Bir Sonraki Gişe Rekortmeni İlaç Laboratuvar İçin Güvenli Olabilir mi?

1937’de bir Amerikan ilaç şirketi strep boğazını tedavi etmek için yeni bir iksir çıkardı ve istemeden bir halk sağlığı felaketine neden oldu. İnsanlar veya hayvanlar üzerinde test edilmeyen ürün, zehirli olduğu bilinen bir solvent içeriyordu. 100’den fazla insan öldü.

Ertesi yıl Kongre, ilaç şirketlerinin yeni ilaçları piyasaya sürmeden önce ABD Gıda ve İlaç İdaresine güvenlik verilerini sunmasını zorunlu kılan Federal Gıda, İlaç ve Kozmetik Güvenliği Yasasını kabul ederek hayvan toksisite testi çağını başlattı.

Artık ilaç geliştirmede yeni bir bölüm başlayabilir. Geçen yılın sonlarında yasalaşan FDA Modernizasyon Yasası 2.0, ilaç üreticilerinin canlı hayvanlar yerine biyomühendislik ürünü organlar, çip üzerinde organlar ve hatta bilgisayar modelleri gibi yeni yüksek teknoloji araçları kullanarak ön güvenlik ve etkinlik verilerini toplamasına olanak tanıyor. Kongre ilaveten hayvan testlerine alternatiflerin geliştirilmesini hızlandırmak için FDA’ya 5 milyon dolar tahsis etti.

Diğer kurumlar ve ülkeler de benzer değişiklikler yapıyor. 2019’da ABD Çevre Koruma Ajansı, memeliler üzerindeki testleri azaltacağını ve sonunda ortadan kaldıracağını duyurdu. 2021’de Avrupa Parlamentosu, hayvan testlerinin aşamalı olarak kaldırılması çağrısında bulundu.

Uzmanlar, hareketlerin, gelişen hayvan görüşü ve ilaç geliştirmeyi daha ucuz ve daha süratli hale getirme arzusu da dahil olmak üzere bir dizi faktör tarafından yönlendirildiğini söylüyor. Ancak nihayetinde onları mümkün kılan şey, hayvanlar üzerinde yapılan testlere mükemmel alternatiflerin geliştirilmesidir.

Birçoğunun ilaç geliştirmede rutin olarak kullanılmadan önce rafine edilmesi, standardize edilmesi ve onaylanması gereken bu teknolojiler için henüz erken. Ve bu alternatiflerin savunucuları bile hayvanlar üzerinde yapılan testlerin yakın zamanda ortadan kalkmayacağını kabul ediyor.

Uzmanlar, hayvan dışı yaklaşımlara yönelik baskının nihayetinde ilaç geliştirmeyi hızlandırmaya, hasta sonuçlarını iyileştirmeye ve laboratuvar hayvanları üzerindeki yükü azaltmaya yardımcı olabileceğini söylüyor.

Ulusal Toksikoloji Programı’nın Alternatif Toksikolojik Yöntemlerin Değerlendirilmesi Kurumlar Arası Merkezi direktörü Nicole Kleinstreuer, “Hayvanlar, insanlarda ne olacağını tahmin etmek için sadece bir vekildir” dedi.

“Tamamen insan bir modele sahip olduğumuz bir noktaya gelebilirsek,” diye ekledi, “o zaman artık hayvanların kara kutusuna ihtiyacımız yok.”

hayvanlara karşı tutum

Hayvan hakları grupları, onlarca yıldır hayvanlar üzerinde test yapılmasını azaltmak için kulis yapıyor ve giderek daha duyarlı bir halk buldular. 2022 Gallup anketinde, Amerikalıların yüzde 43’ü hayvanlar üzerinde tıbbi testlerin “ahlaki açıdan yanlış” olduğunu söyledi, bu oran 2001’de yüzde 26’ydı.

Hayvan testlerine alternatifleri savunan kar amacı gütmeyen bir grup olan Doktorlar Sorumlu Tıp Komitesi’nin araştırma politikası direktörü Elizabeth Baker, hayvanlar üzerinde testlerin azaltılmasının “birçok insan için birçok farklı nedenden dolayı önemli olduğunu” söyledi. “Hayvan etiği aslında oldukça büyük bir itici güç.”

Ama bu tek değil. Hayvan testleri ilaveten zaman alıcı, pahalı ve kusurlara karşı savunmasızdır. Özellikle ilaç geliştirme başarısızlıkla doludur ve hayvanlarda ümit verici görünen birçok ilaç insanlarda etkisizdir. “Biz 70 kiloluk fareler değiliz” dedi.

