Loading...

Oznamy

Prečo sa teoretické poznatky overujú na zvieratách a prečo sú modelovými zvieratami najčastejšie hlodavce?

16.04.2021   Aktuality

V súvislosti so skúmaním vakcín proti ochoreniu COVID-19 verejnosť nedávno sledovala testovanie na myšiach a morčatách v spoločnosti Imuna v Šarišských Michaľanoch. Na históriu využívania zvieracích modelov na vedecké účely i súčasnú legislatívu, ktorá s tým súvisí, sme sa pýtali MVDr. Sone Gancarčíkovej, PhD., ktorá je vedecko-výskumnou pracovníčkou na Katedre mikrobiológie a imunológie Univerzity veterinárskeho lekárstva a farmácie v Košiciach a členkou Etickej komisie pre zaobchádzanie so zvieratami na UVLF.

Aká je história využívania zvieracích - animálnych modelov? 
Použitie zvierat ako modelov ľudskej anatómie a fyziológie sa začalo už v starovekom Grécku. Prvé zaznamenané príklady porovnávacej vedy boli veľmi čiastočné. Našťastie, mnohé zistenia významných mysliteľov ako napr. Aristotela zdokumentovali a prostredníctvom obchodníkov putujúcich po cestách sa dostali do iných krajín. Hoci toto rané obdobie zaznamenalo veľké objavy, stále existovali mnohé mylné predstavy o činnosti tela, a až od 14. do 17. storočia využívanie modelov zvierat prispelo k skutočnému vzorovému posunu v našom chápaní ľudskej fyziológie. Dnes sa modely zvierat používajú prakticky vo všetkých oblastiach biomedicínskeho výskumu. Vďaka pozorovaniu a testovaniu na živočíšnych modeloch existuje niekoľko významných prelomov v základnom vedeckom a lekárskom výskume.

Môžete niektoré spomenúť aj konkrétnejšie?
Liečba cukrovky 1. typu inzulínom bola navrhnutá na animálnom modeli, za ktorú jeho autori získali v roku 1921 Nobelovu cenu. Bunkové terapie na regeneráciu tkaniva pomocou kmeňových buniek boli navrhnuté a testované na zvieratách. Mnohé chirurgické techniky boli pred aplikáciou na človeku navrhnuté a vylepšené na rôznych živočíšnych druhoch. Väčšina vakcín sa úspešne rozvinula pomocou zvieracích modelov. Poznatky, v ktorých zohrali rozhodujúce postavenie zvieracie modely, sú naozaj početné a viedli k udeleniu niekoľkých Nobelových cien.


MVDr. Soňa Gancarčíková, PhD.

Prečo sa teoretické poznatky overujú na zvieratách? Existuje podobnosť skúmaných procesov a ochorení? Prebiehajú rovnako u človeka a zvieraťa?
Použitie zvierat je založené na pozoruhodných anatomických a fyziologických podobnostiach medzi ľuďmi a zvieratami a aj na skutočnosti, že humánne ochorenia často postihujú iné druhy zvierat. Je to najmä prípad väčšiny infekčných ochorení, ale aj veľmi častých patologických stavov, ako je diabetes mellitus 1. typu, hypertenzia, alergie, rakovina, epilepsia, myopatia a podobne. Nielenže sú tieto ochorenia spoločné, ale mechanizmy sú často tak podobné, že 90 % veterinárnych liečiv používaných na terapiu zvierat je totožných alebo veľmi podobných tým, ktoré sa používajú na liečbu ľudí. Avšak nie všetky výsledky získané na zvieratách môžu byť priamo interpretované na človeka a toto pozorovanie zdôrazňujú tí, ktorí vyvracajú akúkoľvek hodnotu výskumu na zvieratách. Súčasne sa často diskutuje o význame zvierat v našej modernej spoločnosti, najmä o práve používať zvieratá na prospech ľudských účelov, s možnosťou poškodenia zvierat. Tieto dva aspekty sú často zmiešané v mätúcich argumentoch, ktoré nepomáhajú občanom a politikom získať jasný obraz o týchto otázkach.

