Vào năm 1980, Thời báo New York đã đăng một quảng cáo toàn trang từ một nhóm bảo vệ động vật, đã quảng cáo cho một công ty mỹ phẩm nổi tiếng để thử nghiệm sản phẩm của mình trên mắt thỏ. Chiến dịch này rất hiệu quả, nó đã dẫn đến một số công ty làm đẹp cam kết hàng trăm ngàn đô la cho nghiên cứu để tìm ra các phương pháp thử nghiệm thay thế không liên quan đến động vật.
Gần 40 năm sau, một số trong những lựa chọn thay thế này là gì, và chúng ta đã đạt được bao nhiêu tiến bộ?
Trước khi chúng ta đi sâu vào câu trả lời, có một điểm khác biệt quan trọng cần thực hiện: mặc dù "thử nghiệm trên động vật" thường gợi lên hình ảnh những con thỏ không phòng vệ được chọc và chọc vào tên của cái đẹp, việc sử dụng động vật trong nghiên cứu - và tìm kiếm các phương án - trải dài vượt xa ngành công nghiệp mỹ phẩm. Động vật như chuột và chuột được sử dụng rộng rãi trong độc học, nghiên cứu về hóa chất và tác dụng của chúng đối với chúng ta. Động vật cũng rất quan trọng để khám phá và thử nghiệm thuốc. Trong nghiên cứu y sinh, mô hình động vật là nền tảng của nhiều thí nghiệm giúp các nhà nghiên cứu điều tra mọi thứ, từ hoạt động của các mạch trong não đến sự tiến triển của bệnh trong tế bào.
Mặc dù tầm quan trọng của chúng trong các lĩnh vực này, hiện đã có những nỗ lực để giảm số lượng động vật được sử dụng trong thử nghiệm. Điều đó phần nào là do những lo ngại về đạo đức đang thúc đẩy luật pháp mới ở các quốc gia khác nhau. Nhưng nó cũng đi xuống tiền và thời gian.
"Về lý thuyết, các thử nghiệm phi động vật có thể rẻ hơn và nhanh hơn nhiều", Warren Casey, giám đốc Trung tâm liên ngành của Chương trình chất độc quốc gia Hoa Kỳ về đánh giá các phương pháp độc tính thay thế, phân tích các phương pháp thay thế sử dụng động vật để thử nghiệm an toàn hóa chất .
Một mối quan tâm khác là trong một số loại nghiên cứu, động vật quá khác biệt so với con người để dự đoán thành công những tác động mà một số sản phẩm sẽ có trên cơ thể chúng ta. "Vì vậy, chúng tôi có đạo đức, hiệu quả và sự phù hợp của con người", Casey nói với Live Science, ba yếu tố chính thúc đẩy cuộc săn lùng các lựa chọn thay thế.
Vì vậy, các lựa chọn hứa hẹn nhất cho đến nay là gì?
Dữ liệu, dữ liệu, ở mọi nơi
Một cách tiếp cận là thay thế động vật bằng thuật toán. Các nhà nghiên cứu đang phát triển các mô hình tính toán, nghiền nát số lượng lớn dữ liệu nghiên cứu để dự đoán ảnh hưởng của một số sản phẩm đối với một sinh vật.
"Đây là một cách tiếp cận rất có thể áp dụng. Nó rất rẻ", Hao Zhu, phó giáo sư hóa học tại Đại học Rutgers ở New Jersey, nói. Zhu là thành viên của nhóm nghiên cứu đã phát triển thuật toán tốc độ cao, trích xuất các luồng thông tin từ cơ sở dữ liệu hóa học trực tuyến, để so sánh hàng ngàn hợp chất hóa học được thử nghiệm với các hợp chất mới, chưa được kiểm tra bằng cách xác định sự tương đồng về cấu trúc giữa chúng. Sau đó, nó sử dụng những gì chúng ta biết về độc tính của thử nghiệm các hợp chất để đưa ra dự đoán đáng tin cậy về độc tính của chưa được kiểm tra giống có cấu trúc tương tự (giả sử rằng cấu trúc được chia sẻ này có nghĩa là hợp chất sẽ có tác dụng tương tự).
Thông thường, việc xác định tác dụng của một hợp chất mới sẽ đòi hỏi nhiều bài kiểm tra động vật tốn kém, tốn thời gian. Nhưng dự đoán tính toán như thế này có thể giúp giảm bớt số lượng nghiên cứu động vật cần thiết. "Nếu chúng ta có thể chỉ ra rằng hợp chất mà chúng ta muốn đưa ra thị trường là an toàn, thì tôi nghĩ những loại nghiên cứu này có thể là sự thay thế cho các nghiên cứu động vật hiện tại", Zhu nói. Một nghiên cứu tương tự từ các nhà nghiên cứu tại Đại học Johns Hopkins ở Maryland cho thấy các thuật toán thậm chí có thể là tốt hơn hơn các thử nghiệm trên động vật để dự đoán độc tính trong các hợp chất khác nhau.
