Stałocieplne, mają podobną budowę narządów wewnętrznych, podobnie metabolizują związki chemiczne, nawet raz w roku mówią ludzkim głosem – powodów, dla których małe ssaki takie jak myszy czy chomiki traktuje się jako podobne człowiekowi, jest z pewnością wiele. Ostatnio pojawiają się coraz częściej doniesienia naukowe, świadczące o tym, że takie podobieństwo może nie wystarczać – „modele zwierzęce” nie zostały nigdy walidowane. Temat braku rzetelnych dowodów na ich niezawodność nie jest jednak tak nagłośniony, jak kontrowersje moralno-etyczne wokół znęcania się nad zwierzętami laboratoryjnymi. Możliwe, iż bardziej opłaca się zrewidować wiarygodność  tej metody badania od strony czysto merytorycznej, niż polegać na „sprawdzonych od wieków” procedurach.

Niezwykle istotny wydaje się fakt, że aż 90% leków,  które pozytywnie przeszły fazę testów na zwierzętach, odpada już w pierwszej fazie badań klinicznych na ludziach. Amerykańska firma farmaceutyczna Pfizer w 2004 roku „utopiła” ponad 2 miliardy dolarów w potencjalnych terapeutykach, które pomagały genetycznie modyfikowanym myszom (i niestety tylko im). Dodatkowo FDA informuje o dziesiątkach przypadków szkodliwego działania farmaceutyków odkrywanych dopiero po wprowadzeniu ich na rynek – w USA co roku około 76,6 miliarda dolarów przeznacza się na leczenie działań niepożądanych, a 100 tysięcy pacjentów umiera z tego powodu.

Dlaczego modele zwierzęce zawodzą?

Przede wszystkim bierze się to z subtelnych różnic międzygatunkowych, które w niektórych przypadkach powodują drastyczne zmiany w metabolizmie ksenobiotyków. Odmienność  przemian metabolicznych przekłada się na różnice efektów wywoływanych u zwierząt i u Homo Sapiens. Paracetamol, popularny lek przeciwbólowy i przeciwgorączkowy, szkodzi kotom, podobnie jak morfina, wywołująca stany lękowe zamiast całkowitego uspokojenia. Świnki morskie nie tolerują penicyliny, a doustne środki antykoncepcyjne wydłużają czas krzepnięcia krwi u psów zamiast działać prozakrzepowo. Wiele chorób cywilizacyjnych w tym: AIDS, Alzheimer, niektóre typy nowotworów, zaburzenia psychiczne i uzależnienia, uznaje się za specyficzne jedynie dla naszego gatunku, a ich odpowiedniki u gryzoni stanowią uproszczony model nie uwzględniający wszystkich czynników środowiskowych. Ponadto dochodzi problem polimorfizmu genów kodujących enzymy (np. geny Cyp P450), które warunkują indywidualną reakcję na dane leczenie – te uwarunkowania osobnicze i zmienność populacyjną trudno jest wychwycić eksperymentując na jednorodnej genetycznie grupie zwierząt. Tak też zdarzyło się w przypadku leku przeciwzawałowego Plawix, na którego nie reaguje średnio co trzeci pacjent.

Obecnie ciężko jest oszacować, ile skutecznych leków odpadło z powodu niepowodzeń w testach na zwierzęcych modelach. Taki los mało nie spotkał Lipitor’a, farmaceutyku obniżającego poziom cholesterolu, który nie dawał zadowalających wyników w badaniu na myszach, lecz jego skuteczność „objawiła się” podczas próby na zdrowych ochotnikach. Naukowcy tracą również cenny czas polegając na modelach mysich czy króliczych i wielu okryć można by dokonać znacznie wcześniej. Przykład stanowi postawiona w 1954 roku teza o niewielkim znaczeniu palenia papierosów dla rozwoju raka płuc. Pogląd ten obalono dopiero 30 lat później, gdy poprawiono system urządzeń, których zwierzęta były eksponowane na dym tytoniowy. Szczepionka przeciwko chorobie Heinego-Medina także nie wykazywała skuteczności w eksperymentach na szympansach, jednak testy na komórkach ludzkich udowodniły, iż efektywnie zapobiega ona infekcji wirusem Polio.

Powracając do pytania o istnienie alternatywy dla tego typu badań, warto zauważyć, że od 2011 roku ograniczono znacznie testy na gatunkach naczelnych. Zgodnie z zaleceniami Unii Europejskiej większości kosmetyków także nie testuje się już na zwierzętach, więcej uwagi poświęca się badaniom in vitro na ludzkich liniach komórkowych. Intensywnie prowadzone są próby nad innymi modelami badawczymi. Jedną z wielu opcji wydają się być symulacje komputerowe pozwalające na odtworzenie zachowania poszczególnych molekuł w organizmie. Do stworzenia takiego modelu potrzebne będą maszyny o niezwykłej mocy obliczeniowej, lecz obecnie opracowane systemy (np. symulacja zachowania leku we krwi stworzona przez pracowników Uniwersytetu Islandzkiego) osiągają dokładność 50% w przewidywaniu skutków ubocznych u ludzi i ich precyzja nadal wzrasta. Kolejną alternatywą są „organs on chips” – mini-hodowle 3D prowadzone w warunkach niemal identycznymi z tymi, jakie  panują w ludzkim ciele. Na specjalnym chipie zaprojektowano między innymi model pęcherzyka płucnego składający się z pneumocytów stykających się z jednej strony z laminarnie przepływającą krwią a z drugiej tłoczonym powietrzem atmosferycznym. Model ten znakomicie sprawdza się w badaniach nad infekcjami dróg oddechowych i ich leczeniem.

Środowisko zajmujące się badaniami biomedycznymi jest świadome, że jeszcze przez długi czas, o ile w ogóle, z postępowania przed próbami klinicznymi nie uda się wyeliminować testów na zwierzętach. Obecnie opłaca się rozwijać także inne metody eksperymentalne, ponieważ podnoszą one jakość i wiarygodność uzyskiwanych wyników oraz zapobiegają błędnym inwestycjom czasu i pieniędzy. Bo jeżeli na firm farmaceutycznych nie robią wrażenia emocjonalne argumenty obrońców praw zwierząt, to warto do nich przemówić poprzez ich portfele.