Aká je teda etika využívania zvierat vo výskume? Existujú aj alternatívne metódy, ktoré nahrádzajú použitie zvierat?
Vedci študujú organizmy na viacerých úrovniach: na úrovni molekuly, bunky, orgánu a študujú aj fyziologické funkcie v zdravých alebo patologických podmienkach. Aby úplne pochopili mechanizmy, potrebujú všetky úrovne vyšetrovania. Prvé dve a v niektorých prípadoch tri úrovne organizácie (teda molekuly, bunky a orgánu) je možné študovať pomocou in vitro prístupov, napríklad na bunkových a tkanivových kultúrach, alebo na izolovaných orgánoch (ex vivo), alebo in silico (spôsob využívajúci počítačové modelovanie). Tieto techniky predstavujú veľký vedecký pokrok a nahrádzajú používanie zvierat.

Prečo teda pri výskume nestačia?
Skúmanie fyziologických funkcií a systémových interakcií medzi orgánmi si vyžaduje celý organizmus. V mnohých takýchto prípadoch nie je v súčasnosti k dispozícii žiadny in vitro model na úplné rekapitulovanie týchto interakcií. Vedci sú ďaleko od toho, aby dokázali predvídať fungovanie komplexného organizmu zo štúdia oddelených buniek, tkanív a orgánov. Preto napriek spomínaným argumentom nemôžu byť štúdie na zvieratách úplne nahradené tzv. alternatívnymi metódami.

Laická verejnosť si ako najčastejšie laboratórne zvieratá predstavuje myši, potkany, alebo spomínané morčatá. Prečo sú najčastejšími modelovými zvieratami?
Laboratórny potkan a myš sú najpoužívanejšími experimentálnymi zvieratami. Existuje veľa podobností medzi hlodavcami (napr. myšami) a ľudskými bytosťami, vrátane génovej homológie, imunitnej a intestinálnej funkcie, fyziológie a štruktúry črevných bakteriálnych spoločenstiev. Slúžia ako modelový organizmus pri analýze množstva biologických procesov a patologických mechanizmov, ako sú napr. kardiovaskulárne ochorenia, metabolické poruchy, neurologické a neuropsychiatrické ochorenia (mozgová porážka, epilepsia či Alzheimerova choroba), neurobehaviorálny výskum, alebo autoimúnne ochorenia, nádorové a renálne ochorenia. Poskytujú mnohé unikátne výhody na modelovanie humánnych ochorení s následným testovaním liečiv a prírodných látok. Okrem toho sa v klinickej toxikológii využívajú na testovanie chemických látok.

Ale prečo práve hlodavce? 
Je na to niekoľko dôvodov. Medzi významné výhody myší a potkanov patrí, že sú lacné, malé, majú relatívne krátky reprodukčný cyklus a mnohopočetné vrhy. Sú vyvinuté ako outbredné kmene (kmene pochádzajúce od známych, geneticky heterogénnych rodičov) a ako inbredné kmene (kmene charakterizované príbuzenskou plemenitbou). Príbuzenským krížením po 40 generáciách sú tieto jedince zhodné temer na sto percent, teda zvieratá rovnakého veku a pohlavia by mali byť geneticky rovnaké, čo výrazne zvyšuje reprodukovateľnosť výsledkov a štatistickej sily experimentov.

Môže si vedec vybrať, na čom bude testovať?
Každé použitie zvieraťa na výskumné účely musí byť v súlade s legislatívou odsúhlasené príslušným správnym orgánom. Pri predkladaní projektov na Štátnu veterinárnu a potravinovú správu by žiadateľ mal jasne uviesť, že zvolený model je najvhodnejší, či sa uvažovalo o metódach alebo prístupoch nezahŕňajúcich zvieratá, alebo vytvorení iného, jemnejšieho modelu, alebo použití zvierat s nižšou schopnosťou vnímať bolesť, utrpenie alebo strach. Tieto informácie by mali obsahovať odkazy na všetky relevantné podporné dôkazy, ktoré možno podľa potreby overiť počas hodnotenia projektu.

