skanuj0044 (8)

Rolnictwo

i nawozy)

żywnościowe

Inne

Wykorzystanie zwierząt do testowania produktów

Gospodarstwo domowe

Wykorzystanie zwierząt do testowania substancji chemicznych

Uszkodzenia skóry i oka

Podrażnienia skóry-,    i— Fototoksyczność

Nadwrażliwość skóry—,    I_    _Toksyczność

Podrażnienia oka—]Ut tl^^^^fc^^ostra i podostra przewlekła —

Toksyczność rozwojowa

Toksyczność reprodukcyjna Kancerogenność

LICZBA ZWIERZĄT używanych w poszczególnych procedurach testowych jest bardzo różna. Podczas sprawdzania bezpieczeństwa produktów prawie potowa z nich jest wykorzystywana w badaniach produktów medycznych, na przykład szczepionek (na górze). Ocena toksyczności substancji chemicznych (na dole) wymaga wykonania wielu bardzo szczegółowych analiz, z których najwięcej zwierząt pochłania badanie toksyczności ostrej (efekt jednorazowego podania dużej dawki substancji). Dane z obu wykresów pochodzą z 15 państw będących członkami Komisji Europejskiej w 2002 roku, kiedy do takich testów użyto 10.7 min zwierząt. W odniesieniu do USA danych takich nie ma.

czeństwa na płytkach Petriego (in vitro) i na zwierzętach niebędących ssakami (najczęściej na nicieniach lub rybach). Dopiero potem robią testy wymagane ustawowo - aby zaspokoić oczekiwania prawników firmowych i instytucji kontrolnych. W tabeli na poprzedniej stronie przedstawiamy standardowy zestaw- testów na zwierzętach stosowany przy ocenie bezpieczeństwa związków chemicznych. Większość instytucji rządowych wciąż wymaga wykonywania tradycyjnych testów na zwierzętach, po części dlatego, że niektóre z najlepszych metod alternatywnych pozostają tajemnicą stosujących je firm, ale także dlatego że tradycyjne metody generalnie sprawdzały się w przeszłości.

Metody alternatywne zdobywają zaufanie decydentów państwowych dopiero od niedawna. W roku 1959 William Russell i Rex Burch, członkowie brytyjskiej organizacji Uni-versilics Federation of Animal Wclfare, poszukując sposobów na ograniczenie cierpień zwierząt stanowiących nieodłączną część wielu badań, stworzyli zasadę „3R": reduction (zmniejszenie), refincment (doskonalenie) i replacement (zastąpienie). Opracowane metody alternatywne trudno niekiedy jednoznacznie przyporządkować do poszczególnych „R”, ale zasada pozostaje aktualną wskazówką.

„Zmniejszenie" oznacza takie planowanie doświadczeń, by przynosiły pożądane efekty przy użyciu jak najmniejszej liczby zwierząt. Przykładowo badanie toksyczności ostrej polega na dwutygodniowej obserwacji skutków jednorazowego podania badanej substancji (lub kilkukrotnego podania w ciągu pierwszej doby). Najszerzej akceptowanym wskaźnikiem toksyczności ostrej jest dawka letalna LD₅₀, czyli ilość substancji zabijająca połowę badanych zwierząt.

Dawniej do jej wyznaczenia trzeba było użyć sześciu lub siedmiu grup zwierząt, po 10 samców i 10 samic. Każdej gntpie podawano inną dawkę badanej substancji i po dwóch tygodniach liczono padle osobniki.

Z czasem stwierdzono, że uśmiercanie tak wielu zwierząt to spora przesada. Od roku 1989, dzięki zastosowaniu odpowiednich metod statystycznych, do przeprowadzenia wiarygodnych testów wystarczało 45 osobników', a zatwierdzona obecnie przez OECD procedura umożliwia określenie LD.-₀ przy użyciu średnio 16. Dzięki niedawno zakończonym międzynarodowym badaniom liczbę tę być może uda się zredukować do sześciu.