Ayrıca, bazı gelişmiş yeni tedaviler, insana özgü hedefleri olabilecek antikorlar veya DNA fragmanları gibi biyolojik ürünlere dayanmaktadır.

Hartung, “Sadece etik nedenlerle değil, aynı zamanda bu ekonomik nedenlerle ve güvenlik açıklarını gerçekten kapatmak için daha modern ve daha insancıl şeylere uyum sağlamak için çok fazla baskı var” dedi.

(Dr. Hartung, beyin organellerinin üretimi için Johns Hopkins Üniversitesi patentinde adı geçen mucittir. Teknolojiye lisans veren şirketten telif ve danışmanlık alır.)

Son yıllarda, bilim adamları laboratuvarda insan fizyolojisini kopyalamak için daha sofistike yöntemler geliştirdiler.

İnsan kök hücrelerinin, beyin, akciğer veya böbrek gibi belirli bir insan organıyla aynı temel özellikleri gösteren organoid olarak bilinen küçük, üç boyutlu bir düzeneğe dönüşmesine nasıl yardımcı olacaklarını öğrendiler. .

Bilim adamları bu mini organları hastalığın temellerini incelemek ve hatta bireysel hastalarda tedavileri test etmek için kullanabilirler. 2016 yılında yapılan bir çalışmada araştırmacılar, kistik fibrozlu hastalardan alınan hücre örneklerinden mini bağırsaklar yaptılar ve ardından hangi hastaların yeni ilaçlara yanıt vereceğini tahmin etmek için organelleri kullandılar.

Bilim adamları ilaveten, büyük ölçekte organeller üretmek ve deri gibi diğer insan dokularından çizgiler basmak için 3 boyutlu yazıcılar kullanıyorlar.

Diğer bir yaklaşım ise “organlar on a chip” yaklaşımına dayanmaktadır. AA pil boyutunda olan bu cihazlar, farklı türde insan hücreleriyle kaplanabilen küçük kanallara sahiptir. Araştırmacılar, vücudun belirli bir bölümünden nasıl geçebileceklerini simüle etmek için ilaçları kanallardan taşıyabilirler.

Yakın zamanda yapılan bir çalışmada, çip üzerinde organ biyoteknoloji şirketi olan Emulate, iyi çalışılmış 27 ilacı test etmek için çip üzerinde karaciğer kullandı. Tüm ilaçlar başlangıçta hayvanlarda test edildi, ancak daha sonra bazılarının insanlarda karaciğer toksisitesine neden olduğu bulundu. Araştırmacıların geçen Aralık ayında Communications Medicine dergisinde bildirdiğine göre, çip üzerindeki karaciğer toksik bileşiklerin yüzde 87’sini başarıyla tanımladı.

Araştırmacılar ilaveten, bir ilacın tüm birbirine bağlı sistemi nasıl etkileyebileceğini öğrenmek için çip üzerinde kalp ve çip üzerinde karaciğeri birleştirerek farklı sistemleri birbirine bağlayabilirler. “Geleceğin yalan olduğunu düşünüyorum,” dedi Dr. Kleinstreuer.

karmaşık hesaplamalar

Tüm yeni araçların gerçek hücrelere ihtiyacı yoktur. Belirli kimyasal özelliklere sahip bir bileşiğin toksik olma olasılığını, ne kadarının çeşitli organlara ulaşacağını ve ne kadar hızlı metabolize edileceğini tahmin edebilen hesaplamalı modeller de vardır.

Modeller farklı hastaları temsil edecek şekilde ayarlanabilir. Örneğin, bir ilaç üreticisi, genç erişkinlerde işe yarayan bir ilacın, genellikle böbrek fonksiyonlarında azalma olan yaşlı erişkinlerde güvenli ve etkili olup olmadığını test edebilir.

Liverpool Johns’ta in silico veya bilgisayar tabanlı kimyasal testler konusunda uzman olan Judith Madden, “Bir hesaplama modeli kullanarak problemları olabildiğince erken belirleyebilirseniz, bu sizi bu kimyasallarla yanlış yapmaktan kurtarır” dedi. Moores Üniversitesi. (Dr. Madden aynı zamanda Alternatives to Laboratory Animals’ın baş editörüdür.)

