биоэтика


Хотя животные широко используются в биомедицинских исследованиях, вопрос о допустимости этого продолжает дискутироваться. Среди противников экспериментов на животных можно встретить не только активистов защитников животных, но и философов, биологов, ветеринаров и медиков. Вопрос сложен и в настоящее время не может быть решен однозначно. Пока преобладает мнение, что эксперименты необходимы для прогресса биомедицинских наук и благополучия человечества.
П.Сингер провел анализ современных методов исследования на животных и пришел к выводу, что при учете страданий животных все эксперименты надо считать аморальными. По его мнению, большая часть экспериментов дает малый эффект, а чисто научные исследования вообще не поддаются оценке на "полезность". Поэтому необходим поиск иных путей достижения положительных результатов, например, вместо того, чтобы тратить деньги на большое количество экспериментов на животных, обеспечивающих операции на сердце человека, можно было бы потратить эти деньги на убеждение людей вести более правильный образ жизни.

Критические мнения о пользе для медицины экспериментов на животных высказывают не только активисты движений защитников животных, но и медики. Независимый Комитет по модернизации медицинских исследований (MRMC), объединяющий американских врачей, опубликовал ряд специальных сообщений, посвященных этому вопросу (например, A critical..., 1992; Perspectives.... 1995; Aping....1996). На основе анализа достижений современной медицины приводятся данные, показывающие, что прогресс медицины связан с клиническими наблюдениями за больными, а не с экспериментами на животных. Это лечение таких заболеваний, как гепатит, ревматизм, тиф. язвенный колит, болезни щитовидной железы, а также важнейшие открытия в иммунологии, анестезиологии и в лечении депрессивных состояний.
Многие важные медицинские открытия были сделаны с опозданием из-за ошибочной информации, полученной в экспериментах на животных (например, полиомиелит). Нет пользы и от экспериментов на животных при изучении СПИДа.
Стремление же экспериментаторов проводить исследования на животных связаны с возможностью получения значительных средств, которые бы могли быть направлены на другие цели.
Причины низкой эффективности экспериментов на животных определяются биологическими различиями между человеком и экспериментальными животными. Животные могут по разному реагировать на один и тот же лекарственный препарат. Например, морфий оказывает угнетающее действие на организм человека, крыс и собак, но возбуждает кошек, коз и лошадей, аспирин ядовит для кошек, а пенициллин для морских свинок. Крыса, в отличие от человека, способна синтезировать аскорбиновую кислоту, которая является эффективным средством удаления желчи. Различия в реакциях на токсичные вещества у животных и человека могут быть следствием различий в абсорбции, в кишечной флоре, в распределении в тканях, в метаболизме, включая биоинтоксикацию и детоксикацию. в механизмах и скорости восстановления и выделения. Исследования на уровне клеточного метаболизма вскрывают принципиальные различия обменных процессов и механизмов интоксикации. Все это делает проблематичным экстраполяцию результатов, полученных на животных, на человека.
Хотя и появилась устойчивая тенденция к снижению числа экспериментов на животных во всех развитых странах мира, тем не менее, масштабы таких работ еще велики. В год в мире в биомедицинских исследованиях погибает несколько десятков миллионов лабораторных животных.
Основная часть исследований на животных приходится на медицину - 65%. В фундаментальных научных исследованиях используется 26% от общего числа экспериментальных животных. На тестирование токсичности в других областях, помимо медицины, приходится 8%, на сферу образования - 1%.
Существуют методы сравнительной оценки важности проекта и тех страданий, которые при выполнении его будут испытывать животные, позволяющие сказать, насколько оправдан проект (полностью, частично или не оправдан).
В 1959 г. Рассел и Берч предложили концепцию "трех R" ("The three Rs"), которой следует придерживаться при проведении экспериментов на животных. Она включает три составляющие: replacement - замена, reduction - уменьшение и refinement - повышение качества.
Рассмотрим эти составляющие отдельно.
Замена (replacement). Когда это возможно, то надо заменять животных другими моделями и приемами, например, культурами клеток тканей, компьютерными и биохимическими моделями: вместо млекопитающих использовать животных с менее развитой нервной системой, а вместо живых животных - изолированные органы.
Проблеме замены животных на альтернативные модели уделяется очень большое внимание. Альтернативные методы нашли применение в различных областях: при производстве вакцин, в вирусологии, в токсикологических исследованиях, при тестировании безопасности различных продуктов и лекарственных препаратов, в физиологических исследованиях, в санитарно-гигиенических работах. Число животных, используемых в биомедицинских экспериментах в европейских странах, непрерывно снижается, что во многом определяется замещением. Наиболее трудно использовать альтернативы при изучении поведения животных (поведенческие тесты), в экспериментальной хирургии.