Spomínali ste legislatívu. Aká je tá, ktorá sa na Slovensku týka využívania zvierat na vedecké účely?
Európska únia zaviedla jeden z najprísnejších regulačných rámcov na ochranu zvierat používaných vo výskume. Ten bol transportovaný do právneho poriadku SR. Nariadenie vlády SR č. 377/2012 a Vyhláška 436/2012 ustanovujú požiadavky a podrobnosti o požiadavkách na ochranu zvierat používaných na vedecké alebo vzdelávacie účely, podobne ako Zákon 39/ 2007 Z.z. o veterinárnej starostlivosti. Každý projekt, v rámci ktorého sa vykonávajú postupy, teda experimenty na zvieratách za účelom vedeckého výskumu alebo vzdelávania, musí podľa platnej legislatívy posúdiť Etická komisia (v našom prípade Etická komisia UVLF) a schváliť kompetentný orgán, ktorým je Štátna veterinárna a potravinová správa SR. Kritériá na hodnotenie sú založené na pravidlách 3R a na analýze nákladov a prínosov. Cieľom je posúdiť, či potenciálna ujma zvierat, ktorá sa musí znížiť na najnižšiu možnú úroveň, je prevažovaná významným pokrokom, pokiaľ ide o získané poznatky o zdraví ľudí alebo zvierat.

Čo zahŕňajú spomínané pravidlá 3R?
Zásady známe ako "pravidlá 3R" sa týkajú náhrady zvierat (replacement), redukcie ich počtu (reduction) a zjemnenia (refinement). Stali sa normou, ktorá sa posudzuje pri každom projekte týkajúcom sa používania zvierat. Zvieratá sa nesmú používať, pokiaľ sú k dispozícii iné experimentálne prístupy, ktoré nie sú založené na zvierati, s podobným významom a spoľahlivosťou (metóda nahradenia). Počet použitých zvierat musí byť upravený na minimum potrebné na dosiahnutie záveru (metóda obmedzenia). Akákoľvek ujma spôsobená zvieratám sa musí minimalizovať(metóda zjemnenia). Proces prípravy a schvaľovania projektov je náročný. Európska aj slovenská legislatíva na ochranu zvierat určených na vedecké alebo vzdelávacie štúdie je veľmi prísna, a aj preto počet projektov, pri ktorých sa počíta s experimentálnym overovaním na animálnych modeloch, postupne každoročne klesá.

Modelové zvieratá sa budú vo výskume využívať aj v budúcnosti. Dá sa povedať, že o ich ochranu sa netreba báť? 
Výskum adekvátnych, starostlivo navrhnutých, dobre charakterizovaných a kontrolovaných zvieracích modelov bude dlhodobo dôležitým krokom k základným objavom a testovaniu hypotéz na organizme. Podobne si trvalú pozornosť vyžaduje ochrana zvierat. Tieto dva ciele, ktoré nie sú protichodné, musia byť zakotvené vo vysokokvalitnej vede. Najvyššiu prioritu má zohľadnenie dobrých životných podmienok zvierat v súvislosti so starostlivosťou, chovom a používaním. Každé zariadenie - či už sú to chovatelia, dodávatelia a užívatelia - musia mať podľa legislatívy zriadený orgán pre dobré životné podmienky zvierat (Poradný výbor), ktorého hlavnou úlohou je poskytovanie poradenstva v otázkach týkajúcich sa dobrých životných podmienok zvierat, ako aj poradenstva na praktickú aplikáciu najnovšieho vývoja v súvislosti so zásadami nahradenia, obmedzenia a zjemnenia.

Ako na tieto požiadavky reaguje Slovensko?
V októbri 2018 Ministerstvo pôdohospodárstva  a rozvoja vidieka SR založilo Národný výbor na ochranu zvierat používaných na vedecké účely. Poskytuje poradenstvo v záležitostiach, ktoré sa týkajú získavania, chovu a umiestnenia zvierat, starostlivosti o ne a ich používania v postupoch. Ako príklad nástroja na osvetu a podporu implementácie alternatívnych prístupov by mala slúžiť Slovenská národná platforma (SNP 3R) združujúca odborníkov zo štátneho, akademického, priemyselného a verejného sektora. Vznikla v roku 2018, aby propagovala princípy 3R, alternatívne metódy a ich implementáciu do praxe, ale aj zvyšovala všeobecné povedomie o dostupných alternatívnych metódach obmedzujúcich testovanie na zvieratách.

Ako vy osobne vnímate túto problematiku?
Láska k zvieratám je pre človeka prirodzená. Tak prečo ich nechávať trpieť, ak existujú aj súcitnejšie a etickejšie možnosti. Páči sa mi myšlienka, ktorú hlásal indický mysliteľ a politik Mahátmá Gándhí: „Veľkosť a mravný pokrok národa sa pozná podľa toho, ako zaobchádza so zvieratami."