1. Ricerca e sviluppo di farmaci: Caso di studio
In un test effettuato in Spagna per un nuovo materiale di riempimento delle otturazioni dentali, sono stati presi sei cani, anestetizzati e sottoposti all'operazione di devitalizzazione di 1
2 denti ciascuno. I denti dei cani sono stati trapanati fino alla radice e poi riempiti col materiale per otturazioni. Per far questo, è stata tagliata la gengiva dei cani, fatto un buco col trapano attraverso le ossa per arrivare alla radice dei denti. Le punte della radice sono state tagliate via, ed è stata creata una cavità in ciascuna punta. Queste cavità sono state riempite in parte con un amalgama standard argentato e in parte con il nuovo polimero sotto test. I cani sono stati uccisi dopo tre mesi. Il nuovo materiale ha causato infiammazioni gravi nelle ossa e nella gengiva, e la crescita delle ossa non era migliore rispetto all'amalgama standard.
Opportunità di rimpiazzamento
I denti umani provenienti da estrazioni dentistiche sono usati in vitro per testare la capacità sigillante delle otturazioni sulle radici. Inoltre, si possono realizzare colture cellulari in provetta sui polimeri dell'amalgama da testare, per verificare se le sostanze chimiche passano dall'amalgama al dente, e la gravità dell'infiammazione risultante. Già oggi si utilizzano simulazioni al computer per predire stress meccanici nelle otturazioni causate dalla perdita ossea. Ulteriori progressi in queste tecniche potranno sostituire altri esperimenti su animali.
2. Ricerca di base: Caso di studio
In Italia sono stati usati dei maiali per verificare se le cellule staminali potessero riparare danni cardiaci. I maiali sono stati sottoposti a un'operazione chirurgica allo scopo di bloccare un'arteria per provocare un attacco di cuore. Dopo trenta giorni, sono stati nuovamente operati iniettando loro in una vena cardiaca delle cellule staminali geneticamente modificate. Sono stati somministrati agli animali farmaci immunodepressivi per altri trenta giorni, per evitare il rigetto delle cellule staminali, e poi sono stati uccisi. Le cellule iniettate si erano spostate nell'area dei tessuti cardiaci danneggiati, ma non si erano sviluppate in cellule cardiache.
Opportunità di rimpiazzamento
Le cellule staminali sono in grado di svilupparsi in cellule cardiache in provetta, e le loro caratteristiche (frequenza cardiaca, attività elettrica e biochimica, ecc.) possono essere studiate in vitro. Queste cellule possono anche essere testate in vitro allo scopo di predire le loro funzioni dopo l'impianto. In ulteriori studi in provetta, le cellule posso anche venire inserite in pezzi di tessuto cardiaco (danneggiato in una certa area per simulare un attacco cardiaco) per vedere se si spostano verso il tessuto danneggiato.
3. Test di tossicità: Caso di studio
Nei test su animali per un nuovo farmaco chiamato TGN1412, a un gruppo di macachi è stata somministrata una dose di farmaco pari a 500 volte quella successivamente provata sui volontari umani. I test sulle scimmie non hanno mostrato reazioni negative, ma sei volontari umani sono quasi rimasti uccisi a causa di una forte reazione immunitaria che aveva provocato danni in vari organi. Questa è un'ulteriore dimostrazione delle difficoltà di interpretare i risultati dei test su animali.
Opportunità di rimpiazzamentto
Gli studi in vitro sulle cellule umane forniscono risultati più rilevanti, e avrebbero potuto evitare questa tragedia. Studi in provetta effettuati dopo l'evento sopra descritto hanno rivelato una grossa differenza nelle reazioni a questo farmaco tra le cellule di scimmia e quelle umane. Oggi è disponibile un nuovo modello di colture cellulari microscopiche per studiare in vitro le reazioni immunitarie ai farmaci. E metodi analitici molto precisi permettono oggi di effettuare in modo estremamente sicuro studi di "microdosaggio" nei volontari umani, fin dai primi stadi del processo di sviluppo del farmaco.
