1980 년에 New York Times는 동물 권리 단체의 전체 페이지 광고를 선보였는데,이 회사는 토끼의 눈으로 제품을 테스트 한 저명한 화장품 회사를 놀라게했습니다. 이 캠페인은 매우 효과적이어서 여러 미용 회사에서 동물과 관련이없는 대체 시험 방법을 찾기 위해 수십만 달러를 연구에 투자하기로했습니다.
거의 40 년 후, 이러한 대안 중 일부는 무엇이며 얼마나 많은 진전이 있었습니까?
우리가 답을 파고 들기 전에 한 가지 중요한 차이점이 있습니다. "동물 실험"은 일반적으로 아름다움의 이름으로 연구되고 동물을 사용하고 대안을 찾기 위해 무방비 토끼의 이미지를 불러 일으키지 만- 화장품 산업을 훨씬 뛰어 넘습니다. 생쥐와 쥐와 같은 동물은 독성학, 화학 물질 연구 및 우리에 미치는 영향에 널리 사용됩니다. 동물은 또한 약물 발견 및 시험에 중요합니다. 생물 의학 연구에서 동물 모델은 연구자들이 뇌의 회로 기능에서부터 세포의 질병 진행에 이르기까지 모든 것을 조사하는 데 도움이되는 많은 실험의 기초입니다.
이들 분야에서의 중요성에도 불구하고, 이제 시험에 사용되는 동물의 수를 줄이기위한 노력이있다. 이는 부분적으로 다른 국가에서 새로운 법안을 추진하는 윤리적 문제 때문입니다. 그러나 그것은 또한 돈과 시간으로 귀결됩니다.
"이론적으로 비 동물 실험은 훨씬 저렴하고 훨씬 빠를 수있다"고 화학 물질 안전성 시험을 위해 동물 사용에 대한 대안을 분석하는 대체 독성 방법 평가를위한 미국 국립 독성 프로그램 프로그램의 기관 간 센터 소장 인 워렌 케이시 (Warren Casey)는 말했다. .
또 다른 문제는 일부 유형의 연구에서 동물이 사람과 너무 다르므로 특정 제품이 인체에 미칠 영향을 성공적으로 예측할 수 없다는 것입니다. "우리는 윤리, 효율성 및 인간의 관련성을 가지고 있습니다."Casey는 대안을 찾기위한 세 가지 주요 요인 인 Live Science에 말했습니다.
지금까지 가장 유망한 옵션은 무엇입니까?
어디서나 데이터, 데이터
한 가지 방법은 동물을 알고리즘으로 대체하는 것입니다. 연구원들은 특정 제품이 유기체에 미치는 영향을 예측하기 위해 방대한 양의 연구 데이터를 처리하는 계산 모델을 개발하고 있습니다.
뉴저지의 Rutgers University의 화학 부교수 인 Hao Zhu는“이것은 매우 적용 가능한 접근법입니다. 매우 저렴합니다. Zhu는 온라인 화학 데이터베이스에서 많은 양의 정보를 추출하는 고속 알고리즘을 개발 한 연구 팀의 일원으로 수천 개의 테스트 된 화합물을 테스트되지 않은 새로운 화합물과 비교하여 구조적 유사성을 식별합니다. 그런 다음 우리는 독성에 대해 알고있는 것을 사용합니다. 테스트 독성에 대한 확실한 예측을위한 화합물 테스트되지 않은 유사한 구조를 가진 품종 (이 공유 구조가 화합물이 유사한 효과를 가질 것이라고 가정하면).
일반적으로, 새로운 화합물의 효과를 확인하려면 많은 비용과 시간이 소요되는 동물 테스트가 필요합니다. 그러나 이와 같은 전산 예측은 필요한 동물 연구의 양을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다. Zhu 박사는“우리가 시장에 내놓고 자하는 화합물이 안전하다는 것을 보여줄 수 있다면 이러한 종류의 연구가 현재 동물 연구를 대신 할 수있을 것”이라고 말했다. 메릴랜드에있는 존스 홉킨스 대학교 (Johns Hopkins University)의 연구원들과 비슷한 연구 결과에 따르면 알고리즘은 ...보다 나은 다양한 화합물에서 독성을 예측하는 동물 실험보다.
