无动物研究能否成为医学未来

荷兰Radbud大学Merel Ritskes-Hoitinga教授旨在改善生物医学研究,减少不必要的动物研究使用并使用更好的替代方法替代动物研究在整个生涯中,她研究并突出动物研究的劣势,例如结果质量达标和缺乏证据可转至人类临床研究改善医学需要范式改变我们对动物研究的思维方式 — — 动物研究真的有必要吗? 是否有更好的替代方法?当前的科学证明,使用无动物替代物,如人干细胞衍生有机体和计算机建模,为人类带来更多相关结果

动物模型非人类物种用于生物和生物医学研究,以了解更多人命知识从临床研究角度讲,动物模型被科学家使用,目的是发现各种疾病的根本原因、预防措施和可能的处理方法。使用动物模型可回溯千百年,亚里士多德表示研究动物种类有助于加深对人类的了解后在十八世纪和十九世纪广泛使用,因为医学扩展,并已成为研究的长期实践可这种实践有多么有用

使用动物模型推断人类信息在某种程度上是可能的,因为保护所有物种都出现的某些生物过程使用的一些常用模型包括酵母果蝇德罗索比拉小鼠、大鼠、线虫、青蛙、斑马鱼和小鸡胚选择这些模型是因为人与人之间深层次的遗传关系,这在遗传学、行为学和生化活动方面产生相似性。举例说,95%以上的基因同族化(相似因共享祖先关系而异)物种间多基因可同质化,但这并不意味着它们会以相似方式自动响应药物举例说,灾害发生依据假设非人类灵长类人预言人对人体免疫系统响应的正确预测

使用动物模型时考虑下列优缺点要完全理解一种疾病,重要的是研究生理功能和器官与组织之间的系统交互细胞培养可帮助识别分子和细胞交互作用,但整体生物仍被视为解释荷尔蒙复杂网络、循环因子和细胞所必备性近些年来遗传工程技术的进步还帮助开发带突变或异常基因函数的有病动物模型,通过Knockout研究实现,这不可能在人间实现。基因变换的进展无助于治标,例如老年痴呆病,目前大力劝阻开发新转基因模型实现此目的

动物模型缺陷
动物模型带给我们许多优势,例如分析基本饮食养分,但根据新的科学证据,使用动物模型已变得越来越两极分化讨论点由ritskes-Hoitinga教授及其同事出版的2020年会议报告中,她主张更多地使用免动物研究,如计算机建模和从人干细胞衍生的有机体,作为动物模型的替代物30年前作为兽医医科学生,里采斯-霍廷加教授在目睹许多公开科学论文质量低后,渴望提高动物研究质量并改进实验动物福利达标论文结果无法推断为人基试验,因此许多动物模型使用时没有明确医学目的

.在许多情况下,动物模型无法复制复杂的人类行为和疾病

最近发现只有25%用于研究的动物结果被认为足以在论文中报告一般来说,所有动物结果都需要报告才能产生可靠的科学解释25%的实验中,一半以上质量差,因为实验本身不适当或没有适当报告归根结底,发现归根结底,只有约10%的动物研究有用这对于制药行业实践也产生了负连锁效果,因为这些研究者首先希望重复已经出版的基于动物的预科实验本身,在测试人类前验证结果药厂研究中,三分之二重复研究的结果与早先发布的结果不一致,导致这些项目中断单在美国,动物研究不可复制估计每年耗资280亿美元。

外推动物模型可能更有利于模拟特定变异对具有相同遗传背景的病人的函数和影响但它不提供对病人的全面理解,因为他们通常有复发疾病,疾病往往不是单个基因引起的,而是数个不同基因的交互作用造成的,同时也受环境因素的影响。在许多实验中,动物群标准化生成同质样本大小并受约束条件约束,这些条件不推断人类群的多样性。因此,在许多情况下,动物模型无法复制复杂的人类行为和疾病,在临床试验中应用到人时产生前后不一的结果动物模型约90%的潜在药理干预未能在人类临床试验中重述同值回报因此,在影响人类的数千种疾病中,估计只有约500种至少得到一种经批准的治疗生产率和速率从实验室传到床头正处在危机中

动物和人研究发布日期审查显示,动物和人研究往往同时发生而不是连续发生法律要求在临床测试安全测试前进行动物研究动物研究真正对临床研究有多么必要?

如何提高前科研究
当前证据显示动物测试不易移植,期望少用动物产生更高质量结果, 并投资免动物方法, 目的是改善翻译并增加人文科学

itskes-Hoitinga教授为克服动物研究不易移植到人类临床试验中,举例说,需要提高整个研究过程的透明度,使研究人员知道实验是如何进行的,所有结果都可正确解释。负和中性结果也应公开发布以避免实验不必要的重复大规模开放协作文化必须存在,例如建立开放数据库和采用复制文化以确保持续和严格评价临床研究研究规划也应谨慎,让相关利害关系方参与,如病人组织或病人组织,并引出相关医学研究问题

动物医学测试利弊极化可以通过系统审查分析科学证据解决

此外,在对人体参与者进行临床研究前,可以对动物研究结果进行预期系统审查。系统评审分析过去实验 动物研究特定题目 说明实验设计、方法学和结果的强度SRs归纳大量证据并分析内外部有效性(结果精确度研究群和结果精度在其他情况下,例如动物模型结果分别泛化和可转用性),最终决定试验过程的可靠性和有效性

自动物研究SRs以来,荷兰Radbud大学将动物研究使用率减少了35%系统审查可减少不必要的动物研究使用,因为它们可补充正在进行的研究,选择更优动物模型或无动物替代物系统审查严格归纳现有证据,从而为研究人员提供基于证据的新洞察力,以决定下一步工作它可以避免动物研究不必要的重复,避免选择不适当的模型和不必要地执行临床试验

系统审查的不幸好处在于它清楚地表明许多动物实验没有包含基本程序,这些程序可以对结果和可转换性实现最大程度的可靠解释,例如执行随机化和失明基本科学原则因此,增加系统审查的使用有可能为这一问题前台并成为改善实验设计、质量和报告的一个催化器

2020年会议报告还鼓励研究人员更多讨论和提高认识,以利用现有实验指南保证实验设计质量得到维护

归根结底,动物模型使用必须持续检查,以确保不不必要的使用动物当前研究结构使用许多动物进行临床前科研究,但在转换为人类临床试验时未能产生重大结果因此,以人为中心的模型,如使用人干细胞衍生的有机体和机器学习应优先使用由多利害相关方持续倡导并直接协作, 诸如政治家和病人组织, ritskes-Hoitinga教授期望率先创新荷兰免动物研究, 希望提高全球生物医学研究标准,