettek például az anyagcsere, az éhség és az öregedés alapvető biokémiájának feltárásában. Mivel például az egerek bizonyos mértékig az emberi anatómia és genetika miniatűr másolatai, a tudománynak számos eszköze van a testfolyamataik megfigyelésére, szigorúan ellenőrzött körülmények között.
A COVID-19-járvány azonban rávilágított, hogy a tudománynak nem mindig vannak eszközei az állatok életének megóvására , a veszteség minimalizálására. A pandémia miatt bezáró kutatólaboratóriumok váratlan és példátlan állatgondozási dilemmával szembesültek. Vagy megpróbálják hosszú távon "tárolni" a kutatásokban fontos szerepet betöltő egereket, vagy felszámolják az állatállományt. Sokhelyen az utóbbi mellett döntöttek , kemény kritikát kiváltva ezzel a lépéssel. Habár országonként és intézményenként is eltérőek lehetnek az előírások, a kísérleti állatokat használó kutatások mindenhol szigorúan szabályozottak. Közös elvek köré épülnek, amelyek " három R " néven ismertek. Ha lehetséges, helyettesítsék (replace) az állatok használatát mással, csökkentsék (reduce) a kísérletenként felhasznált állatok számát, és finomítsák (refine) a módszereket az állatok szenvedésének minimalizála és a jóllétük javítása érdekében.
Bizonytalan állati reakciók
A helyzetet tapasztalatból jól ismerő Lindsay Gray, a Kaliforniai Egyetem (UCSF) San Francisco-i labormenedzsere az Undark magazinban megjelent cikkében azt írja, hogy mindinkább meg van róla győződve, hogy "a jövő kísérleti állata nem ketrecben, hanem számítógépes chipben fog élni". Szerinte a biológiai rendszerek szimulálásával - ahelyett, hogy kísérleteznénk velük - biztonságosabbá, gyorsabbá és hatékonyabbá tehető a gyógyszerfejlesztés, illetve az orvosbiológiai kutatás.
A kutatók annak érdekében, hogy a kísérleti állatok könnyebben átvészeljék az elszigetelés miatt jelentkező stresszt, vagy hamarabb felépüljenek egy beavatkozásból, gyakran a környzetgazdagítás módszerét alkalmazzák. Olyan játékokat, anyagokat helyeznek el a ketrecükben, amelyek lehetővé teszik az egerek számára, hogy az eredeti környezetükhöz hasonló közegben legyenek. A tanulmányok arra utalnak, hogy a környezetgazdagítás igenis működik ezeknél az állatoknál.
De az ilyenféle stratégiák sikere Gray szerint rávilágít az állatkísérletek eredendő gyengeségére. Az állatok gyakran rendkívül érzékenyen reagálnak a környezetük változásaira, amit nem tudnak ellenőrzésük alatt tartani a kutatók. Ez felveti, hogy az egereken végzett vizsgálatokból levont következtetéseket mennyire lehet megbízhatónak tekinteni az emberi betegségek kezelése során. A rágcsálókat például rendszerint csoportokban tartják, de bizonyos kísérletek és kezelések megkövetelik, hogy elkülönítsék őket, ami stresszt okoz nekik. Vizsgálatok kimutatták, hogy a társaikkal együtt élő egerek és patkányok jobban felveszik a harcot a sérüléssel, agyvérzéssel, sőt a daganat növekedésével szemben, mint a magányos egyedek. Ezért, amikor az egérkutatásoktól válaszokat várnak az emberi betegségekkel kapcsolatban, az egerek tartási körülményei gyakran zavaró tényezőt jelenthetnek. Egereknél a lakhelyük enyhe hőmérsékletváltozása is stresszreakciókat okozhatnak, befolyásolva a kísérleti eredményeket. Ez az egyik oka annak, hogy az egereknél ígéretesnek tűnő kezelések humán klinikai vizsgálatok során gyakran lesújtó eredményeket hoznak.
Jönnek az in silico modellek
Az állatkísérletek egyik fontos kiegészítője (amely orvosolhatja ezeket a hiányosságokat), az in silico vagy "chipen lévő" medicina. Az in silico modellekben számítógéppel elemzik a genetikai adatokra, hogy megjósolják a gyógyszerekre vagy más ingerekre adott reakciókat. Az amerikai élelmiszer és gyógyszerészeti hivatal (FDA) már elkezdte az ilyen megoldások vizsgálatát, hogy ezekkel frissítsék vagy helyettesítsék a költséges klinikai vizsgálatokat. Az in vitro modellekkel végzett kutatások, amelyek megpróbálják reprodukálni az állatok fiziológiáját szintén ígéretesek. Például az átfogó in vitro "proaritmia próba" kezdeményezés azt értékeli, hogy az új gyógyszerek milyen mértékben képesek szívritmuszavarokat okozni.
Az Európai Bizottság 2013-ban életre hívta az Avicenna Szövetség néven ismert kutatócsoportokból álló konzorciumot, hogy egyesítse az egyetemek és az ipar segítségével az orvostudományi számítógépes modellezés szabványait. A belgiumi székhelyű, de az egész világot átfogó független szervezetekből álló szövetség célja virtuális klinikai vizsgálatok lehetővé tétele, amelyek eredményeit csak ugyanolyan szigorú előírások betartása mellett lehet érvényesíteni, mint amelyeket a hagyományos klinikai vizsgálatok során alkalmaznak.
Az Avicenna Szövetség úgy képzeli, hogy a virtuális klinikai vizsgálatok az egyes betegek genetikai modelljein alapulnának, nem pedig nagy, genetikailag változó mintacsoportokon. Ez azt jelenti, hogy képesek lesznek szimulálni az adott páciens egyedi reakcióját az alkalmazott kezelésre. Figyelembe veszik például a kinduláskor mért anyagcsere, testtömeg vagy egyéb egészségi jellemzőket, amelyek befolyásolhatják a kezelési eredményeket. Így az orvosoknak minden esélyük megvan arra, hogy a legjobb kezelést válasszák ki a páciensük számára. Jelentősen egyszerűsíthetik az új gyógyszerek vagy orvostechnikai eszközök bevezetését is, a laboratóriumokból a klinikákra. Mivel kevesebb idő- és költségráfordítással számolhatnak, adott esetben azok is hozzájuthatnak az olykor csillagászati költségű (de esetenként életmentő) gyógyszerekhez, akik eddig nem engedhették meg maguknak.
