Τρίτη, 15 Οκτωβρίου 2013 in

Εναλλακτικές μέθοδοι πειραματισμού σε ζώα

Οι εναλλακτικές μέθοδοι πειραματισμού αποτελούν σήμερα ένα ευρύ πεδίο ενδιαφέροντος, με ολοένα αυξανόμενη πρόοδο και εφαρμογές, οικονομική και επιστημονική υποστήριξη.

Οι εναλλακτικές μέθοδοι πειραματισμού αποτελούν σήμερα ένα ευρύ πεδίο ενδιαφέροντος, με ολοένα αυξανόμενη πρόοδο και εφαρμογές, οικονομική και επιστημονική υποστήριξη. Είναι εντυπωσιακό ότι τα δημοσιευμένα αποτελέσματα από το χώρο της έρευνας τείνουν προς μια νέα επιστήμη, με μικρή ή καθόλου συμμετοχή των πειραματόζωων.
Πολλά από τα νέα δεδομένα διατίθενται δωρεάν στο διαδίκτυο, με σκοπό την ελεύθερη πρόσβαση στη γνώση σε κάθε χώρα και κάθε επιστήμονα.
Η ανάπτυξη αυτών των μεθόδων ευοδώθηκε από τα πλεονεκτήματα που παρουσιάζουν σε σχέση με τη χρήση πειραμάτων σε ζώα. Αυτά είναι α) ηθικοί λόγοι β) οικονομικοί λόγοι γ) χώρος μελέτης που απαιτεί λιγότερο προσωπικό και χρόνο δ) μεγαλύτερη δυνατότητα τυποποιημένων μετρήσεων ε) χάρη στη βελτίωση της τεχνολογίας δυνατότητα μαζικών μετρήσεων σε μικρό χρονικό διάστημα ( micro-assays), που παλαιότερα απαιτούσε μήνες εργασίας και μεγάλο αριθμό προσωπικού στο εργαστήριο.
Εναλλακτικές επιλογές αντικατάστασης της χρήσης των ζώων στην έρευνα.
Α) Πλήρης αντικατάσταση: Δεν χρησιμοποιούνται ζώα.
1. MΕΘΟΔΟΙ ΤΗΣ ΦΑΡΜΑΚΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΤΟΞΙΚΟΛΟΓΙΑΣ (in vitro)
Πλεονέκτημα ότι είναι οι απλούστερες τεχνικές με τη μεγαλύτερη δυνατότητα τυποποιημένων μετρήσεων.
Μειονέκτημα τους είναι ότι δεν μπορούν να αντικαταστήσουν την δυναμική μιας πειραματικής μελέτης με τη χρήση ζώων, καθώς προσφέρουν μονοδιάστατα αποτελέσματα, που αφορούν ορισμένες μόνο μεταβλητές ( invitro) και όχι τη συνδυασμένη αντίδραση ενός έμβιου όντος (invivo).
Αυτές οι μελέτες επομένως δεν υπεισέρχονται αυτόνομα σε μελέτες φυσιολογίας ή παθοφυσιολογίας.
2. ΑΝΟΣΟΛΟΓΙΚΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ( invitro)
Aυτές οι τεχνικές είναι ιδιαίτερα δημοφιλείς στην παραγωγή εμβολίων, στη διάγνωση παθήσεων που σχετίζονται με τη λειτουργία του ανοσοποιητικού συστήματος αλλά και στη βασική έρευνα. Ενδεικτικά αναφέρονται η ανοσοενζυμική μέθοδος ELISA( η οποία αντικατέστησε την τεχνική της εμμέσου αιμοσυγκολήσεως με χρήση ερυθρών ερυθρών αιμοσφαιρίων προβάτου στη διαγνωστική της εχινοκοκκίασης) και η ραδιοανασολογική μέθοδος RIA.
Οι ανωτέρω τεχνικές χαρακτηρίζονται από ευαισθησία, αλλά δεν είναι πάντα υψηλής ειδικότητας.
3. ΜΕΘΟΔΟΙ ΜΟΡΙΑΚΗΣ ΙΑΤΡΙΚΗΣ
Αυτές οι μέθοδοι χρησιμοποιούνται ιδιαίτερα στην παρασκευή διαγνωστικών ουσιών, αλλά και για τη στοχευμένη θεραπεία (βιολογικά φάρμακα), που βασίζεται στη σχέση υποδοχέα- μορίου συνδέτη. Ο ποσοτικός προσδιορισμός της σχέσης αυτής είναι επίσης δυνατός με διαγνωστική και θεραπευτική σημασία, αλλά και σημασία για την εμφάνιση παρενεργειών ή τοξικότητας.
Οι μεταβολές των μορίων μπορούν να τροποποιήσουν τις ιδιότητες τους και να βελτιώσουν τη δράση τους.
4. ΕΡΕΥΝΑ ΜΕ ΣΥΝΘΕΤΙΚΑ ΑΝΑΛΟΓΑ
Η τρέχουσα έρευνα αποσκοπεί σε μορφές συνθετικών αναλόγων των ζωικών προτύπων, σε κάθε δυνατή ανάγκη.
Στις ΗΠΑ αλλά και στην Ευρώπη, πρόσφατα έχει εγκριθεί ένα είδος τεστ αντικατάστασης πειραμάτων με ζώα. Αυτό περιλαμβάνει τη χρήση ενός συνθετικού δέρματος (Corrositex), το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ζώα για να ερευνήσει χημικές ουσίες για εμφάνιση αντιδράσεων υπερευαισθησίας.