Cơ quan thu nhỏ
Trong những năm gần đây, các nhà khoa học đã bắt đầu phát triển tế bào người được nuôi cấy trên giàn giáo nhúng trên các con chip nhựa, tạo thành các cấu trúc nhỏ bắt chước hoạt động của tim, gan, thận và phổi của chúng ta. Được biết đến như các cơ quan trên chip, chúng có thể cung cấp một cách mới để kiểm tra tác động của các hợp chất hoặc thuốc mới đối với tế bào người.
Thử nghiệm trên các phiên bản thu nhỏ, đơn giản hóa này của sinh lý học của chúng tôi có thể mang lại kết quả phù hợp với con người hơn so với các thí nghiệm trên động vật. Điều quan trọng, các thử nghiệm cũng có thể thay thế việc sử dụng toàn bộ động vật trong giai đoạn thăm dò nghiên cứu ban đầu, khi các nhà khoa học không nhất thiết phải thử nghiệm trên toàn bộ hệ thống. Các cơ quan trên chip "đối với hầu hết các phần giải quyết một đầu ra hoặc điểm cuối duy nhất", Casey nói - bởi vì tất cả những gì có thể được yêu cầu ở giai đoạn đầu này là để kiểm tra hành vi của một loại tế bào khi phản ứng với thuốc hoặc bệnh. , như một cách để hướng dẫn nghiên cứu trong tương lai.
Điều này có thể "giúp đỡ trong hầu hết các trường hợp để giảm số lượng thử nghiệm động vật mà các nhà nghiên cứu đang lên kế hoạch trong các dự án đang diễn ra", ông Marion Schmieder, một nhà nghiên cứu đang thực hiện mục tiêu đó bằng cách phát triển mô hình thận và tim thu nhỏ tại Viện Công nghệ Vật liệu và Tia Fraunhofer , ở Đức. Cũng như phổi, gan và trái tim, một số công ty đang phát triển các cấu trúc 3D nhân tạo tái tạo da người. Điều đó đặc biệt quan trọng trong độc học, trong đó xét nghiệm da động vật từ lâu đã là cơ sở để tìm hiểu tác dụng của các hợp chất mới, chưa được kiểm tra.
Thay thế điều này bằng một mô hình không gây hại giờ đã trở thành hiện thực, Casey nói: "Mô hình mô da đã thực sự được chứng minh là khá hiệu quả. Chúng có thể cung cấp cái nhìn sâu sắc về những thay đổi cấp tính - cho dù thứ gì đó sẽ bị ăn mòn và làm hỏng da."
Nghiên cứu con người
Một ý tưởng thường được nêu ra để đối phó với thử nghiệm trên động vật là nếu con người muốn hưởng lợi từ các phương pháp điều trị, thuốc và nghiên cứu mới, thay vào đó chúng ta nên tự đưa mình làm đối tượng thử nghiệm. Đó là một quan điểm khá đơn giản và cực đoan - và ở hầu hết các quốc gia, xét nghiệm động vật được pháp luật yêu cầu trước khi thuốc được trao cho con người. Vì vậy, nó cũng không nhất thiết phải thực tế.
Nhưng, có những hình thức kiểm tra con người được kiểm soát cẩn thận có khả năng giảm sử dụng động vật, mà không gây nguy hiểm cho sức khỏe con người. Một phương pháp như vậy là microdose, trong đó con người nhận được một loại thuốc mới với số lượng nhỏ đến mức nó không có tác động sinh lý rộng, nhưng vẫn có đủ lưu thông trong hệ thống để đo lường tác động của nó lên từng tế bào.
Ý tưởng là phương pháp thận trọng này có thể giúp loại bỏ các loại thuốc không thể sống được ở giai đoạn đầu, thay vì sử dụng hàng ngàn động vật trong các nghiên cứu chỉ có thể chứng minh rằng thuốc không có tác dụng. Cách tiếp cận đã chứng minh đủ an toàn và hiệu quả đến mức nhiều công ty dược phẩm lớn hiện nay sử dụng microdose để hợp lý hóa việc phát triển thuốc.
"Tất nhiên sẽ có những lo ngại về đạo đức, nhưng những điều này có thể dễ dàng vượt xa nhờ những lợi ích tiềm năng trong việc đưa thuốc an toàn hơn và hiệu quả hơn vào thị trường hiệu quả hơn", Casey nói.
Chúng ta đang ở đâu?
