Najczęściej wykorzystywanymi zwierzętami laboratoryjnymi są gryzonie. Należą do nich szczury, myszy, myszoskoczki (gerbile), nornice, króliki, a także świnki morskie. Gryzonie hodowane w Polsce przedstawia następująca tabela:

Ponadto w kraju istnieją również hodowle przepiórek japońskich, na których przeprowadza się doświadczenia typu hodowlanego oraz z zakresu embriologii, genetyki molekularnej i żywieniowe. Koty wykorzystuje się do badań ciał depresyjnych i badania neurofizjologicznych.

Myszy są najczęściej używanymi kręgowcami ze względu na ich rozmiar, niską cenę, łatwość w postępowaniu i duży współczynnik reprodukcji. Wraz z pojawieniem się technologii inżynierii genetycznej, myszy ze zmienionym genomem są źródłem materiału do badań nad chorobami ludzkimi.

Szeroko stosowane są również szczury — wykorzystuje się je w badań nad fizjologią, toksykologia związków a także badaniach nad komórkami nowotworowymi. Trudniejsze są manipulacje genetyczne.

Króliki albinotyczne wykorzystywane są w badaniach na działanie drażniące oczy. Często są również wykorzystywane do wytwarzania przeciwciał poliklonalnych (króliki immunizuje się antygenem).

Naczelne wykorzystuje się w badaniach toksykologicznych, badaniach dotyczących aids i wirusowego zapalenia wątroby. Mają zastosowanie także w badanich neurologicznych, funkcji poznawczych czy reprodukcji. Badania na małpach przyczyniły się do rozwoju szczepionki na polio

Nie tylko ssaki

Na świecie, oprócz wymienionych, wykorzystuje się również ryby. Jedną z nich jest Danio pręgowany (Danio rerio), który funkcji organizmu modelowego jest używany w badaniach genetycznych, zastępując myszy i szczury. Jego zaletą jest szybkość hodowli oraz fakt, że substancje są wchłaniane przez skórę — wprowadzenie substancji chemicznej do hodowli to tylko kwestia dodania do wody, w której znajdują się organizmy badane. Większość genów (80%) ma ludzki odpowiednik, wiele szlaków biologicznych jest podobnych do ludzkich. Cecha ta, w połączeniu z niskim kosztem hodowli sprawia, że ryby są doskonałym materiałem do badań. Pozwala to przeprowadzić w jednym czasie wiele doświadczeń chemicznych, genetycznych i farmaceutycznych — można przetestować duże ilości stężeń leku w krótkim czasie.

Naukowcy wyjaśniają, że ryba Danio rerio ma wyraźne różnice od ludzi i pozostałych zwierząt laboratoryjnych. Jednak jej zalety pozwalają używać ją w testach laboratoryjnych i traktować ją jak swego rodzaju „strażnika” — jeżeli badania przeprowadzone na rybie wywołają negatywny efekt, powinno być to alarmem dla naukowców.

Podstawowe procesy biochemiczne wszystkich komórek zwierzęcych są podobne, dlatego badania można przeprowadzać na prostych organizmach, także na bezkręgowcach. Wśród nich do badań laboratoryjnych przeznacza się Drospophila melanogaster, Caenorhabditis elegans i nicienie. Zaletą jest krótki cykl życiowy, prosta anatomia i szybkość rozmnażania.

Badania na bezkręgowcach wniosły bardzo wiele w rozwój genetyki.

Metody alternatywne

Unia Europejska zamierza położyć kres wykorzystywaniu zwierząt do celów doświadczalnych, zastępując doświadczenia na zwierzętach innymi metodami. Niemniej jednak zanim takie metody powstaną, UE wprowadza środki mające na celu polepszenie sytuacji zwierząt wciąż wykorzystywanych do eksperymentów zgodnie z zasadą polegającą na zastępowaniu, ograniczaniu i doskonaleniu badań na zwierzętach.

Nie jest możliwe całkowite zniesienie badań na zwierzętach, jednak skala przeprowadzanych badań i cierpienia, jakie muszą znosić jest nie do przyjęcia. Alternatywne metody dzieli się na trzy kategorie, tzw. trzy R:

Zastąpienia(Replacement)

Ograniczenia (Reduction)

Doskonalenia (Refinement)

Wiele metod alternatywnych obejmuje techniki in vitro, na kulturach tkankowych.