4. Altro: Caso di studio
Nei laboratori di tutto il mondo, ai ratti vengono iniettate sostanze chimiche che danneggiano il loro sistema immunitario e poi vengono infettati con dei funghi che causano la polmonite. Questi funghi colpiscono in particolare i pazienti malati di AIDS, i bambini e gli anziani. I funghi vengono fatti crescere all'interno dei ratti, che vegono usati come "bioreattori" viventi, facendoli ammalare di polmonite. Quando la malattia raggiunge uno stadio avanzato, i ratti vengono uccisi, i funghi vengono prelevati dai loro corpi e poi usati per la ricerca.
Opportunità di rimpiazzamento
La fondazione Dr. Hadwen Trust sta sviluppando delle colture cellulari in vitro che permetteranno di eliminare l'uso degli animali per la produzione di questi funghi. Metodi senza animali come questi hanno il vantaggio di permettere agli scienziati di studiare il fungo della polmonite che infetta gli umani, anziché quello che infetta i ratti. Il metodo sostitutivo è quindi molto più rilevante per i pazienti umani del metodo che usa animali.
5. Diagnosi delle malattie: Caso di studio
In tutto il mondo, gli animali vengono usati per identificare i ceppi dei microbi patogeni che causano le malattie. Per esempio, il batterio Peptostreptococcus può portare ascessi al cervello, fegato, seno e polmoni di persone malate. I ceppi patogeni vengono solitamente identificati iniettandoli nei porcellini d'India, il che provoca ascessi alla schiena o alle zampe degli animali.
Opportunità di rimpiazzamento
La spettrometria di massa è un metodo di analisi chimica che, combinato con la tecnologia al laser, si è sviluppato nelle MALDI-ToF-spettrometria di massa. Questa tecnologia oggi consente agli scienziati di identificare molti batteri patogeni senza usare animali. La tecnologia può essere adattata per identificare velocemente molti altri patogeni infettivi, in modo da eliminare i test di routine su porcellini d'India, conigli e altri animali usati nei test diagnostici.
6. Didattica e training: Caso di studio
Le rane vengono ancora usate nella didattica universitaria e nelle scuole superiori (non in Italia) da molti studenti in tutto il mondo. In un corso universitario di embriologia, in Francia, alle rane vengono iniettati ormoni per stimolare la sovrapproduzione di uova e sperma. Le rane maschio vengono uccise e vengono rimossi i loro testicoli, e alle rane femmina vengono prelevate le uova in modo che gli studenti possano effettuare la fertilizzazione in vitro. Alle femmine vengono anche prelevate le ovaie, prima dell'uccisione, per studi successivi.
Opportunità per il rimpiazzamento
Sono disponibili CD interattivi per insegnare agli studenti come avviene lo sviluppo delle uova degli anfibi e la formazione degli embrioni. Nel CD sono inclusi video ad alta qualità, animazioni e immagini prese al microscopio. Sono anche disponibili modelli anatomici che mostrano l'embriologia delle rane, dalla fertilizzazione a uno stadio avanzato di sviluppo. La capacità di osservazione diretta degli studenti si può sviluppare usando piante anziché animali.
7. Produzione e controllo qualità delle medicine biologiche: Caso di studio
Il test Dose Letale 50% (DL50) consiste nell'iniettare a gruppi diversi di animali diverse quantità della sostanza sotto test, per identificare la dose che uccide il 50% degli animali di quel gruppo. Per standardizzare l'efficacia dei lotti della tossina Botulino vengono condotti di routine, ogni anno, test DL50 su decine di migliaia di topi. Questa tossina è usata in campo medico per curare le condizioni neuromuscolari (e nella cosmetica come trattamento antirughe). Alcuni dei topi usati in questi test sviluppano paralisi, prima nelle zampe e poi nei muscoli respiratori, e muoiono così soffocati.
