Nel 1980, il New York Times presentò un annuncio a tutta pagina di un gruppo per i diritti degli animali, che agitava un'importante società di cosmetici per testare i suoi prodotti sugli occhi dei conigli. La campagna è stata così efficace che ha portato diverse aziende di bellezza a impegnare centinaia di migliaia di dollari nella ricerca per trovare metodi di sperimentazione alternativi che non coinvolgessero gli animali.
Quasi 40 anni dopo, quali sono alcune di queste alternative e quanti progressi abbiamo fatto?
Prima di approfondire la risposta, c'è una importante distinzione da fare: anche se i "test sugli animali" di solito evocano l'immagine di conigli indifesi che vengono stimolati e stimolati in nome della bellezza, l'uso degli animali nella ricerca - e la ricerca di alternative - si estende ben oltre l'industria cosmetica. Animali come topi e ratti sono ampiamente utilizzati in tossicologia, nello studio delle sostanze chimiche e dei loro effetti su di noi. Anche gli animali sono fondamentali per la scoperta e la sperimentazione di farmaci. Nella ricerca biomedica, i modelli animali sono alla base di numerosi esperimenti che aiutano i ricercatori a indagare su tutto, dal funzionamento dei circuiti cerebrali alla progressione della malattia nelle cellule.
Nonostante la loro importanza in questi campi, ora ci sono sforzi per ridurre il numero di animali utilizzati nei test. Ciò è dovuto, in parte, alle preoccupazioni etiche che stanno guidando la nuova legislazione in diversi paesi. Ma si riduce anche a tempo e denaro.
"In teoria, i test non animali potrebbero essere molto più economici e molto più veloci", ha affermato Warren Casey, direttore del Centro di interagenza del programma nazionale di tossicologia degli Stati Uniti per la valutazione di metodi tossicologici alternativi, che analizza le alternative all'uso degli animali per i test di sicurezza chimica .
Un'altra preoccupazione è che in alcuni tipi di ricerca, gli animali sono troppo diversi dagli umani per prevedere con successo gli effetti che determinati prodotti avranno sui nostri corpi. "Quindi abbiamo etica, efficienza e rilevanza umana", ha detto Casey a Live Science, i tre principali fattori alla base della ricerca di alternative.
Quindi, quali sono le opzioni più promettenti finora?
Dati, dati, ovunque
Un approccio è quello di sostituire gli animali con algoritmi. I ricercatori stanno sviluppando modelli computazionali che raccolgono enormi quantità di dati di ricerca per prevedere gli effetti di determinati prodotti su un organismo.
"Questo è un approccio molto applicabile. È molto economico", ha detto Hao Zhu, professore associato di chimica alla Rutgers University nel New Jersey. Zhu fa parte di un gruppo di ricerca che ha sviluppato un algoritmo ad alta velocità che estrae risme di informazioni dai database chimici online, per confrontare migliaia di composti chimici testati con quelli nuovi non testati identificando le somiglianze strutturali tra loro. Quindi, utilizza ciò che sappiamo sulla tossicità di testato composti per fare previsioni affidabili sulla tossicità del non testato varietà con una struttura simile (supponendo che questa struttura condivisa significhi che il composto avrà effetti simili).
In genere, identificare gli effetti di un nuovo composto richiederebbe decine di test sugli animali costosi e che richiedono tempo. Ma previsioni di calcolo come queste potrebbero aiutare a ridurre la quantità di ricerche sugli animali richieste. "Se siamo in grado di dimostrare che il composto che vogliamo immettere sul mercato è sicuro, allora penso che questo tipo di studi potrebbe sostituire gli attuali studi sugli animali", ha detto Zhu. Uno studio simile condotto da ricercatori della Johns Hopkins University nel Maryland ha dimostrato che gli algoritmi potrebbero addirittura esserlo meglio rispetto ai test sugli animali per prevedere la tossicità in vari composti.
Organi in miniatura
Negli ultimi anni, gli scienziati hanno iniziato a coltivare cellule umane coltivate su impalcature incorporate su chip di plastica, formando minuscole strutture che imitano il funzionamento del nostro cuore, fegato, reni e polmoni. Conosciuti come organi su un chip, questi potrebbero fornire un nuovo modo di testare gli effetti di nuovi composti o farmaci sulle cellule umane.
I test su queste versioni semplificate e miniaturizzate della nostra fisiologia potrebbero fornire risultati più rilevanti per l'uomo rispetto agli esperimenti sugli animali. Fondamentalmente, i test potrebbero anche sostituire l'uso di animali interi nelle fasi esplorative della prima ricerca, quando gli scienziati non hanno necessariamente bisogno di testare su interi sistemi. Organi su un chip "per la maggior parte indirizzano un singolo output o endpoint", ha detto Casey - perché tutto ciò che può essere richiesto in questa fase iniziale è testare il comportamento di un tipo di cellula in risposta a un farmaco o una malattia , come modo per guidare la ricerca futura.
Ciò potrebbe "aiutare nella maggior parte dei casi a ridurre la quantità di test sugli animali che i ricercatori stanno pianificando nell'ambito di progetti in corso", ha affermato Florian Schmieder, un ricercatore che sta lavorando a tale obiettivo sviluppando modelli di reni e cuore in miniatura presso il Fraunhofer Institute for Material and Beam Technology , in Germania. Oltre a polmoni, fegati e cuori, alcune aziende stanno sviluppando strutture 3D artificiali che replicano la pelle umana. Ciò è particolarmente importante in tossicologia, dove i test sulla pelle degli animali sono stati a lungo una base per comprendere gli effetti di nuovi composti non testati.