Zmniejszenie można także osiągnąć, stosując nieinwazyjne techniki obrazowania takie jak w medycynie klinicznej, na przykład prześwietlenia rentgenowskie, magnetyczny rezonans jądrowy czy emisyjną tomografię pozytonową. Pozwalają one systematycznie śledzić zmiany stanu narządów za życia zwierzęcia, podczas gdy tradycyjna procedura polega na podaniu badanej substancji dużej grupie zwierząt i zabijaniu kolejnych osobników w określonych odstępach czasu, by ocenić na przykład stan wątroby. Dzięki zastosowaniu technik obrazowania uzyskuje się spójniejsze dane i zmniejsza liczbę testowanych zwierząt o prawie 80%.

Inną, zupełnie nowatorską techniką obrazowania jest bio-fotonika, opracowana przez Christophera H. Contaga i Pamelę R. Contag ze Stanford Unieersity. Jest ona przykładem „doskonalenia” - projektowania eksperymentów z myślą o ograniczeniu cierpień zwierząt. Opiera się na genetycznym zmodyfikowaniu badanych komórek - wprowadza się do nich gen kodujący lucyferazę (enzym odpowiedzialny za świecenie świetlików), dzięki któremu one i ich potomstwo świecą. Tak zmienione komórki, na przykład nowotworowe,

ALAN M. GOLDBERG i THOMAS HARTUNG to dwaj toksykolodzy, którzy - poruszeni losem zwierząt laboratoryjnych - postanowili poświęcić się poszukiwaniu metod alternatywnych. Goldberg obronił rozprawę doktorską z farmakologii w University of Minnesota i jest profesorem toksykologii w Johns Hopkins University, gdzie kieruje Center for Alternatives to Animal

Testing. Redaguje serię książek zatytułowaną „Alternative Methods in Toxicology". Jest członkiem wielu ciał doradczych (rządowych i międzynarodowych) i laureatem kilku nagród, w tym nagrody Society of Toxicology. Hartung obronił rozprawę doktorską z farmakologii biochemicznej w Universitat Konstanz i uzyskał tytuł doktora medycyny-ny w Universitat Tubingen. Był dyrektorem

Steinbeis Technology Transfer Centre, a obecnie jest przewodniczącym European Centre for the Validation of Alternative Methods (ECVAM). Goldberg jest doradcą żenogen Corporation w Alameda w Kalifornii; licencja na opracowany przez Hartunga alternatywny test pirogenności została przekazana Charles River Laboratories w Massachussetts za pośrednictwem organizacji non profit.

3KIEM KRYTYKA: Polskie prawo jest bardzo restrykcyjne

Jestem neurobiologiem od ponad 30 lat i w badaniach stale wykorzystuję zwierzęta. Od pięciu lat przewodniczę Lokalnej Komisji Etycznej nr 1 w Warszawie, corocznie rozpatrującej ponad 100 wniosków naukowców z kilku ośrodków, a od trzech lat jestem również członkiem Animals in Research Committee (przy International Brain Research Organization), który propaguje zasady etycznego traktowania zwierząt doświadczalnych w krajach, gdzie nie ma odpowiedniego prawodawstwa. Stale współpracuję również z naukowcami z kilku krajów Unii Europejskiej. Te doświadczenia pozwalają mi twierdzić, że w Polsce mamy obecnie jeden z najsurowszych systemów regulacji tej dziedziny badań.

Początek dała mu „Ustawa z dnia 21 sierpnia 1997 roku o ochronie zwierząt", która wymogła powołanie komisji etycznych. Co prawda, większość naukowców nawet bez formalnych nakazów prowadziła racjo

nalne i humanitarne eksperymenty, niemniej idea „3R” była im często nieznana, zwłaszcza zalecenie zmniejszania liczby badanych zwierząt, wykorzystywania gatunków o niższym stopniu rozwoju czy stosowania metod alternatywnych. Zdarzało się także zgłaszanie do Komisji Etycznej złych projektów - oczywiście były one odrzucane. Po pięciu latach widzę wzrost świadomości etycznej badaczy. Tak sądzą również przedstawiciele organizacji ochrony zwierząt zasiadający w komisji - niektórzy mają teraz lepszą opinię o środowisku naukowym niż przed podjęciem pracy w komisji.