Opportunità di rimpiazzamento
Il test SNAP-25 è un test sostitutivo senza animali che risulta più veloce, meno costoso e più preciso di quello sui topi. Il test sostitutivo, che ha già salvato migliaia di topi, usa una proteina sintetica in provetta ed è già stato approvato per l'uso come test finale per l'efficacia dei lotti di Botulino.
dal dossier del Dr. Hadwen Trust : ''Towards a European Science without Animal Experiments.''
Opportunità di rimpiazzamento
I denti umani provenienti da estrazioni dentistiche sono usati in vitro per testare la capacità sigillante delle otturazioni sulle radici. Inoltre, si possono realizzare colture cellulari in provetta sui polimeri dell'amalgama da testare, per verificare se le sostanze chimiche passano dall'amalgama al dente, e la gravità dell'infiammazione risultante. Già oggi si utilizzano simulazioni al computer per predire stress meccanici nelle otturazioni causate dalla perdita ossea. Ulteriori progressi in queste tecniche potranno sostituire altri esperimenti su animali.
2. Ricerca di base: Caso di studio
In Italia sono stati usati dei maiali per verificare se le cellule staminali potessero riparare danni cardiaci. I maiali sono stati sottoposti a un'operazione chirurgica allo scopo di bloccare un'arteria per provocare un attacco di cuore. Dopo trenta giorni, sono stati nuovamente operati iniettando loro in una vena cardiaca delle cellule staminali geneticamente modificate. Sono stati somministrati agli animali farmaci immunodepressivi per altri trenta giorni, per evitare il rigetto delle cellule staminali, e poi sono stati uccisi. Le cellule iniettate si erano spostate nell'area dei tessuti cardiaci danneggiati, ma non si erano sviluppate in cellule cardiache.
Opportunità di rimpiazzamento
Le cellule staminali sono in grado di svilupparsi in cellule cardiache in provetta, e le loro caratteristiche (frequenza cardiaca, attività elettrica e biochimica, ecc.) possono essere studiate in vitro. Queste cellule possono anche essere testate in vitro allo scopo di predire le loro funzioni dopo l'impianto. In ulteriori studi in provetta, le cellule posso anche venire inserite in pezzi di tessuto cardiaco (danneggiato in una certa area per simulare un attacco cardiaco) per vedere se si spostano verso il tessuto danneggiato.
3. Test di tossicità: Caso di studio
Nei test su animali per un nuovo farmaco chiamato TGN1412, a un gruppo di macachi è stata somministrata una dose di farmaco pari a 500 volte quella successivamente provata sui volontari umani. I test sulle scimmie non hanno mostrato reazioni negative, ma sei volontari umani sono quasi rimasti uccisi a causa di una forte reazione immunitaria che aveva provocato danni in vari organi. Questa è un'ulteriore dimostrazione delle difficoltà di interpretare i risultati dei test su animali.
Opportunità di rimpiazzamentto
Gli studi in vitro sulle cellule umane forniscono risultati più rilevanti, e avrebbero potuto evitare questa tragedia. Studi in provetta effettuati dopo l'evento sopra descritto hanno rivelato una grossa differenza nelle reazioni a questo farmaco tra le cellule di scimmia e quelle umane. Oggi è disponibile un nuovo modello di colture cellulari microscopiche per studiare in vitro le reazioni immunitarie ai farmaci. E metodi analitici molto precisi permettono oggi di effettuare in modo estremamente sicuro studi di "microdosaggio" nei volontari umani, fin dai primi stadi del processo di sviluppo del farmaco.
4. Altro: Caso di studio
Nei laboratori di tutto il mondo, ai ratti vengono iniettate sostanze chimiche che danneggiano il loro sistema immunitario e poi vengono infettati con dei funghi che causano la polmonite. Questi funghi colpiscono in particolare i pazienti malati di AIDS, i bambini e gli anziani. I funghi vengono fatti crescere all'interno dei ratti, che vegono usati come "bioreattori" viventi, facendoli ammalare di polmonite. Quando la malattia raggiunge uno stadio avanzato, i ratti vengono uccisi, i funghi vengono prelevati dai loro corpi e poi usati per la ricerca.