Vì vậy, những lựa chọn thay thế này có ý nghĩa gì cho tương lai của thử nghiệm trên động vật? Trong một số lĩnh vực nghiên cứu như thử nghiệm mỹ phẩm - nơi có rất nhiều sản phẩm hiện có đã được chứng minh là an toàn thông qua các nghiên cứu trên động vật - ngày càng có sự công nhận rằng thử nghiệm sản phẩm mới là điều chúng tôi thực sự không cần để phát triển ngành công nghiệp này. Điều đó được đưa ra bởi các quy định như quy định của Liên minh châu Âu, hiện đang cấm thử nghiệm trên động vật đối với bất kỳ sản phẩm mỹ phẩm nào được sản xuất và bán trong EU.
Chúng ta cũng đang thấy những tiến bộ trong nghiên cứu độc học. Các nhà độc học từ lâu đã dựa vào sáu xét nghiệm dựa trên động vật cốt lõi để sàng lọc các sản phẩm mới về độc tính cấp tính - kiểm tra xem một sản phẩm có gây kích ứng da, tổn thương mắt hoặc tử vong nếu tiêu thụ. Nhưng trong hai năm tới, những thử nghiệm cơ bản này có thể sẽ được thay thế bằng các lựa chọn thay thế không phải động vật ở Hoa Kỳ, Casey nói. Lý do cho sự tiến bộ này là "sinh học ẩn chứa các loại độc tính này đơn giản hơn nhiều so với các mối lo ngại về an toàn khác có thể phát sinh sau khi tiếp xúc với hóa chất trong một thời gian dài, như ung thư hoặc độc tính sinh sản", Casey nói.
Nhưng trong các lĩnh vực nghiên cứu khác, nơi các câu hỏi đang được điều tra phức tạp hơn, các mô hình động vật vẫn cung cấp cách duy nhất chúng ta hiện có để hiểu đầy đủ về các tác động lâu dài, phổ biến của một hợp chất, thuốc hoặc bệnh. "Sinh lý học thực sự, thực sự phức tạp và chúng tôi vẫn không xử lý được nó" - cũng không phải bất cứ điều gì bắt chước một cách hợp pháp nó ngoài các mô hình động vật, Casey nói.
Ngay cả khi những tiến bộ hứa hẹn nhất như sự phát triển của các bộ phận cơ thể, đó vẫn là một chặng đường dài từ bất cứ thứ gì đại diện cho cơ thể con người được kết nối. "Vấn đề chính trong việc phát triển hệ thống cơ quan nhân tạo là đạt được toàn bộ sự phức tạp của một sinh vật sống trong ống nghiệm", ông Schmieder nói. "Vấn đề ở đây là mô phỏng động lực học và động lực học của cơ thể con người theo một cách thực sự tiên đoán."
Trong khi các cơ quan trên chip và các phát minh khác có thể giúp trả lời các câu hỏi đơn giản hơn, ngay bây giờ các mô hình toàn động vật là cách duy nhất để nghiên cứu các hiệu ứng phức tạp hơn - chẳng hạn như cách các chức năng mạch trong não được liên kết với các hành vi có thể nhìn thấy. Đây là những loại câu hỏi giúp chúng ta hiểu về bệnh của con người, và cuối cùng dẫn đến các phương pháp điều trị và liệu pháp cứu sống. Vì vậy, các thí nghiệm trên động vật làm nền tảng cho những khám phá này vẫn rất quan trọng.
Cũng đáng lưu ý rằng một số thử nghiệm phi động vật hứa hẹn nhất mà chúng ta có ngày nay - giống như thuật toán - chỉ hoạt động vì chúng có thể rút ra trong nhiều thập kỷ nghiên cứu trên động vật. Và để tiến lên trong tương lai, chúng ta sẽ cần tiếp tục nghiên cứu này, Zhu nói.
"Chúng tôi không thể sử dụng máy tính để thay thế hoàn toàn thử nghiệm trên động vật. Chúng tôi vẫn cần một số thử nghiệm động vật cấp thấp để tạo ra dữ liệu cần thiết", Zhu nói. "Nếu bạn yêu cầu tôi bỏ phiếu cho một cách tiếp cận đầy hứa hẹn, tôi sẽ bỏ phiếu cho sự kết hợp của các phương pháp tính toán và thử nghiệm."
Vì vậy, có những lựa chọn thay thế để thử nghiệm động vật? Câu trả lời ngắn gọn là có - và không. Mặc dù chúng tôi có một số tùy chọn, nhưng hiện tại chúng không đủ tinh vi để xóa bỏ thử nghiệm trên động vật. Điều quan trọng là, tuy nhiên, chúng có thể làm giảm số lượng động vật chúng ta sử dụng trong nghiên cứu. Và với các quy định mới và các lựa chọn thay thế thông minh hơn bao giờ hết, chúng ta ít nhất có thể hy vọng rằng trong tương lai, số lượng động vật sẽ tiếp tục giảm.