Το τεστ της invitro διάγνωσης πρόκλησης ευαισθησίας του δέρματος και των οφθαλμών μπορεί να ολοκληρωθεί σε 5 ώρες ενώ το αντίστοιχο πείραμα με ζώα χρειάζεται 2-3 εβδομάδες.

Πειραματόζωα που υποβάλλονταν σε τεστ ευαισθησίας των ματιών πριν την ανακάλυψη των συνθετικών υλικών για invitro δοκιμές.
5.YΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΑ ΜΟΝΤΕΛΑ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ ΖΩΙΚΩΝ ΠΡΟΤΥΠΩΝ (COMPUTER MODELING)
Σε ορισμένες περιπτώσεις, ιδίως στην εκπαίδευση, μπορεί η προσομοίωση με τη βοήθεια υπολογιστών να αντικαταστήσει τη χρήση πειραματόζωων. Στο μάθημα της βιολογίας που διδάσκεται στα σχολεία για παράδειγμα, αντί για τη χρήση βατράχων, μπορεί να γίνει χρήση μοντέλου προσομοίωσης με υπολογιστή (Virtual Frog Dissection Kit).
Ακόμα και στις Ιατρικές Σχολές, είναι γεγονός η έναρξη της χρήσης μοντέλων προσομοίωσης με Η/Υ για εκπαιδευτικούς σκοπούς. Πλαστικά ή από άλλο υλικό μοντέλα προσομοίωσης, που προσομοιάζουν το ρεαλιστικό, έχουν επίσης χρησιμοποιηθεί με επιτυχία.

Υπολογιστικό μοντέλο προσομοίωσης εκπαιδευτικών ασκήσεων σε εικονικό βάτραχο.
6. Η ΑΝΤΙΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΤΩΝ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΖΩΩΝ ΑΠΟ ΑΝΘΡΩΠΟΥΣ
Οι άνθρωποι μπορούν να αντικαταστήσουν μερικά είδη έρευνας. Η ευαισθησία του δέρματος σε καλλυντικά είναι ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα, που με αυξανόμενη συχνότητα δοκιμάζεται σε υγιείς εθελοντές.
Οι κλινικές μελέτες και οι επιδημιολογικές μελέτες (με έρευνα της εμφάνισης και κατανομής παθήσεων σε διάφορους πληθυσμούς) μπορούν να αποκαλύψουν σε σημαντικό βαθμό σχέσεις και μηχανισμούς μεταξύ της υγείας και της ασθένειας.