Madden, bazı yaklaşımların yıllardır ortalıkta dolaştığını, ancak bilgi işlem teknolojisindeki ve yapay zekadaki gelişmelerin onları giderek daha güçlü ve sofistike hale getirdiğini söylüyor.

Sanal hücreler de umut vaat etti. Örneğin, Ulusal Hayvan Nakli, Geliştirme ve Azaltma Ulusal Merkezi’nde ilaç geliştirme program yöneticisi Elisa Passini, araştırmacıların “hücrede olan her şeyi tanımlayan bir dizi denklem” kullanarak bireysel insan kalp hücrelerini modelleyebileceğini söylüyor. İngiltere’de Araştırmada veya NC3R’de.

2017 yılında, Oxford Üniversitesi’nde bir araştırmacı olan Dr. Passini ve meslektaşları, bu dijital hücrelerin, iyi bilinen düzinelerce ilacın insanlarda kalp problemlarına neden olup olmayacağını tahmin etmede hayvan modellerinden daha iyi olduğu sonucuna vardı.

Bilim adamları artık tüm sanal organları inşa ediyorlar ve bu organlar sonunda bir tür sanal insan haline gelebilir, ancak bazı çalışmalar erken bir aşamada kalsa da, Dr.

İlaç toksisite testi için kullanılabilecek bir köpeğin dijital modelini geliştirmek için bilim adamları ve ilaç şirketleriyle birlikte çalışan NC3Rs’de inovasyon başkanı Cathy Vickers, kısa vadede sanal bir laboratuvar hayvanının daha erişilebilir hale gelebileceğini söyledi.

“Sanal bir köpek geliştirmek hala büyük bir çaba,” dedi Dr. Vickers. “Ama bu kapasiteyi oluşturmak, bu ivmeyi oluşturmakla ilgili.”

Azalt veya değiştir

Uzmanlar, birçok potansiyel hayvan alternatifinin yaygın olarak kullanılmadan önce daha fazla yatırım ve geliştirme gerektireceğini söylüyor. Onların da sınırlamaları var. Örneğin, bilgisayar modelleri yalnızca üzerine inşa edildikleri veriler kadar iyidir ve belirli bileşik türleri, hücreler ve sonuçlar hakkında diğerlerinden daha fazla bilgi vardır.

Şimdiye kadar, bu alternatif yöntemler, akut toksisite gibi nispeten basit, kısa vadeli sonuçları tahmin etmede, bir kimyasalın aylarca veya yıllarca kullanıldığında kanser riskini artırıp artırmadığı gibi karmaşık, uzun vadeli olanlardan daha iyidir. dedi.

Uzmanlar, bu alternatif yaklaşımların ne ölçüde hayvan modellerinin yerini alabileceği konusunda hemfikir değiller. Dr. Kleinstreuer, “Onları tamamen değiştirebileceğimiz bir gelecek için çalışıyoruz” dedi, ancak bunun “yüzyıllar değilse bile” onlarca yıl sürebileceğini kabul etti.

Ancak diğerleri, bu teknolojilerin hayvan testlerinin yerini almak yerine bunlara ek olarak düşünülmesi gerektiğini söyledi. Araştırmalarda hayvanların sorumlu bir şekilde kullanılmasını savunan kar amacı gütmeyen bir grup olan Ulusal Biyomedikal Araştırma Derneği başkanı Matthew Bailey, organellerde veya bilgisayar modellerinde umut vaat eden ilaçların hala hayvanlarda test edilmesi gerektiğini söyledi.

“Araştırmacıların, insan klinik deneylerine geçmelerine izin verilmeden önce karmaşık bir memeli organizmasında olup biten her şeyi görebilmeleri gerekiyor” dedi.

Yine de, Kaliforniya Üniversitesi’nde gelişimsel bir toksikolog olan Nicole zur Nieden, bu daha muhafazakar yaklaşımın fayda sağlayabileceğini ve hayvan testlerinin toptan değiştirilmesinin gerçekçi olmadığını düşündüğünü söyledi.

Özellikle, yeni yaklaşımların bilim adamlarının hayvan testlerine gitmeden önce daha fazla sayıda etkisiz ve tehlikeli bileşik taramasına yardımcı olabileceğini söyledi. Bu, araştırmacıların yürütmek zorunda olduğu hayvan araştırmalarının sayısını ve laboratuvar hayvanlarının maruz kaldığı kimyasalların sayısını azaltacaktır, dedi ve ekledi: “Test hayvanlarının acısını büyük ölçüde azaltabileceğiz.”