Opportunità di rimpiazzamento
La fondazione Dr. Hadwen Trust sta sviluppando delle colture cellulari in vitro che permetteranno di eliminare l'uso degli animali per la produzione di questi funghi. Metodi senza animali come questi hanno il vantaggio di permettere agli scienziati di studiare il fungo della polmonite che infetta gli umani, anziché quello che infetta i ratti. Il metodo sostitutivo è quindi molto più rilevante per i pazienti umani del metodo che usa animali.
5. Diagnosi delle malattie: Caso di studio
In tutto il mondo, gli animali vengono usati per identificare i ceppi dei microbi patogeni che causano le malattie. Per esempio, il batterio Peptostreptococcus può portare ascessi al cervello, fegato, seno e polmoni di persone malate. I ceppi patogeni vengono solitamente identificati iniettandoli nei porcellini d'India, il che provoca ascessi alla schiena o alle zampe degli animali.
Opportunità di rimpiazzamento
La spettrometria di massa è un metodo di analisi chimica che, combinato con la tecnologia al laser, si è sviluppato nelle MALDI-ToF-spettrometria di massa. Questa tecnologia oggi consente agli scienziati di identificare molti batteri patogeni senza usare animali. La tecnologia può essere adattata per identificare velocemente molti altri patogeni infettivi, in modo da eliminare i test di routine su porcellini d'India, conigli e altri animali usati nei test diagnostici.
6. Didattica e training: Caso di studio
Le rane vengono ancora usate nella didattica universitaria e nelle scuole superiori (non in Italia) da molti studenti in tutto il mondo. In un corso universitario di embriologia, in Francia, alle rane vengono iniettati ormoni per stimolare la sovrapproduzione di uova e sperma. Le rane maschio vengono uccise e vengono rimossi i loro testicoli, e alle rane femmina vengono prelevate le uova in modo che gli studenti possano effettuare la fertilizzazione in vitro. Alle femmine vengono anche prelevate le ovaie, prima dell'uccisione, per studi successivi.
Opportunità per il rimpiazzamento
Sono disponibili CD interattivi per insegnare agli studenti come avviene lo sviluppo delle uova degli anfibi e la formazione degli embrioni. Nel CD sono inclusi video ad alta qualità, animazioni e immagini prese al microscopio. Sono anche disponibili modelli anatomici che mostrano l'embriologia delle rane, dalla fertilizzazione a uno stadio avanzato di sviluppo. La capacità di osservazione diretta degli studenti si può sviluppare usando piante anziché animali.
7. Produzione e controllo qualità delle medicine biologiche: Caso di studio
Il test Dose Letale 50% (DL50) consiste nell'iniettare a gruppi diversi di animali diverse quantità della sostanza sotto test, per identificare la dose che uccide il 50% degli animali di quel gruppo. Per standardizzare l'efficacia dei lotti della tossina Botulino vengono condotti di routine, ogni anno, test DL50 su decine di migliaia di topi. Questa tossina è usata in campo medico per curare le condizioni neuromuscolari (e nella cosmetica come trattamento antirughe). Alcuni dei topi usati in questi test sviluppano paralisi, prima nelle zampe e poi nei muscoli respiratori, e muoiono così soffocati.
Opportunità di rimpiazzamento
Il test SNAP-25 è un test sostitutivo senza animali che risulta più veloce, meno costoso e più preciso di quello sui topi. Il test sostitutivo, che ha già salvato migliaia di topi, usa una proteina sintetica in provetta ed è già stato approvato per l'uso come test finale per l'efficacia dei lotti di Botulino.
dal dossier del Dr. Hadwen Trust : ''Towards a European Science without Animal Experiments.''
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