ĆW.10

ALTERNATYWNE METODY BADAŃ (prelekcja)

- stosowane zamiast badań na zwierzętach

- procedury, które mogą zastąpić badania na zwierzętach, ograniczyć liczbę, zmniejszyć stres i ból zwierząt.

Idea 3 R: reduce, replace, refine

• Reduction - zmniejszenie liczby zwierząt, na których prowadzi się eksperyment

• Refinement - doskonalenie i rozwój procedur badawczych w celu zmniejszenia cierpień zwierząt używanych w eksperymentach

• Replacement - zastąpienie badań na zwierzętach przez modele badawcze nie odczuwające cierpień (in vitro, in silico)

Trzy główne pytania:

1. Czy eksperymenty na zwierzętach są konieczne?

2. Czy uzyskane wyniki można odnieść do ustroju człowieka?

3. Jak ograniczyć liczbę zwierząt eksperymentalnych?

Bada się głównie:

• myszy

• szczury

• ryby

• świnki morskie

• króliki

Ad. 2 : czy uzyskane wyniki można odnieść do ustroju człowieka?

Leki bardzo często działają inaczej na ludzi i na zwierzęta, np.:

- strychnina - zabija ludzi, nie działa na świnki morskie

- penicylina - antybiotyk dla ludzi, śmiertelny dla świnek morskich

- digitalis- u ludzi nasercowo, u psów niebezpieczny wzrost ciśnienia

substancja	LD50 myszy	LD50 szczurów	LD50 ludzi
nikotyna	3	50	0,7
chloroform	36	908	999

… /dalsza część tabelki…/

Różnice spowodowane są różną pracą formową i odmiennymi izoformami CYP cytochromu P450

Wyniki uzyskane z badań na zwierzętach można odnieść do ludzi wyznaczanie dawki równoważnej ; stosowany jest współczynnik niepewności i modyfikujący

/… tu był wykres…/

D_h=(D_a*W_h)/V_h

D_h - dawka równoważna dla człowieka
D_a - dawka pobrana przez zwierzę

W_h - średnia masa człowieka

V_h - objętość powietrza wydychanego przez człowieka w ciągu 8 h

Ad. 3 Jak ograniczyć liczbę zwierząt eksperymentalnych?

Stosowanie do badań zwierząt modyfikowanych transgenicznie (np. z wprowadzonym genem cukrzycy) ułatwia badanie konkretnych leków (p/cukrzycowych), co umożliwia zmniejszenie liczby zwierząt badanych.

Metody alternatywne - mają na celu zastąpienie doświadczeń wykonywanych na zwierzętach eksperymentami w probówce in vitro, albo w analizie komputerowej in silico

Gdy nie można ich zastąpić, priorytetem jest humanitarne traktowanie zwierząt.

Walidacja metody alternatywnej

1. opracowanie testu

2. prewalidacja- badania ograniczone

3. walidacja - badania w różnych laboratoriach

4. niezależna ocena przez grupę ekspertów

5. akceptacja urzędowa

Zwalidowane metody (zaaprobowane przez Europejskie Centrum Walidacji Metod Alternatywnych ECVAM)

1. działanie żrące na skórę

- test wykorzystujący model ludzkiej skóry Episkin

- test przeskórnej oporności elektrycznej (skóra szczura)

2. działanie fototoksyczne

- test wychwytu czerwieni obojętnej przez fibroblasty 3T3

3. działanie uczulające

- test spływowych węzłów chłonnych(LLNA); wymaga zastosowania zwierząt (myszy)

Metody in vitro są tańsze i trwają krócej niż tradycyjne

Modelowanie molekularne - zbiór technik obliczeniowych które służą do modelowania i przewidywania własności cząstek, układów ponadcząstkowych. Pozwala na komputerowe dopasowanie badanego związku do struktury biologicznej na którą ma działać. Może być nią enzym lub receptor.
Zastosowanie:

• nanotechnologia

• projektowanie leków

• poznawanie struktur biologicznych, których sekwencja jest stała, a budowa i funkcje nie

• w badaniach materiałowych

• poznawanie struktury, dynamiki i termodynamiki rozmaitych zw. chemicznych

• w biologii molekularnej do badania zwijania białek, katalizy enzymów, stabilności białek, cząsteczkowego rozróżniania powierzchni białek i DNA

Projekt Rosetta (?)

- efektami są np. model kulowy fenyloalaninowego tRNA drożdży. Został uzyskany na płaskim ekranie komputerowym.

- kompleks DNA z białkiem Cro (?)

Testy oceniające cytotoksyczność:

• z fosfatazą zasadową - ocena lizosomów

• test obojętnej czerwieni - ocena lizosomów

• LDHe - ocena przepuszczalności błony

• Sulforodamina B - ocena proliferacji Komorek, powstawania białek

• Glukoza - ocena fizjologicznego stanu komórki

• MTT/XTT- ocena mitochondrialnego metabolizmu, łańcucha oddechowego

• Fiolet krystaliczny - ocena proliferacji kom

• LDHi - ocena metabolizmu komórek

Szybki test AMESA

(…….. do uzupełnienia, rysunek)

- stosowana Salmonella/ E. coli (szczep zmutowany w ten sposób że nie może rosnąć na podłożu). Sprawdzamy czy dana substancja jest mutagenna czy nie (jeśli mutagenna, to zmiana barwy podłoża).

Testy alternatywne są zazwyczaj testami jakościowymi.

Od 2004 roku preparaty kosmetyczne nie mogą być testowane na zwierzętach.

Bazy danych

badań In vitro

Bazy danych bad. in vivo na zwierzętach

Bazy danych badań in vivo na ludziach

Bazy danych wł .fiz-chem

decyzja o podjęciu badań

---