Często zastępuje się „wyższe” zwierzęta „niższymi” (w znaczeniu ewolucyjnym) zwierzętami- mikroorganizmy, rośliny, bezkręgowce mogą niekiedy zastąpić organizmy stałocieplne. Zdarza się, że żywe zwierzęta zastępowane są przez modele komputerowe lub mechaniczne.

Przykładem alternatywy, która obecnie stała się już normą, jest popularny test ciążowy — kiedyś kobieta by sprawdzić, czy jest  w ciąży , wykonywała badanie laboratoryjne, które wiązało się z zabiciem królika. Teraz może kupić mały zestaw w aptece, bez recepty — zastąpiono króliki wykrywaniem poziomu hormonu przy pomocy substancji chemicznych.

Badania alternatywne zdaniem naukowców są często bardziej wiarygodne od tych na zwierzętach. Zastosowanie tkanek ludzkich w badaniach toksyczności jest bardziej precyzyjne niż badania na zwierzętach. Badania alternatywne są bardziej ekonomiczne, praktyczne i celowe, zajmują mniej czasu. Dowodem jest fakt, że niektóre substancje działają zupełnie inaczej na zwierzęta, niż na ludzi.

Aspekty prawne badań na zwierzętach

Badania na zwierzętach reguluje Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/63/UE  z dnia 22 września 2010 r. w sprawie ochrony zwierząt wykorzystywanych do celów naukowych.

Co roku około 12 mln zwierząt bierze udział w badaniach laboratoryjnych. Unia Europejska nie może całkowicie zabronić przeprowadzania eksperymentów z udziałem zwierząt. Podejmuje jednak działania mające na celu ochronę organizmów laboratoryjnych, zmniejszenie liczby badań a także uczynienie ich bardziej precyzyjnymi. W związku z tym, ograniczone jest wykorzystanie ssaków naczelnych a całkowicie zakazuje się wykorzystanie małp człekokształtnych (poza sytuacjami zachowania gatunku lub ratowania życia człowieka). Ponadto badania podlegają dodatkowym regulacjom,

• zwierzęta powinny być utrzymane w dobrostanie — to znaczy w stanie zdrowia psychicznego i fizycznego któremu towarzyszy harmonia oraz brak stresu;
• doświadczenie musi mieć cel i korzyści poznawcze lub utylitarne (testy nowych leków lub innych substancji);
• zabrania się przeprowadzania doświadczeń na zwierzętach bezdomnych;
• doświadczenia powodujące cierpienie ograniczone do sytuacji, gdy jest to konieczne;
• wymóg kwalifikacji u osób wykonujących doświadczenie;
• zwierzęta są wolne od charakterystycznych dla gatunku mikroorganizmów i pasożytów.

Czas trwania badań przedklinicznych trwa przeciętnie 2–5 lat. 25%  kosztów wprowadzenia nowego leku do obrotu jest pochłanianych przez badania przedkliniczne. Nie zawsze jednak pozytywny wynik badań przedklinicznych przekłada się na taki sam efekt w badaniach klinicznych.

Testy leków na zwierzętach zawsze będą kontrowersyjne, nie zabezpieczają bowiem pacjentów przed niebezpiecznym, toksycznym działaniem leków. Jest wiele przykładów leków, które dopuszczone do obrotu okazały się być szkodliwe dla człowieka. Metody alternatywne – przeprowadzane na hodowlach komórkowych, z udziałem komórek ludzkich, zdaniem wielu naukowców stanowią bardziej wiarygodne źródło informacji.

Magdalena Szkup

źródła:

www.fda.gov/downloads/ForConsumers/ConsumerUpdates/UCM346670.pdf (dostęp 23.06.2013)

Jan Olszewski et al. Badania eksperymentalne-przedkliniczne na zwierzętach; Nowiny Lekarskie 2011, 80, 3, 219–221

Ranganathan and I. J. Kuppast; A review on alternatives to animals testing methods in drug development; international Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences; vol 4, Suppl 5, 2012

www.ijppsjournal.com/Vol4Suppl5/5081.pdf (dostęp 23.06.2013)