Sostituire questo con un modello privo di danni è ora una realtà, Casey ha detto: "I modelli di tessuto cutaneo hanno davvero dimostrato di essere abbastanza efficaci. Possono fornire informazioni sui cambiamenti acuti - se qualcosa sarà corrosivo e danneggerà la pelle".
Studi sull'uomo
Un'idea che viene spesso sollevata in contrapposizione ai test sugli animali è che se gli esseri umani vogliono beneficiare di nuovi trattamenti, farmaci e ricerche, dovremmo invece offrirci come soggetti del test. Questa è una visione abbastanza semplificata ed estrema - e nella maggior parte dei paesi i test sugli animali sono richiesti dalla legge prima di somministrare droghe all'uomo, per esempio. Quindi non è nemmeno necessariamente pratico.
Esistono tuttavia forme attentamente controllate di test sull'uomo che hanno il potenziale per ridurre l'uso degli animali, senza mettere in pericolo la salute umana. Uno di questi metodi è il microdosaggio, in cui gli esseri umani ricevono un nuovo farmaco in quantità così minuscole da non avere ampi impatti fisiologici, eppure nel sistema circola abbastanza per misurare il suo impatto sulle singole cellule.
L'idea è che questo approccio cauto potrebbe aiutare a eliminare i farmaci non vitali in una fase iniziale, invece di utilizzare migliaia di animali in studi che potrebbero solo stabilire che un farmaco non funziona. L'approccio si è dimostrato abbastanza sicuro ed efficace che molte grandi aziende farmaceutiche ora usano il microdosaggio per semplificare lo sviluppo dei farmaci.
"Naturalmente ci saranno preoccupazioni etiche, ma queste potrebbero essere facilmente compensate dai potenziali guadagni nel portare i farmaci più sicuri ed efficaci sul mercato in modo più efficiente", ha detto Casey.
Dove siamo adesso?
Quindi, cosa significano queste alternative per il futuro della sperimentazione sugli animali? In alcune aree di ricerca come i test sui cosmetici - dove molti prodotti esistenti sono già stati dimostrati sicuri attraverso studi sugli animali - c'è un crescente riconoscimento che testare nuovi prodotti è qualcosa di cui non abbiamo davvero bisogno per far avanzare questo settore. Ciò è confermato da regolamenti come quello presentato dall'Unione Europea, che ora vieta la sperimentazione animale su qualsiasi prodotto cosmetico che viene prodotto e venduto all'interno dell'UE.
Stiamo anche assistendo a progressi nella ricerca tossicologica. I tossicologi hanno a lungo fatto affidamento su sei test fondamentali basati sugli animali che controllano la presenza di nuovi prodotti per la tossicità acuta, verificando se un prodotto provoca irritazione alla pelle, danni agli occhi o morte se consumato. Ma nei prossimi due anni, questi test di base saranno probabilmente sostituiti con alternative non animali negli Stati Uniti, ha detto Casey. La ragione di questo progresso è che "la biologia alla base di questi tipi di tossicità è molto più semplice di altre preoccupazioni sulla sicurezza che possono sorgere dopo essere state esposte a una sostanza chimica per un lungo periodo di tempo, come il cancro o la tossicità riproduttiva", ha detto Casey.
Ma in altre aree di ricerca, dove le domande in esame sono più complesse, i modelli animali forniscono ancora l'unico modo che abbiamo attualmente di comprendere appieno gli effetti vari, diffusi e a lungo termine di un composto, una droga o una malattia. "La fisiologia è davvero molto complessa e non abbiamo ancora un controllo", né nulla che lo imiti legittimamente a parte i modelli animali, Casey ha detto.
Anche se i progressi più promettenti come lo sviluppo di organi su un chip, è ancora molto lontano da qualsiasi cosa rappresenti un corpo umano connesso. "Il problema principale nello sviluppo di sistemi di organi artificiali è quello di acquisire l'intera complessità di un organismo vivente in vitro", ha detto Schmieder. "Il problema qui è emulare la cinetica e la dinamica del corpo umano in modo davvero predittivo".
Mentre organi su un chip e altre invenzioni potrebbero aiutare a rispondere a domande più semplici, in questo momento i modelli di animali interi sono l'unico modo per studiare effetti più complessi, come il modo in cui le funzioni dei circuiti nel cervello sono collegate a comportamenti visibili. Questi sono i tipi di domande che ci aiutano a comprendere le malattie umane e che alla fine portano a terapie e terapie salvavita. Quindi, gli esperimenti sugli animali che stanno alla base di queste scoperte rimangono cruciali.
Vale anche la pena notare che alcuni dei test non animali più promettenti che abbiamo oggi - come gli algoritmi - funzionano solo perché possono attingere a decenni di ricerca sugli animali. E per avanzare in futuro, dovremo continuare questa ricerca, ha detto Zhu.
"Non possiamo usare i computer per sostituire totalmente i test sugli animali. Abbiamo ancora bisogno di alcuni test sugli animali di basso livello per generare i dati necessari", ha detto Zhu. "Se mi chiedessi di votare per un approccio promettente, voterei per una combinazione di metodi computazionali e sperimentali."
Quindi, ci sono alternative alla sperimentazione sugli animali? La risposta breve è sì - e no. Sebbene abbiamo diverse opzioni, per ora non sono abbastanza sofisticate per sradicare la sperimentazione sugli animali. Fondamentalmente, tuttavia, possono ridurre il numero di animali che utilizziamo nella ricerca. E con i nuovi regolamenti e le alternative sempre più intelligenti, possiamo almeno sperare che in futuro il numero di animali continuerà a diminuire.