소형 기관
최근 몇 년간, 과학자들은 플라스틱 칩에 내장 된 스캐 폴드에서 배양 된 인간 세포의 성장을 시작하여 심장, 간, 신장 및 폐의 기능을 모방하는 작은 구조를 형성했습니다. 장기-온-칩으로 알려진 새로운 세포 나 약물이 인간 세포에 미치는 영향을 테스트하는 새로운 방법을 제공 할 수 있습니다.
이 단순화되고 축소 된 생리학 버전을 테스트하면 동물 실험보다 더 인간과 관련된 결과를 제공 할 수 있습니다. 결정적으로,이 테스트는 과학자들이 반드시 전체 시스템에서 테스트 할 필요가없는 초기 연구의 탐색 단계에서 전체 동물의 사용을 대체 할 수도 있습니다. "대부분의 경우 단일 출력 또는 엔드 포인트를 처리하는 칩"에 대한 Organs-on-a-chip은이 초기 단계에서 필요한 모든 것은 약물 또는 질병에 대한 반응으로 한 세포 유형의 행동을 테스트하는 것이므로 향후 연구를 안내하는 방법으로
프라운호퍼 재료 및 빔 기술 연구소에서 미니어처 신장 및 심장 모델을 개발함으로써 그 목표를 달성하는 연구원 인 플로리안 슈 미더 (Florian Schmieder)는 "이는 대부분의 경우 연구자들이 진행중인 프로젝트 내에서 계획하고있는 동물 테스트의 양을 줄이는 데 도움이 될 수있다"고 말했다. , 독일에서. 폐, 간 및 심장뿐만 아니라 일부 회사는 인간의 피부를 복제하는 인공 3D 구조를 개발하고 있습니다. 동물 피부 테스트가 오랫동안 테스트되지 않은 새로운 화합물의 효과를 이해하는 기준이 된 독물학에서 특히 중요합니다.
케이시는 "이것이 무해한 모델로 대체되는 것은 현실이다"고 말했다. "피부 조직 모델은 실제로 매우 효과적임이 입증되었습니다. 피부가 부식되거나 손상 될 수있는 급성 변화에 대한 통찰력을 제공 할 수 있습니다."
인간 연구
동물 실험의 대가로 자주 제기되는 한 가지 아이디어는 인간이 새로운 치료법, 약물 및 연구의 혜택을 원한다면 대신 시험 대상으로 스스로를 제공해야한다는 것입니다. 그것은 상당히 단순하고 극단적 인 견해이며, 대부분의 국가에서 동물에 대한 약물 검사는 법에 의해 요구됩니다. 따라서 반드시 실용적이지는 않습니다.
그러나 인간의 건강을 해치지 않으면 서 동물 사용을 줄일 수있는 가능성이있는 인간 실험의 세 심하게 통제 된 형태가 있습니다. 그러한 방법 중 하나는 인간이 소량의 새로운 약물을받는 생리 학적 영향은 없지만, 시스템에서 개별 세포에 대한 영향을 측정하기에 충분한 순환이있는 미세 투여입니다.
이 신중한 접근법은 약물이 효과가 없다는 것을 입증하는 연구에서 수천 마리의 동물을 사용하는 대신 초기 단계에서 생존 불가능한 약물을 제거하는 데 도움이 될 수 있다는 것입니다. 이 접근법은 많은 주요 제약 회사가 현재 미세 투여를 사용하여 약물 개발을 간소화 할 수있을 정도로 안전하고 효과적임이 입증되었습니다.
케이시는“물론 윤리적 문제가있을 수 있지만,보다 안전하고 효과적인 의약품을보다 효율적으로 시장에 출시함으로써 얻을 수있는 이익으로 인해 이보다 훨씬 더 중요한 문제가 될 수있다.