Trzeba też dodać, że wskutek niedostatecznego finansowania nauki w Polsce do doświadczeń używamy naprawdę mato zwierząt (rocznie około 10 razy mniej niż w krajach rozwiniętych o podobnej liczbie ludności). Niemniej propagowanie zasad „3R" jest nadal potrzebne. Uchwalenie „Ustawy z dnia 21 stycznia 2005 roku o doświad

czeniach na zwierzętach" wprowadziło je oficjalnie do praktyki eksperymentatorów. Szczególnie cieszy mnie dążenie do eliminacji zwierząt z rutynowych testów, które nie poszerzają wiedzy, a jedynie wykorzystują zwierzęta jako szczególny wskaźnik.

Niestety, ustawa narzuciła nie tylko przestrzeganie słusznych zasad, ale także wykonywanie ogromnej pracy papierkowej. Odnoszę wrażenie, że pewne środowiska, w tym także niektórzy naukowcy, celowo komplikują prawo i rozbudowują biurokrację, by w ten sposób faktycznie uniemożliwić prowadzenie badań na zwierzętach. Jest to dla mnie całkowicie niezrozumiałe. Nawet gdyby uznać, że nie wolno poświęcać zwierząt dla dobra ludzi, to trzeba pamiętać, że osiągnięcia medycyny ludzkiej są wykorzystywane także w leczeniu zwierząt domowych i hodowlanych.

dr hab. Krzysztof Turlejski Instytut Biologii Doświadczalnej PAN

wprowadza się do organizmu, a specjalistyczna aparatura rejestrująca fotony pozwala śledzić proces ich namnażania się pod wpływem różnych środków chemicznych lub farmaceutyków i to na długo, zanim rozwinie się wyczuwalny guz. Taka procedura eliminuje ból i cierpienie i można ją wykorzystywać do badania początkowych stadiów wielu różnych chorób.

Kolejna metoda doskonalenia, użyteczna zwłaszcza podczas testowania szczepionek, związana jest z tzw. humanitarnym zakończeniem badań („humane end point"). Chodzi o to, by z chwilą uzyskania odpowiednich danych przerywać doświadczenie, jeśli przynosi ono cierpienie. Wiadomo na przykład, że jeżeli temperatura ciała zwierzęcia spadnie poniżej pewnego poziomu, śmierć jest nieuchronna. Można wówczas zakończyć eksperyment bez obawy o utratę jakichkolwiek informacji, oszczędzając tym samym zwierzęciu powolnej agonii. Jeżeli zwierzę zaszczepione przeciwko wściekliźnie i zakażone jej wirusem zaczyna kręcić się w kółko i traci koordynację ruchów, jest to pewna oznaka, że szczepionka zawiodła. Lepiej je wówczas humanitarnie zabić, oszczędzając mu wielu godzin konania w męczarniach. Obecnie w wielu przypadkach w ogóle nie trzeba czekać na wystąpienie objawów - testując skuteczność szczepionek, wystarczy po prostu sprawdzić poziom przeciwciał po próbnym zakażeniu. Jako doskonalenie rozumie się także podawanie leków i środków znieczulających, zmniejszających cierpienia podczas eksperymentu.

Zupełnie inną metodą doskonalenia jest zastępowanie bardziej rozwiniętych gatunków zwierzętami z niższych szczebli drabiny ewolucyjnej, w przeświadczeniu, że te ostatnie cierpią mniej. W ostatnich latach do obserwacji wpływu substancji chemicznych na rozwój układu nerwowego wykorzystuje się zwłaszcza rybkę, dania pręgowanego, oraz nicienia Caenorhabdilis elegans. U obu tych gatunków naukowcom udato się już ustalić funkcje wszystkich kluczowych genów.

Teraz, kiedy jakaś substancja chemiczna powoduje włączenie lub wyłączenie danego genu, potrafią powiedzieć, jak wpłynie ona na metabolizm komórkowy i produkcję białek. Chcąc określić, jaki gen jest aktywowany przez daną substancję, wystarczy dodać ją do pożywki, w której hodowane są komórki, potem wyizolować całość komórkowego RNA i przemyć nim mikromacierz DNA - płytkę o wymiarach 2.5 na 5 cm, pokrytą, dajmy na to, wszystkimi genami dania.

SZTUCZNA SKÓRA, na której - zamiast na ogolonej skórze żywych królików - można testować powstawanie trwałych uszkodzeń pod działaniem związków chemicznych. Na górze „skóra" przez trzy minuty poddana działaniu wody, na dole - roztworu silnie zasadowego.

MARZEC 2CC6

ŚWIAT NAUKI

75