Οι υγιείς εθελοντές συμμετέχουν στις κλινικές δοκιμές των διαφόρων εταιρειών σε μεγάλο βαθμό με οφέλη που ποικίλλουν ανάλογα με το ελεγχόμενο προϊόν.
Όλες οι μεγάλες εταιρίες καλλυντικών έχουν την ένδειξη «δεν δοκιμάσθηκε σε ζώα» στις ετικέτες των προϊόντων τους.
Σημείωση: Εάν χρησιμοποιηθούν κύτταρα που χρησιμοποιούνται προέρχονται από ανθρώπους, τότε το πείραμα τοποθετείται στην κατηγορία της πλήρους αντικατάστασης.
Β) Σχετική αντικατάσταση: Χρησιμοποιούνται μέθοδοι με τη χρήση ιστών ζώων ή κυττάρων (Invitroτεχνική).
Στην περίπτωση που χρησιμοποιούνται κύτταρα ή ιστοί από ένα ζώο για πειραματισμό, το ζώο δεν βρίσκεται στο εργαστήριο που γίνεται το πείραμα (αλλά μπορεί το υλικό αυτό να προέρχεται από ζώο που θανατώνεται για αυτόν τον σκοπό).
1.ΙΣΤΟΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ
Η χρήση κυτταροκαλλιεργειών/ ιστοκαλλιεργειών από κύτταρα ζώων είναι invitroπείραμα σχετικής αντικατάστασης. Η τεχνική αυτή αποτελεί την πιο σημαντική κατηγορία εναλλακτικών μεθόδων. Με την τεχνική αυτή επιδιώκεται η λήψη πληροφοριών που ανταποκρίνονται στην κυτταρική λειτουργία, ενώ ο ιστός που μελετούμε διατηρείται ζωντανός χάρη στα εργαστηριακά μέσα, τουλάχιστον για 24 ώρες.
Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τις ανάγκες αυτές το τμήμα ενός οργάνου, ένα ολόκληρο όργανο ή απομονωμένα κύτταρα.
Οι ιστοκαλλιέργειες μπορούν να χωριστούν σε δύο βασικές κατηγορίες: α) τις οργανοτυπικές καλλιέργειες και β) τις κυτταροκαλλιέργειες.
ΟΡΓΑΝΟΤΥΠΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ
Περιλαμβάνουν τμήματα ιστού ή οργάνου ή μερικές φορές ένα ολόκληρο όργανο.
Σκοπός είναι η διατήρηση της δομικής και λειτουργικής σχέσης μεταξύ των κυττάρων και των ιστών του μελετώμενου οργάνου. Το υλικό που χρησιμοποιείται θα πρέπει να είναι νωπό.
ΚΥΤΤΑΡΟΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ
Τα κύτταρα απομονώνονται από τα γειτονικά τους, και τοποθετούνται μέσα στο καλλιεργητικό μέσο. Ο αποχωρισμός μπορεί να είναι μηχανικός ή με τη χρήση χημικών ουσιών. Πρωτογενής κυτταροκαλλιέργεια θεωρείται η συλλογή των κυττάρων μέσα στο καλλιεργητικό μέσο, προτού γίνει ο πολλαπλασιασμός τους.
Δευτερογενής ή τριτογενής κυτταροκαλλιέργεια προκύπτει μετά τον πρώτο, και τον δεύτερο πολλαπλασιασμό αντίστοιχα των κυττάρων που αρχικά απομονώσαμε.
Παραδείγματα χρήσης κυτταροκαλλιέργειας είναι η έρευνα παραγωγής φαρμάκων και εμβολίων.
2. ΧΡΗΣΗ ΟΡΓΑΝΩΝ ΖΩΩΝ ΠΟΥ ΠΡΟΕΡΧΟΝΤΑΙ ΑΠΟ ΣΦΑΓΕΙΑ
Όργανα ζώων που συλλέγονται από σφαγεία, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για εκπαιδευτικούς ή άλλους σκοπούς. Παράδειγμα αποτελεί η χρήση οφθαλμών βοοειδούς, που λαμβάνονται από το σφαγείο, για την εφαρμογή invitroμεθόδων (τοξικολογικές εξετάσεις).
Εναλλακτικές μορφές έρευνας με περιορισμό της χρήσης των ζώων στην έρευνα
Xρησιμοποιούνται ζώα για την έρευνα, αλλά περιορίζεται σημαντικά ο αριθμός τους σε σχέση με την κλασσική πειραματική έρευνα με ζώα.
1. ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΩΝ MEΘΟΔΩΝ
Με τη χρήση προσαρμοσμένων στατιστικών μεθόδων μπορούμε να επιτύχουμε περιορισμό του αριθμού των πειραματόζωων στο πείραμα μας. Τα «στατιστικά πακέτα», μπορούν με τη βοήθεια του υπολογιστή να μας οδηγήσουν στην επεξεργασία ενός μικρότερου αριθμού δεδομένων, στα ίδια ασφαλή αποτελέσματα.
Με τη βοήθεια της στατιστικής προσδιορίζεται ο ελάχιστος αριθμός ζώων ανά πείραμα προκειμένου να εξαχθούν συμπεράσματα με στατιστική σημασία. Προϋπόθεση αποτελεί η τυποποίηση του ζωικού πληθυσμού.
2. ΤΡΑΠΕΖΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ
Η τήρηση αρχείων με αποτελέσματα από πειράματα με ζώα και η διάθεση τους σε ερευνητές είναι μια στρατηγική που μπορεί να ελαττώσει την ανάγκη χρήσης πειραματόζωων. Αυτό γίνεται σήμερα πιο εύκολα μέσω των ιστοσελίδων ελεύθερης πρόσβασης σε επιστημονικά περιοδικά (free-accessjournals) αλλά και η πολιτική της ελεύθερης πρόσβασης σε διδακτορικές διατριβές.
Άλλες εναλλακτικές μέθοδοι πειραματισμού 