우리는 지금 어디에 있습니까?
그렇다면 이러한 대안이 동물 실험의 미래에 어떤 의미가 있습니까? 동물 연구를 통해 이미 많은 기존 제품이 안전한 것으로 입증 된 화장품 테스트와 같은 일부 연구 분야에서는 신제품 테스트가 실제로이 업계를 발전시킬 필요가 없다는 인식이 높아지고 있습니다. 유럽 연합 (EU)이 제정 한 것과 같은 규정에 따라 현재 EU 내에서 생산 및 판매되는 모든 화장품에 대한 동물 실험을 금지하고 있습니다.
우리는 또한 독물학 연구의 발전을보고 있습니다. 독극물 학자는 6 가지 핵심 동물 기반 시험에 의존하여 급성 독성에 대해 신제품을 선별하여 제품이 피부 자극, 눈 손상 또는 소비시 사망을 유발하는지 여부를 확인했습니다. 그러나 향후 2 년 동안 이러한 기준 테스트는 미국의 비 동물 대안으로 대체 될 가능성이 있다고 케이시는 말했다. 이러한 진보의 원인은 "이러한 유형의 독성에 기초한 생물학은 암이나 생식 독성과 같이 화학 물질에 장기간 노출 된 후에 발생할 수있는 다른 안전 문제보다 훨씬 단순하기 때문"이라고 Casey는 말했다.
그러나 조사중인 질문이 더 복잡한 다른 연구 영역에서 동물 모델은 현재 화합물, 약물 또는 질병의 다양하고 광범위한 장기 영향을 완전히 이해하는 유일한 방법을 제공합니다. "물리학은 실제로 매우 복잡하고 우리는 여전히 그것을 다루지 못하고 있습니다."-동물 모델과는 별도로 합법적으로 모방하는 것은 없습니다.
장기 온 칩 (on-a-a-chip)의 개발과 같은 가장 유망한 발전에도 불구하고, 그것은 연결된 인체를 대표하는 모든 것에서 여전히 먼 길입니다. Schmieder 박사는“인공 장기 시스템 개발의 주요 문제는 생체 내에서 살아있는 유기체의 전체적인 복잡성을 얻는 것”이라고 말했다. "여기서 문제는 인체의 역학과 역학을 실제로 예측하는 방식으로 모방하는 것입니다."
Organ-on-a-a-chip 및 기타 발명품이 간단한 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있지만, 현재 전체 동물 모델은 뇌의 회로 기능이 눈에 보이는 행동과 어떻게 연결되는지와 같이 더 복잡한 효과를 연구하는 유일한 방법입니다. 이것은 인간 질병을 이해하고 궁극적으로 인명 구조 치료 및 요법으로 이끄는 질문 유형입니다. 따라서 이러한 발견의 기초가되는 동물 실험은 여전히 중요합니다.
또한 알고리즘과 같이 오늘날 우리가 가지고있는 가장 유망한 비 동물 테스트는 수십 년 동안 동물 연구를 할 수 있기 때문에 작동한다는 점에 주목할 가치가 있습니다. 그리고 앞으로 나아 가기 위해서는이 연구를 계속해야한다고 Zhu는 말했다.
Zhu 교수는“동물 실험을 완전히 대체하기 위해 컴퓨터를 사용할 수는 없다. 필요한 데이터를 생성하기 위해서는 여전히 저수준 동물 실험이 필요하다”고 말했다. "유망한 접근 방식에 투표 해달라고 요청하면 전산 및 실험 방법의 조합에 투표 할 것입니다."
동물 실험에 대한 대안이 있습니까? 짧은 대답은 '그렇다'입니다. 몇 가지 옵션이 있지만 현재로서는 동물 실험을 근절하기에는 정교하지 않습니다. 그러나 결정적으로 연구에 사용하는 동물의 수를 줄일 수 있습니다. 그리고 새로운 규제와 더 똑똑한 대안으로 미래에는 동물의 수가 계속 줄어들기를 기대할 수 있습니다.