В 1969 г. усилиями Дороти Хегарти был создан фонд финансовой поддержки работ по замене животных в медицинских экспериментах (FRAME). Позже фонды, поддерживающие разработку и внедрение альтернатив, возникли в США, Франции, Швейцарии, Швеции, Бельгии и других странах мира. Разработка альтернатив поддерживается и государственным финансированием. Фонд FRAME организовал выпуск специального журнала"ATLA" (альтернативы к лабораторным животным). Статьи по альтернативным методам публикуются и в других международных журналах: "Toxicology in vitro" (Оксфорд, Нью-Йорк, Сеул, Токио). "ААТЕХ" (альтернативы к использованию животных для тестирования и экспериментов), выпускаемого в Японии, "ALTEX" (альтернативы экспериментам на животных), издаваемого в Германии на немецком языке. В США с осени 1995 г. начал выходить журнал "JAAWS" - журнал о применении законов о защите животных в науке.
По инициативе фонда FRAME созданы Европейский исследовательский Центр для утверждения (валидации) альтернативных методов (ECVAM) и Европейская исследовательская группа по альтернативам в токсикологическом тестировании (ERGATT, Италия). Специальные центры созданы и в других странах, например, в США (СААТ - центр альтернатив к тестированию на животных), в Швеции (MEIC - мультицентр по оценке in vitro тестов на цитотоксичность, основная цель - замена тестов по определению LD50), в Нидерландах (NCA - Нидерландский центр альтернатив к использованию животных).
Работы в области альтернативных методов ведутся в разных направлениях. Отметим основные из них. Большие успехи достигнуты в использовании культур клеток тканей (методы in vitro) с целью определения общей токсичности химических соединений для человека и животных, для оценки иммунотоксичности, нефротоксичности, гепатотоксичности, нейротоксичности, фототоксичности. раздражающего действия, канцерогенности.
Разработаны модели с использованием изолированных органов (например, глазное яблоко) и срезов тканей (кожи, роговицы, почки, мозга и др.). Исследуются и биохимические модели - сложные биополимерные матриксы и трехмерные многослойные структуры. Перспективны и модели с использованием рыб и других гидробионтов, а также растений, насекомых, бактерий и развивающихся эмбрионов позвоночных и беспозвоночных животных.
В качестве примера рассмотрим работы по замене теста Драйза, одного из самых болезненных тестов, широко используемого для оценки повреждающего и раздражающего действия различных препаратов на глаза и кожные покровы лабораторных животных. Разработка альтернатив в этой области идет наиболее успешно и есть основания полагать, что тест Драйза в скором времени будет полностью заменен на альтернативные методы. Регулярно проводятся международные конференции по данной проблеме, публикуется большее количество научных работ и отчетов рабочих групп, работающих по специальным программам.
Альтернативы тесту Драйза обычно разделяют на три группы: методы предварительной оценки тестируемых веществ, методы определения цитотоксичности и методы оценки токсичности с использованием органа или его частей и их моделей. Иногда в отдельную группу выделяют тесты для оценки способности к восстановлению после воздействия препарата.
Анализ возможного действия нового вещества целесообразно начинать с изучения его физико-химических свойств, например, способности изменять рН среды и буферной емкости. Полезен и компьютерный анализ структуры вещества. Часто уже на этом этапе можно предсказать повреждающее или сильное раздражающее действие соединений. Еще точнее это можно определить по тестам с физико-химическими детектирующими системами (тесты ЕУТЕХТtm, SKINTEXtm, SOLATEXtm, CORROSITEXtm). Три первых метода основаны на спектрофотометрическом измерении оптической плотности белкового матрикса, изменяющейся при взаимодействии с тестируемым веществом. Последний использует химическую детектирующую систему с солями металлов. Все тестирующие системы, кроме первой, включают искусственный барьер, имитирующий кожный.
Чаще всего в качестве альтернатив предлагаются методы оценки токсичности веществ для первичных и пересеваемых культур клеток роговицы и кожных покровов животных и человека. Наиболее распространенным способом определения степени токсичности веществ является метод измерения связывания специального красителя (neutral red uptake) живыми клетками. Повреждение клетки тестируемыми веществами ведет к снижению поглощения и связывания красителя. Таким образом, измеряя количество связанного клетками красителя, можно оценить степень повреждения клеток. Тесты на цитотоксичность хорошо зарекомендовали себя в опытах с поверхностно-активными препаратами и шампунями, при этом хорошее соответствие с данными in vivo (окулярный тест Драйза) наблюдалось и для веществ нераздражающих, и со слабым раздражающим действием. К перспективным относят и метод измерения скорости метаболизма клеток непосредственно в культуре, помощью силиконового микрофизиометра.