1.ΧΡΗΣΗ ΚΑΤΩΤΕΡΩΝ ΟΡΓΑΝΙΣΜΩΝ
Η χρήση άλλου είδους ζώου από το προβλεπόμενο, το οποίο εγείρει μικρότερα προβλήματα ηθικής, λόγω της χαμηλότερης θέσης του στην εξελικτική κλίμακα.
Μερικές μελέτες μπορούν να χρησιμοποιήσουν φυτά, μικρο-οργανισμούς(βακτήρια, ευρωτομύκητες, έντομα, μαλάκια και ζύμες), έμβρυα ζώων ή και αυγά ζώων (π.χ. αυγά πτηνών). Παρόμοια, η χρήση βατράχων αντί θηλαστικών, ή ποντικιών μπορεί να θεωρηθεί εναλλακτική μέθοδος πειραματισμού με ζώα.
Ως παράδειγμα της χρήσης βακτηρίων αναφέρεται το Amestest, το οποίο χρησιμοποιείται για την ανίχνευση ουσιών με μεταλλαξιογόνες ιδιότητες. Άλλο παράδειγμα είναι το LALtest(LimulusAmoebocyteLysatetest) που χρησιμοποιείται για την ανίχνευση της πυρετογόνου ιδιότητας σε φάρμακα και άλλες χημικές ουσίες, ενώ παλαιότερα αυτή η ανίχνευση γινόταν μέσω χρήσης πειραματόζωων (κονίκλων).
Οι ιδιαίτερες ιδιότητες κατώτερων εξελικτικά ζώων μπορούν να χρησιμεύσουν στην πειραματική έρευνα για να διερευνηθούν επί μέρους συστήματα ή όργανα. Για παράδειγμα, το νευρικό σύστημα ορισμένων κεφαλόποδων μαλακίων είναι πολύ καλά αναπτυγμένο και είναι συγκρίσιμο με αυτό των κατώτερων σπονδυλωτών, ώστε να παραχθούν αξιόπιστα ερευνητικά αποτελέσματα.
Τεχνικές λιγότερο επεμβατικές επί του πειραματόζωου μπορούν επίσης να συμπεριληφθούν. Για παράδειγμα, οι ερευνητές μπορούν να χρησιμοποιήσουν σύγχρονες μεθόδους τεχνολογίας, όπως οι υπέρηχοι ή ο μαγνητικός συντονισμός (MRI) για να οδηγηθούν σε συμπεράσματα για την κατάσταση του πειραματόζωου από την επιλογή της χρήσης χειρουργικών τεχνικών.

Πηγές: Ειρήνη Χριστοδούλου, Χειρουργός
http://www.iatronet.gr/article.asp?art_id=1836

 

Leave a Reply