Хорошие результаты получены и с использованием метода оценки гемолиза эритроцитов, выделенных из крови животных и человека. После инкубации эритроцитов в среде, содержащей тестируемые вещества, спектрофотометрически оценивается денатурация гемоглобина (первая мишень) и содержание гемоглобина в буферной среде (повреждение мембраны эритроцитов - вторая мишень). Есть основания надеяться, что этот тест позволит выявить различия между нераздражающими препаратами со слабым раздражающим действием на роговицу глаза. Разработаны также методы анализа воздействия химических соединений на монослойные и многослойные структуры клеток, сформированные первичными культурами клеток кожи - фибробластами и кератиноцитами. Эти методы способны реагировать на вещества с низкой кожной раздражимостью.
В третью группу входят тесты на изолированных глазных бокалax, срезах роговицы и кожи, а также многомерные клеточные модем. Обычно используют изолированные глазные бокалы кур, кроликов, быков. Тестируемое вещество наносится на роговицу и через определенное время оценивается его действие по помутнению роговицы, изменению ее толщины и нарушению клеточных структур. Аналогичные показателей воздействия препаратов можно исследовать также на средах роговицы и хрусталиках глазных бокалов, помещенных в специальную среду. Совпадение с данными окулярного теста Драйза достигает 70-90%. Используются и срезы кожи как для оценки повреждающего и раздражающего действия веществ, так и для определения способности тестирующих веществ проникать через кожные покровы. Описанные методы с этических позиций выглядят менее привлекательными в будущем могут иметь ограниченное применение. Наибольшие перспективы имеют трехмерные многослойные модели роговицы, кожи и глаза, в них применяются специальные микропористые субстраты, культуры клеток роговицы и кожи человека и животных. В таких моделях имитируются эпидермис и глубинные слои (модели SKIN2™, EpiDerm™, EPISKIN™, SKIN21000 и 1100, SKIN2ZK1200, SKIN2ZK1300 и др.). Модели позволяют оценивать различные показатели жизнедеятельности клеток и состояние биобарьерной системы. Разрабатываются новые модификации этих моделей с новыми свойствами, предназначенные для оценки действия определенных классов веществ. Несколько таких моделей признаны перспективными и приняты на валидацию.
Подводя итог описанию альтернативных методов, отметим, что некоторые тесты уже сейчас рекомендованы для практического приме нения, например, тест CORROSITEX™ используется в США для определения веществ с повреждающим действием. В Германии принята схем; предварительной оценки веществ на раздражающее действие, включающая анализ их физико-химических свойств, тестирование с помощью НЕТ-САМ-теста и тестов на цитотоксичность, что дает возможность допускать к проверке с помощью окулярного теста Драйза только вещества со слабым действием.
Ведется поиск методов, моделирующих процесс воспаления и восстановления тканей после повреждения химическими соединениями, подбираются батареи тестов, что увеличивает надежность предсказания. Вот как оцениваются возможности замены животных в экспериментах по оценке безопасности веществ для человека в Европейском Союзе (Rasmussen, Strube. 1994).
1) Повреждающее действие. Можно заменить на методы in vitro дo 1998г.
2) Проницаемость кожи. Планируется заменить до 1998 г.
3) Раздражение роговицы глаза. Хорошо идентифицируется сильнoe действие. Методы развиваются и планируется замена к 1998 г.
4) Раздражение кожных покровов. Замена возможна к 2000 г.
5) Кожная сенсибилизация. Есть перспективы замены.
6) Острая общая токсичность. Планируется использовать батарею тестов. Замена возможна к 2000 г.
7) Изучение действия повторной интоксикации. Замена маловероятна.
8) Исследование репродуктивной функции. Методы для замены разрабатываются.
9) Тесты на мутагенность. Методы in vitro используются для скрининга; но не ясно, можно ли с помощью альтернатив оценивать риск.
10) Тесты на канцерогенность. Методы in vitro для негенной канцерогенности проходят испытания.
11) Оценка безопасности конечных продуктов. Планируется прекратить испытание косметики до 1998 г.
Уменьшение (reduction). Если нет возможности заменить животных в болезненных экспериментах иными моделями, то необходимо попытаться так построить эксперимент, чтобы использовать минимальное количество животных. Этого можно достигнуть путем правильного планирования эксперимента (Remfry, 1985 и др.), использования здоровых животных нужного стандарта по экологическому и генетическому статусам. Эта область интенсивно развивается, что способствует снижению числа животных в экспериментах.
3. Повышение качества (refinement). Страданий животных будет меньше, если в работе применяется высококачественная хирургическая техника и если операции выполняются опытными специалистами с пользованием нужной анестезии, анальгезии и обеспечением хорошего ухода за животными в период до и после хирургических вмешательств. Даже простые инъекции могут быть источником страданий, если их делают непрофессионально. Усыплять животных после экспериментов следует специальными безболезненными методами, чтобы минимизировать страдания. В опытах по изучению поведения необходимо использовать специально обученных животных.
Следует отметить, что часто все три правила R связывают с термином "альтернативы" (Balls, 1985), а не только первое правило, рекомендующее заменять болезненные эксперименты на животных другими методами.

Приложенные файлы

  • docx 8843479
    Размер файла: 26 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий