Тестирование животных , также известное как эксперименты на животных , исследования на животных и тестирование in vivo , представляет собой использование животных, не являющихся людьми , таких как модельные организмы , в экспериментах, которые стремятся контролировать переменные, которые влияют на поведение или биологическую систему , которая изучается. Этот подход можно противопоставить полевым исследованиям, в которых животные наблюдаются в их естественной среде или местообитаниях. Экспериментальные исследования с животными обычно проводятся в университетах, медицинских школах, фармацевтических компаниях, оборонных учреждениях и коммерческих предприятиях, которые предоставляют услуги по тестированию животных для промышленности. [1] Основное внимание в тестировании животных варьируется от чистого исследования , сосредоточенного на развитии фундаментальных знаний об организме, до прикладного исследования, которое может быть сосредоточено на ответе на некоторые вопросы, имеющие большое практическое значение, такие как поиск лекарства от болезни. [2] Примерами прикладных исследований являются тестирование лечения заболеваний, селекция, оборонные исследования и токсикология , включая тестирование косметики . В образовании тестирование животных иногда является компонентом курсов биологии или психологии . [3]
Исследования с использованием животных моделей были центральными для большинства достижений современной медицины. [4] [5] [6] Они внесли вклад в большую часть базовых знаний в таких областях, как человеческая физиология и биохимия , и сыграли значительную роль в таких областях, как нейронаука и инфекционные заболевания . [7] [8] Результаты включали почти полную ликвидацию полиомиелита и развитие трансплантации органов , и принесли пользу как людям, так и животным. [4] [9] С 1910 по 1927 год работа Томаса Ханта Моргана с плодовой мушкой Drosophila melanogaster определила хромосомы как вектор наследования генов, [10] [11] и Эрик Кандель писал, что открытия Моргана «помогли превратить биологию в экспериментальную науку». [12] Исследования на модельных организмах привели к дальнейшим медицинским достижениям, таким как производство дифтерийного антитоксина [13] [14] и открытие в 1922 году инсулина [15] и его использование для лечения диабета, который ранее означал смерть. [16] Современные общие анестетики, такие как галотан , также были разработаны в ходе исследований на модельных организмах и необходимы для современных сложных хирургических операций. [17] Другие медицинские достижения и методы лечения 20-го века, которые основывались на исследованиях, проведенных на животных, включают методы трансплантации органов , [18] [19] [20] [21] аппарат искусственного кровообращения, [22] антибиотики , [23] [24] и вакцину против коклюша . [25]
Испытания на животных широко используются для исследования человеческих болезней , когда эксперименты на людях были бы неосуществимы или неэтичны . [26] Эта стратегия стала возможной благодаря общему происхождению всех живых организмов, а также сохранению метаболических и эволюционных путей и генетического материала в ходе эволюции . [27] Проведение экспериментов на модельных организмах позволяет лучше понять процесс заболевания без дополнительного риска причинения вреда реальному человеку. Вид модельного организма обычно выбирается таким образом, чтобы он реагировал на болезнь или ее лечение способом, который напоминает физиологию человека по мере необходимости. Биологическая активность в модельном организме не гарантирует эффекта у людей, и необходимо соблюдать осторожность при обобщении с одного организма на другой. [28] [ нужна страница ] Однако многие лекарства, методы лечения и излечения от человеческих болезней разрабатываются частично под руководством животных моделей. [29] [30] Также были разработаны методы лечения болезней животных, в том числе бешенства , [31] сибирской язвы , [31] сапа , [31] вируса иммунодефицита кошек (ВИК), [32] туберкулеза , [31] техасской лихорадки крупного рогатого скота, [31] классической чумы свиней (холеры свиней), [31] сердечного червя и других паразитарных инфекций . [33] Эксперименты на животных по-прежнему необходимы для биомедицинских исследований, [34] и используются с целью решения таких медицинских проблем, как болезнь Альцгеймера, [35] СПИД, [36] рассеянный склероз, [37] повреждение спинного мозга, многие головные боли, [38] и другие состояния, для которых нет полезной доступной in vitro модельной системы.
Ежегодное использование позвоночных животных — от данио-рерио до нечеловеческих приматов — оценивалось в 192 миллиона по состоянию на 2015 год. [39] В Европейском союзе позвоночные виды составляют 93% животных, используемых в исследованиях, [39] и в 2011 году там было использовано 11,5 миллионов животных. [40] Мышь ( Mus musculus ) связана со многими важными биологическими открытиями 20-го и 21-го веков, [41] и, по одной из оценок, количество мышей и крыс, использованных только в Соединенных Штатах в 2001 году, составило 80 миллионов. [42] В 2013 году сообщалось, что млекопитающие (мыши и крысы), рыбы, амфибии и рептилии вместе составляли более 85% исследовательских животных. [43] В 2022 году в Соединенных Штатах был принят закон, отменивший требование FDA о том, чтобы все лекарства тестировались на животных. [44]
Испытания на животных регулируются в разной степени в разных странах. [45] Испытания на животных регулируются по-разному в разных странах: в некоторых случаях они строго контролируются, в то время как в других действуют более мягкие правила. Продолжаются дебаты об этике и необходимости испытаний на животных. Сторонники утверждают, что они привели к значительным достижениям в медицине и других областях, в то время как противники высказывают опасения по поводу жестокости по отношению к животным и подвергают сомнению их эффективность и надежность. [46] [47] Предпринимаются попытки найти альтернативы испытаниям на животных, такие как компьютерные имитационные модели , технология органов на чипах , которая имитирует человеческие органы для лабораторных испытаний, [48] методы микродозирования, которые включают введение небольших доз тестовых соединений добровольцам вместо животных, не являющихся людьми, для испытаний на безопасность или скрининга на наркотики; сканирование позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ), которое позволяет сканировать человеческий мозг, не причиняя вреда людям; сравнительные эпидемиологические исследования среди человеческих популяций; симуляторы и компьютерные программы для учебных целей; и т. д. [49] [50] [51]
Термины «тестирование животных», «эксперименты на животных», «исследование животных» , «тестирование in vivo » и «вивисекция» имеют схожие обозначения , но разные коннотации . Буквально «вивисекция» означает «живое разделение» животного и исторически относилось только к экспериментам, которые включали рассечение живых животных. Термин иногда используется для уничижительного обозначения любого эксперимента с использованием живых животных; например, Encyclopaedia Britannica определяет «вивисекцию» как: «Операция на живом животном в экспериментальных, а не лечебных целях; в более широком смысле, все эксперименты на живых животных» [52] [53] [54] хотя словари указывают, что более широкое определение «используется только людьми, которые выступают против такой работы». [55] [56] Это слово имеет негативную коннотацию, подразумевая пытки, страдания и смерть. [57] Слово «вивисекция» предпочитают те, кто выступает против этого исследования, тогда как ученые обычно используют термин «эксперименты на животных». [58] [59]
В следующем тексте по возможности исключены практики, связанные с ветеринарной хирургией in vivo , которые оставлены для обсуждения вивисекции .
Самые ранние упоминания об испытаниях на животных встречаются в трудах греков во 2-м и 4-м веках до н. э. Аристотель и Эрасистрат были среди первых, кто проводил эксперименты на живых животных. [60] Гален , римский врач 2-го века, проводил посмертные вскрытия свиней и коз. [61] Авензоар , арабский врач 12-го века в мавританской Испании, представил экспериментальный метод тестирования хирургических процедур перед их применением к пациентам-людям. [62] [63] Открытия 18-го и 19-го веков включали использование Антуаном Лавуазье морской свинки в калориметре для доказательства того, что дыхание является формой горения, и демонстрацию Луи Пастером микробной теории болезней в 1880-х годах с использованием сибирской язвы у овец. [64] Роберт Кох использовал испытания на животных, мышах и морских свинках, чтобы обнаружить бактерии, вызывающие сибирскую язву и туберкулез . В 1890-х годах Иван Павлов использовал собак для описания классического обусловливания . [65]
Исследования с использованием животных моделей были центральными для большинства достижений современной медицины. [4] [5] [6] Они внесли большую часть базовых знаний в такие области, как человеческая физиология и биохимия , и сыграли значительную роль в таких областях, как нейронаука и инфекционные заболевания . [7] [8] Например, результаты включали почти полную ликвидацию полиомиелита и развитие трансплантации органов , и принесли пользу как людям, так и животным. [4] [9] С 1910 по 1927 год работа Томаса Ханта Моргана с плодовой мушкой Drosophila melanogaster определила хромосомы как вектор наследования генов. [10] [11] Дрозофила стала одним из первых и в течение некоторого времени наиболее широко используемых модельных организмов, [66] и Эрик Кандель писал, что открытия Моргана «помогли превратить биологию в экспериментальную науку». [12] D. melanogaster остается одним из наиболее широко используемых модельных организмов эукариот. В тот же период времени исследования генетики мышей в лаборатории Уильяма Эрнеста Касла в сотрудничестве с Эбби Латроп привели к созданию инбредной линии мышей DBA («разбавленная, коричневая и не агути») и систематическому созданию других инбредных линий. [67] [68] С тех пор мышь широко использовалась в качестве модельного организма и связана со многими важными биологическими открытиями 20-го и 21-го веков. [41]
В конце 19 века Эмиль фон Беринг выделил дифтерийный токсин и продемонстрировал его действие на морских свинках. Он продолжил разработку антитоксина против дифтерии у животных, а затем и у людей, что привело к появлению современных методов иммунизации и в значительной степени положило конец дифтерии как опасному заболеванию. [13] Дифтерийный антитоксин широко увековечен в гонке Айдитарод, которая была смоделирована после доставки антитоксина в ходе сывороточного пробега 1925 года в Ном . Успех исследований на животных в производстве дифтерийного антитоксина также был приписан к причине упадка оппозиции к исследованиям на животных в Соединенных Штатах в начале 20 века. [14]
Последующие исследования на модельных организмах привели к дальнейшим медицинским достижениям, таким как исследования Фредерика Бантинга на собаках, которые определили, что изоляты панкреатической секреции могут быть использованы для лечения собак с диабетом . Это привело к открытию инсулина в 1922 году (совместно с Джоном Маклеодом ) [15] и его использованию для лечения диабета, который ранее означал смерть. [16] [69] Исследования Джона Кейда на морских свинках открыли противосудорожные свойства солей лития, [70] что произвело революцию в лечении биполярного расстройства , заменив предыдущие методы лечения лоботомией или электросудорожной терапией. Современные общие анестетики, такие как галотан и родственные ему соединения, также были разработаны в ходе исследований на модельных организмах и необходимы для современных сложных хирургических операций. [17] [71]
В 1940-х годах Джонас Солк использовал исследования на макаках-резусах для выделения наиболее вирулентных форм вируса полиомиелита , [72] что привело к созданию им вакцины против полиомиелита . Вакцина, которая стала общедоступной в 1955 году, снизила заболеваемость полиомиелитом в 15 раз в Соединенных Штатах в течение следующих пяти лет. [73] Альберт Сабин улучшил вакцину, передав вирус полиомиелита животным-носителям, включая обезьян; вакцина Сабина была произведена для массового потребления в 1963 году и фактически искоренила полиомиелит в Соединенных Штатах к 1965 году. [74] Было подсчитано, что разработка и производство вакцин потребовали использования 100 000 макак-резусов, при этом от каждой обезьяны было получено 65 доз вакцины. В 1992 году Сабин писал: «Без использования животных и людей было бы невозможно получить важные знания, необходимые для предотвращения множества страданий и преждевременной смерти не только среди людей, но и среди животных». [75]
3 ноября 1957 года советская собака Лайка стала первым из многих животных, облетевших Землю . В 1970-х годах были разработаны антибиотики и вакцины от проказы с использованием броненосцев, [76] затем введенные людям. [77] Способность людей изменять генетику животных сделала огромный шаг вперед в 1974 году, когда Рудольф Йениш смог создать первое трансгенное млекопитающее , интегрировав ДНК обезьян в геном мышей. [78] Эти генетические исследования быстро прогрессировали, и в 1996 году родилась овечка Долли , первое млекопитающее, клонированное из взрослой клетки. [79] [80]
Другие медицинские достижения и методы лечения 20-го века, которые основывались на исследованиях, проведенных на животных, включают методы пересадки органов , [18] [19] [20] [21] аппарат искусственного кровообращения, [22] антибиотики , [23] [24] и вакцину против коклюша . [25] Также были разработаны методы лечения болезней животных, в том числе бешенства , [31] сибирской язвы , [31] сапа , [31] вируса иммунодефицита кошек (ВИК), [32] туберкулеза , [31] техасской лихорадки крупного рогатого скота, [31] классической чумы свиней (свиной холеры), [31] сердечного червя и других паразитарных инфекций . [33] Эксперименты на животных по-прежнему необходимы для биомедицинских исследований [34] и используются с целью решения таких медицинских проблем, как болезнь Альцгеймера, [35] СПИД, [36] [81] [82] рассеянный склероз, [37] повреждение спинного мозга, многие головные боли [38] и другие состояния, для которых не существует пригодной модели in vitro .
Токсикологическое тестирование стало важным в 20 веке. В 19 веке законы, регулирующие лекарства, были более мягкими. Например, в США правительство могло запретить лекарство только после того, как оно привлекло к ответственности компанию за продажу продуктов, которые наносили вред потребителям. Однако в ответ на катастрофу с «Эликсиром сульфаниламидом» в 1937 году, в которой одноименный препарат убил более 100 потребителей, Конгресс США принял законы, требующие тестирования безопасности лекарств на животных, прежде чем они могли быть проданы. Другие страны приняли аналогичное законодательство. [83] В 1960-х годах в ответ на трагедию с талидомидом были приняты дополнительные законы, требующие тестирования безопасности на беременных животных, прежде чем лекарство может быть продано. [84]
.jpg/1280px-Drosophila_melanogaster_-_front_(aka).jpg)
Хотя в испытаниях на животных используется гораздо больше беспозвоночных, чем позвоночных, эти исследования в значительной степени не регулируются законом. Наиболее часто используемые виды беспозвоночных — это плодовая мушка Drosophila melanogaster и нематодный червь Caenorhabditis elegans . В случае C. elegans тело червя полностью прозрачно, и известна точная родословная всех клеток организма, [85] в то время как исследования на мухе D. melanogaster могут использовать удивительный набор генетических инструментов. [86] Эти беспозвоночные обладают некоторыми преимуществами по сравнению с позвоночными при испытаниях на животных, включая их короткий жизненный цикл и легкость, с которой можно разместить и изучить большое количество особей. Однако отсутствие адаптивной иммунной системы и их простые органы не позволяют использовать червей в нескольких аспектах медицинских исследований, таких как разработка вакцин. [87] Аналогичным образом, иммунная система плодовой мушки сильно отличается от человеческой, [88] и заболевания у насекомых могут отличаться от заболеваний у позвоночных; [89] Однако плодовые мушки и восковые черви могут быть полезны в исследованиях по выявлению новых факторов вирулентности или фармакологически активных соединений. [90] [91] [92]
Несколько беспозвоночных систем считаются приемлемыми альтернативами позвоночным на ранних стадиях скрининга. [93] Из-за сходства между врожденной иммунной системой насекомых и млекопитающих насекомые могут заменить млекопитающих в некоторых типах исследований. Drosophila melanogaster и восковая моль Galleria mellonella были особенно важны для анализа вирулентных признаков патогенов млекопитающих. [90] [91] Восковая моль и другие насекомые также оказались ценными для идентификации фармацевтических соединений с благоприятной биодоступностью. [92] Решение принять такие модели обычно подразумевает принятие более низкой степени биологического сходства с млекопитающими для значительного увеличения экспериментальной пропускной способности.
В США количество используемых крыс и мышей оценивается от 11 миллионов [94] до 20-100 миллионов в год. [95] Другими часто используемыми грызунами являются морские свинки, хомяки и песчанки. Мыши являются наиболее часто используемым видом позвоночных из-за их размера, низкой стоимости, простоты обращения и высокой скорости размножения. [96] [97] Мыши широко считаются лучшей моделью наследственных заболеваний человека и разделяют 95% своих генов с людьми. [96] С появлением технологии генной инженерии генетически модифицированные мыши могут быть созданы на заказ и могут служить моделями для целого ряда заболеваний человека. [96] Крысы также широко используются для исследований физиологии, токсикологии и рака, но генетическая манипуляция у крыс намного сложнее, чем у мышей, что ограничивает использование этих грызунов в фундаментальной науке. [98]
Собаки широко используются в биомедицинских исследованиях, тестировании и образовании, особенно бигли , потому что они нежны и просты в обращении, а также позволяют проводить сравнения с историческими данными по биглям (метод редукции). [99] Они используются в качестве моделей для человеческих и ветеринарных заболеваний в кардиологии, эндокринологии , а также в исследованиях костей и суставов, исследованиях, которые, как правило, являются высокоинвазивными, согласно данным Общества защиты животных США . [100] Наиболее распространенное использование собак — это оценка безопасности новых лекарственных средств [101] для человеческого или ветеринарного использования в качестве второго вида после тестирования на грызунах, в соответствии с правилами, изложенными на Международной конференции по гармонизации технических требований к регистрации фармацевтических препаратов для использования человеком . Одним из наиболее значительных достижений в медицинской науке является использование собак в разработке ответов на выработку инсулина в организме для диабетиков и роли поджелудочной железы в этом процессе. Они обнаружили, что поджелудочная железа отвечает за выработку инсулина в организме, и что удаление поджелудочной железы привело к развитию диабета у собаки. После повторной инъекции экстракта поджелудочной железы (инсулина) уровень глюкозы в крови значительно снизился. [102] Успехи, достигнутые в этом исследовании с использованием собак, привели к определенному улучшению качества жизни как людей, так и животных. [ необходима цитата ]
В отчете Министерства сельского хозяйства США о благополучии животных указано, что в 2016 году в учреждениях, зарегистрированных Министерством сельского хозяйства США, использовалось 60 979 собак. [94] В Великобритании, по данным Министерства внутренних дел Великобритании, в 2017 году было проведено 3 847 процедур на собаках. [103] Из других крупных стран ЕС, использующих собак, Германия провела 3 976 процедур на собаках в 2016 году [104], а Франция провела 4 204 процедуры в 2016 году [105] В обоих случаях это составляет менее 0,2% от общего числа процедур, проведенных на животных в соответствующих странах.
Зебрафиш обычно используется для базового изучения и разработки различных видов рака . Используется для изучения иммунной системы и генетических штаммов. Они имеют низкую стоимость, небольшой размер, высокую скорость размножения и способны наблюдать за раковыми клетками в режиме реального времени. Люди и зебрафиш имеют сходство неоплазм , поэтому их используют для исследований. Национальная медицинская библиотека показывает много примеров типов рака, при которых используются зебрафиш. Использование зебрафиш позволило им найти различия между MYC-управляемым пре-B и Т-ОЛЛ и использовать их для открытия новых методов лечения пре-B ОЛЛ при остром лимфоцитарном лейкозе . [106] [107]
Национальная медицинская библиотека также объясняет, почему новообразование трудно диагностировать на ранней стадии. Текущие исследования направлены на изучение молекулярного механизма возникновения опухолей пищеварительного тракта и поиск новых методов лечения. Зебра-рерио и люди имеют схожие клетки рака желудка в модели ксенотрансплантации рака желудка. Это позволило исследователям обнаружить, что Трифала может подавлять рост и метастазирование клеток рака желудка. Поскольку гены рака печени у зебра-рерио связаны с генами человека, они стали широко использоваться в поиске рака печени, как и многих других видов рака. [108]
Нечеловекообразные приматы (НЧП) используются в токсикологических тестах, исследованиях СПИДа и гепатита, исследованиях неврологии , поведения и познания, репродукции, генетики и ксенотрансплантации . Их отлавливают в дикой природе или специально разводят. В Соединенных Штатах и Китае большинство приматов специально разводят внутри страны, тогда как в Европу большинство специально импортируют. [109] Европейская комиссия сообщила, что в 2011 году в европейских лабораториях проводились эксперименты на 6012 обезьянах. [110] По данным Министерства сельского хозяйства США , в 2016 году в лабораториях США находилось 71 188 обезьян. [94] В 2014 году в США было импортировано 23 465 обезьян, в том числе 929 были пойманы в дикой природе. [111] Большинство НЧП, используемых в экспериментах, — это макаки ; [112] но мартышки , паукообразные обезьяны и беличьи обезьяны также используются, а бабуины и шимпанзе используются в США. По состоянию на 2015 год [обновлять]в лабораториях США находится около 730 шимпанзе. [113]
В ходе исследования, проведенного в 2003 году, было обнаружено, что 89% приматов, содержащихся в одиночку, демонстрировали саморазрушительное или ненормальное стереотипное поведение, включая хождение взад-вперед, раскачивание, выдергивание волос и укусы среди прочего. [114]
Первый трансгенный примат был получен в 2001 году с разработкой метода, который мог бы ввести новые гены в резус-макаку . [115] Эта трансгенная технология в настоящее время применяется в поисках лечения генетического заболевания болезни Хантингтона . [116] Известные исследования на нечеловеческих приматах были частью разработки вакцины против полиомиелита и разработки глубокой стимуляции мозга , и их текущее самое интенсивное нетоксикологическое использование происходит в модели СПИДа у обезьян, SIV . [117] [112] [118] В 2008 году предложение запретить все эксперименты на приматах в ЕС вызвало бурные дебаты. [119]
В 2016 году в Великобритании было использовано более 500 000 рыб и 9 000 земноводных. [103] Основными используемыми видами являются данио-рерио, Danio rerio , которые являются полупрозрачными на эмбриональной стадии, и африканская шпорцевая лягушка, Xenopus laevis . В 2004 году в Великобритании для испытаний на животных было использовано более 20 000 кроликов. [120] Кролики -альбиносы используются в тестах на раздражение глаз ( тест Дрейза ), поскольку у кроликов меньше слезотечение, чем у других животных, а отсутствие пигмента глаз у альбиносов облегчает визуализацию эффектов. Количество кроликов, используемых для этой цели, существенно сократилось за последние два десятилетия. В 1996 году в Великобритании было проведено 3693 процедуры на кроликах по поводу раздражения глаз [121] , а в 2017 году это число составило всего 63. [103] Кролики также часто используются для производства поликлональных антител.
Кошки чаще всего используются в неврологических исследованиях. В 2016 году только в Соединенных Штатах было использовано 18 898 кошек, [94] около трети из которых использовались в экспериментах, которые потенциально могут вызвать «боль и/или страдания» [122], хотя только 0,1% экспериментов с кошками включали потенциальную боль, которая не была снята анестетиками/анальгетиками. В Великобритании в 2017 году было проведено всего 198 процедур на кошках. Это число составляло около 200 большую часть последнего десятилетия. [103]
Правила, применяемые к животным в лабораториях, различаются в зависимости от вида. В США, в соответствии с Законом о защите животных и Руководством по уходу и использованию лабораторных животных ( Руководство ), опубликованным Национальной академией наук, любая процедура может быть выполнена на животном, если можно успешно доказать, что она научно обоснована. Исследователи обязаны консультироваться с ветеринаром учреждения и его Комитетом по уходу и использованию животных учреждения (IACUC), который обязан поддерживать каждый исследовательский центр. [123] IACUC должен гарантировать, что альтернативы, включая альтернативы без животных, были рассмотрены, что эксперименты не являются излишне дублирующими и что обезболивание предоставляется, если это не помешает исследованию. IACUC регулируют всех позвоночных, находящихся в испытаниях в учреждениях, получающих федеральное финансирование в США. Хотя Закон о защите животных не включает специально выведенных грызунов и птиц, эти виды в равной степени регулируются политикой Службы общественного здравоохранения, которая управляет IACUC. [124] [125] Политика Службы общественного здравоохранения контролирует Управление по контролю за продуктами питания и лекарственными средствами (FDA) и Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC). CDC проводит исследования инфекционных заболеваний на нечеловекообразных приматах, кроликах, мышах и других животных, в то время как требования FDA охватывают использование животных в фармацевтических исследованиях. [126] Положения Закона о защите животных (AWA) обеспечиваются Министерством сельского хозяйства США, тогда как положения Службы общественного здравоохранения обеспечиваются OLAW и во многих случаях AAALAC.
Согласно отчету Управления генерального инспектора (OIG) Министерства сельского хозяйства США за 2014 год, в котором рассматривался надзор за использованием животных в течение трехлетнего периода, «некоторые институциональные комитеты по уходу и использованию животных ... не одобряли, не контролировали и не сообщали об экспериментальных процедурах на животных должным образом». OIG обнаружил, что «в результате животные не всегда получают базовый гуманный уход и обращение, а в некоторых случаях боль и страдания не сводятся к минимуму во время и после экспериментальных процедур». Согласно отчету, в течение трехлетнего периода почти половина всех американских лабораторий с регулируемыми видами были уличены в нарушениях AWA, связанных с ненадлежащим надзором IACUC. [127] Управление генерального инспектора Министерства сельского хозяйства США сделало аналогичные выводы в отчете за 2005 год. [128] Имея всего лишь 120 инспекторов, Министерство сельского хозяйства США (USDA) контролирует более 12 000 объектов, занимающихся исследованиями, выставками, разведением или торговлей животными. [126] Другие критиковали состав IACUC, утверждая, что комитеты в основном состоят из исследователей животных и представителей университетов, которые могут быть предвзяты в отношении проблем благополучия животных. [129]
Ларри Карбоне, ветеринар лабораторных животных, пишет, что, по его опыту, IACUC относятся к своей работе очень серьезно, независимо от вовлеченных видов, хотя использование нечеловекообразных приматов всегда вызывает то, что он называет «красным флагом особой обеспокоенности». [130] Исследование, опубликованное в журнале Science в июле 2001 года, подтвердило низкую надежность обзоров IACUC экспериментов на животных. Финансируемое Национальным научным фондом, трехлетнее исследование показало, что комитеты по использованию животных, которые не знают специфики университета и персонала, не принимают тех же решений об одобрении, что и комитеты по использованию животных, которые знают университет и персонал. В частности, слепые комитеты чаще запрашивают больше информации, чем одобряют исследования. [131]
Ученые в Индии протестуют против недавнего постановления Комиссии по университетским грантам о запрете использования живых животных в университетах и лабораториях. [132]
Точные мировые цифры по испытаниям на животных получить сложно; по оценкам, ежегодно в мире экспериментируют над 100 миллионами позвоночных, [133] из них 10–11 миллионов в ЕС. [134] Совет Наффилда по биоэтике сообщает, что мировые годовые оценки варьируются от 50 до 100 миллионов животных. Ни одна из цифр не включает беспозвоночных, таких как креветки и плодовые мушки. [135]
Министерство сельского хозяйства США/APHIS опубликовало статистику исследований животных за 2016 год. В целом количество животных (охваченных Законом о защите животных), используемых в исследованиях в США, выросло на 6,9% с 767 622 (2015) до 820 812 (2016). [136] Сюда входят как государственные, так и частные учреждения. Сравнивая с данными ЕС, где учитываются все виды позвоночных , Speaking of Research подсчитал, что в 2016 году в исследованиях в США использовалось около 12 миллионов позвоночных. [94] В статье 2015 года, опубликованной в Journal of Medical Ethics , утверждалось, что использование животных в США резко возросло за последние годы. Исследователи обнаружили, что этот рост в значительной степени является результатом возросшей зависимости от генетически модифицированных мышей в исследованиях на животных. [137]
В 1995 году исследователи из Центра животных и государственной политики Университета Тафтса подсчитали, что в 1992 году в американских лабораториях использовалось от 14 до 21 миллиона животных, что меньше, чем в 1970 году, когда их использовали в 50 миллионов. [138] В 1986 году Управление по оценке технологий Конгресса США сообщило, что оценки количества животных, используемых в США, варьируются от 10 миллионов до более 100 миллионов каждый год, и что их собственная наилучшая оценка составляет не менее 17 миллионов до 22 миллионов. [139] В 2016 году Министерство сельского хозяйства перечислило 60 979 собак, 18 898 кошек, 71 188 нечеловеческих приматов, 183 237 морских свинок, 102 633 хомяка, 139 391 кролика, 83 059 сельскохозяйственных животных и 161 467 других млекопитающих, всего 820 812, цифра, которая включает всех млекопитающих, за исключением специально выведенных мышей и крыс. Использование собак и кошек в исследованиях в США сократилось с 1973 по 2016 год с 195 157 до 60 979 и с 66 165 до 18 898 соответственно. [94]
В Великобритании, по данным Министерства внутренних дел, в 2017 году было проведено 3,79 миллиона процедур. [140] В 2960 процедурах использовались нечеловекообразные приматы, что на 50% меньше, чем в 1988 году. Под «процедурой» здесь понимается эксперимент, который может длиться несколько минут, несколько месяцев или лет. Большинство животных используются только в одной процедуре: животных часто усыпляют после эксперимента; однако смерть является конечной точкой некоторых процедур. [135] Процедуры, проведенные на животных в Великобритании в 2017 году, были классифицированы следующим образом: 43% (1,61 миллиона) подпороговые, 4% (0,14 миллиона) невосстанавливающиеся, 36% (1,35 миллиона) легкие, 15% (0,55 миллиона) умеренные и 4% (0,14 миллиона) тяжелые. [141] «Серьезной» процедурой будет, например, любой тест, где смерть является конечной точкой или ожидаются смертельные случаи, тогда как «мягкой» процедурой будет что-то вроде анализа крови или МРТ-сканирования. [140]
Три R (3R) — руководящие принципы для более этичного использования животных в тестировании. Они были впервые описаны WMS Russell и RL Burch в 1959 году. [142] 3R гласят:
3R имеют более широкую сферу применения, чем просто поощрение альтернатив испытаниям на животных, но направлены на улучшение благополучия животных и научного качества там, где использование животных невозможно избежать. Эти 3R в настоящее время внедрены во многих испытательных учреждениях по всему миру и были приняты различными законодательными актами и правилами. [2]
Несмотря на широкое признание 3R, многие страны, включая Канаду, Австралию, Израиль, Южную Корею и Германию, сообщили о росте экспериментального использования животных в последние годы, при этом увеличилось использование мышей и, в некоторых случаях, рыб, при этом сообщалось о снижении использования кошек, собак, приматов, кроликов, морских свинок и хомяков. Наряду с другими странами, Китай также увеличил использование ГМ-животных , что привело к увеличению общего использования животных. [144] [145] [146] [147] [148] [149] [ чрезмерное цитирование ]
Животные, используемые лабораториями, в основном поставляются специализированными дилерами. Источники различаются для позвоночных и беспозвоночных животных. Большинство лабораторий разводят и выращивают мух и червей самостоятельно, используя штаммы и мутанты, поставляемые из нескольких основных центров. [150] Для позвоночных источниками являются заводчики и дилеры, такие как Covance и Charles River Laboratories, которые поставляют специально выведенных и пойманных в дикой природе животных; предприятия, торгующие дикими животными, такими как Nafovanny ; и дилеры, которые поставляют животных, полученных из фунтов, аукционов и объявлений в газетах. Приюты для животных также снабжают лаборатории напрямую. [151] Также существуют крупные центры по распространению штаммов генетически модифицированных животных ; например, Международный консорциум по нокаутированным мышам стремится поставлять нокаутированных мышей для каждого гена в геноме мыши. [152]
.JPG/1280px-Muizenkooi_met_houten_muizen_(3).JPG)
В США заводчики класса A имеют лицензию Министерства сельского хозяйства США (USDA) на продажу животных в исследовательских целях, в то время как дилеры класса B имеют лицензию на покупку животных из «случайных источников», таких как аукционы, изъятие за фунт и объявления в газетах. Некоторые дилеры класса B обвинялись в похищении домашних животных и незаконном отлове бездомных животных, практика, известная как группировка . [153] [154] [155] [156] [157] [158] Частично из-за общественной обеспокоенности продажей домашних животных исследовательским учреждениям был принят Закон о защите лабораторных животных 1966 года — Комитет Сената по торговле сообщил в 1966 году, что украденные домашние животные были возвращены из учреждений Управления по делам ветеранов, Института Майо, Университета Пенсильвании, Стэнфордского университета, а также Гарвардской и Йельской медицинских школ. [159] Министерство сельского хозяйства США обнаружило не менее дюжины украденных домашних животных во время рейда на дилера класса B в Арканзасе в 2003 году. [160]
Четыре штата в США — Миннесота , Юта , Оклахома и Айова — требуют от своих приютов предоставлять животных для исследовательских учреждений. Четырнадцать штатов прямо запрещают эту практику, в то время как остальные либо разрешают ее, либо не имеют соответствующего законодательства. [161]
В Европейском союзе источники животных регулируются Директивой Совета 86/609/EEC , которая требует, чтобы лабораторные животные были специально выведены, если только животное не было законно импортировано и не является диким или бродячим животным. Последнее требование также может быть исключено по особой договоренности. [162] В 2010 году Директива была пересмотрена Директивой ЕС 2010/63/EU . [163] В Великобритании большинство животных, используемых в экспериментах, разводятся для этой цели в соответствии с Законом о защите животных 1988 года, но приматы, пойманные в дикой природе, могут использоваться, если может быть установлено исключительное и конкретное обоснование. [164] [165] Соединенные Штаты также разрешают использование приматов, пойманных в дикой природе; В период с 1995 по 1999 год в США было импортировано 1580 диких бабуинов. Более половины приматов, импортированных в период с 1995 по 2000 год, были импортированы компаниями Charles River Laboratories или Covance , которые являются крупнейшими импортерами приматов в США [166]
Степень, в которой испытания на животных вызывают боль и страдания , а также способность животных испытывать и понимать их, являются предметом многочисленных споров. [167] [168]
По данным Министерства сельского хозяйства США, в 2016 году 501 560 животных (61%) (не включая крыс, мышей, птиц или беспозвоночных) использовались в процедурах, которые не включали ничего, кроме кратковременной боли или дистресса. 247 882 (31%) животных использовались в процедурах, в которых боль или дистресс снимались анестезией, в то время как 71 370 (9%) использовались в исследованиях, которые могли бы вызвать боль или дистресс, которые не могли бы быть смягчены. [94]
Идея о том, что животные могут не чувствовать боль, как люди, восходит к французскому философу XVII века Рене Декарту , который утверждал, что животные не испытывают боли и страданий, потому что у них нет сознания . [135] [169] Бернар Роллен из Университета штата Колорадо , главный автор двух федеральных законов США, регулирующих обезболивание животных, [170] пишет, что исследователи оставались неуверенными до 1980-х годов относительно того, испытывают ли животные боль, и что ветеринаров, обучавшихся в США до 1989 года, просто учили игнорировать боль животных. [171] В ходе его взаимодействия с учеными и другими ветеринарами его регулярно просили «доказать», что животные обладают сознанием, и предоставить «научно приемлемые» основания для утверждения, что они чувствуют боль. [171] Карбоне пишет, что точка зрения о том, что животные чувствуют боль по-другому, теперь является точкой зрения меньшинства. Академические обзоры темы более двусмысленны, отмечая, что хотя аргумент о том, что у животных есть по крайней мере простые сознательные мысли и чувства, имеет сильную поддержку, [172] некоторые критики продолжают сомневаться в том, насколько надежно можно определить психические состояния животных. [135] [173] Однако некоторые эксперты по собакам утверждают, что, хотя интеллект действительно отличается от животного к животному, у собак интеллект двух-двух с половиной лет. Это подтверждает идею о том, что у собак, по крайней мере, есть некоторая форма сознания. [174] Способность беспозвоночных испытывать боль и страдания менее ясна, однако законодательство в нескольких странах (например, Великобритании, Новой Зеландии , [175] Норвегии [176] ) защищает некоторые виды беспозвоночных, если они используются в испытаниях на животных.
В США определяющим текстом по регулированию благополучия животных при испытаниях на животных является Руководство по уходу и использованию лабораторных животных . [177] В нем определяются параметры, которые регулируют испытания на животных в США. В нем говорится: «Способность испытывать и реагировать на боль широко распространена в животном мире... Боль является фактором стресса и, если ее не облегчить, может привести к неприемлемому уровню стресса и дистресса у животных». В Руководстве говорится, что способность распознавать симптомы боли у разных видов имеет жизненно важное значение для эффективного применения обезболивания и что людям, ухаживающим за животными и использующим их, необходимо быть полностью знакомыми с этими симптомами. Что касается анальгетиков, используемых для снятия боли, в Руководстве говорится: «Выбор наиболее подходящего анальгетика или анестетика должен отражать профессиональное суждение о том, какой из них наилучшим образом соответствует клиническим и гуманным требованиям, не ставя под угрозу научные аспекты протокола исследования». Соответственно, все вопросы боли и дистресса животных, а также их потенциальное лечение с помощью анальгезии и анестезии являются обязательными нормативными вопросами при получении одобрения протокола для животных. [178] В настоящее время травматические методы маркировки лабораторных животных заменяются неинвазивными альтернативами. [179] [180]
В 2019 году Катриен Деволдер и Маттиас Эггель предложили редактировать гены подопытных животных, чтобы лишить их способности чувствовать боль . Это стало бы промежуточным шагом к окончательному прекращению всех экспериментов на животных и принятию альтернатив . [181] Кроме того, это не остановит подопытных животных от получения психологического вреда.
Правила требуют, чтобы ученые использовали как можно меньше животных, особенно для терминальных экспериментов. [182] Однако, в то время как политики считают страдания центральной проблемой и видят в эвтаназии животных способ уменьшения страданий, другие, такие как RSPCA , утверждают, что жизни лабораторных животных имеют внутреннюю ценность. [183] Правила фокусируются на том, вызывают ли конкретные методы боль и страдания , а не на том, является ли их смерть нежелательной сама по себе. [184] Животных подвергают эвтаназии в конце исследований для сбора образцов или посмертного обследования ; во время исследований, если их боль или страдания попадают в определенные категории, считающиеся неприемлемыми, такие как депрессия, инфекция, которая не поддается лечению, или неспособность крупных животных есть в течение пяти дней; [185] или когда они непригодны для разведения или нежелательны по какой-то другой причине. [186]
Методы эвтаназии лабораторных животных выбираются таким образом, чтобы вызвать быструю потерю сознания и смерть без боли или страданий. [187] Предпочтительными являются методы, опубликованные советами ветеринаров. Животное можно заставить вдыхать газ, такой как окись углерода и углекислый газ , поместив его в камеру или используя маску для лица, с предварительной седацией или анестезией или без них. Седативные или анестетические средства, такие как барбитураты, можно вводить внутривенно , или можно использовать ингаляционные анестетики. Амфибий и рыб можно погружать в воду, содержащую анестетик, такой как трикаин . Также используются физические методы, с седацией или анестезией или без них в зависимости от метода. Рекомендуемые методы включают декапитацию (обезглавливание) для мелких грызунов или кроликов. Смещение шейных позвонков (перелом шеи или позвоночника) может использоваться для птиц, мышей, крыс и кроликов в зависимости от размера и веса животного. [188] Высокоинтенсивное микроволновое облучение мозга может сохранить мозговую ткань и вызвать смерть менее чем за 1 секунду, но в настоящее время это используется только для грызунов. Могут использоваться ударные стержни , как правило, для собак, жвачных животных, лошадей, свиней и кроликов. Это вызывает смерть от сотрясения мозга. Огнестрельное оружие может использоваться, но только в тех случаях, когда проникающий ударный стержень не может быть использован. Некоторые физические методы приемлемы только после того, как животное потеряет сознание. Электрошок может использоваться для крупного рогатого скота, овец, свиней, лис и норок после того, как животные потеряют сознание, часто с помощью предварительного электрического оглушения. Прокалывание (введение инструмента в основание мозга) применимо к животным, уже находящимся без сознания. Медленное или быстрое замораживание или вызывание воздушной эмболии приемлемы только с предварительной анестезией для потери сознания. [189]
Базовые или чистые исследования изучают, как организмы ведут себя, развиваются и функционируют. Те, кто выступает против испытаний на животных, возражают, что чистые исследования могут иметь мало или вообще не иметь практической цели, но исследователи утверждают, что они формируют необходимую основу для развития прикладных исследований, делая различие между чистыми и прикладными исследованиями — исследованиями, имеющими конкретную практическую цель — неясным. [190] Чистые исследования используют большее количество и большее разнообразие животных, чем прикладные исследования. Плодовые мушки, нематоды, мыши и крысы вместе составляют подавляющее большинство, хотя используется небольшое количество других видов, начиная от морских слизней и заканчивая броненосцами . [191] Примеры типов животных и экспериментов, используемых в базовых исследованиях, включают:
Прикладные исследования направлены на решение конкретных и практических проблем. Они могут включать использование животных моделей заболеваний или состояний, которые часто обнаруживаются или создаются в рамках чисто исследовательских программ. В свою очередь, такие прикладные исследования могут быть ранней стадией в процессе открытия лекарств . Вот некоторые примеры:
Исследования ксенотрансплантации включают пересадку тканей или органов от одного вида к другому, как способ преодоления нехватки человеческих органов для использования при пересадке органов . [214] Текущие исследования включают использование приматов в качестве реципиентов органов от свиней, которые были генетически модифицированы для снижения иммунного ответа приматов на ткани свиньи. [215] Хотя отторжение трансплантата остается проблемой, [215] недавние клинические испытания, в которых использовались клетки свиньи, секретирующие инсулин, больным диабетом, действительно снизили потребность этих людей в инсулине. [216] [217]
Документы, опубликованные в средствах массовой информации организацией по защите прав животных Uncaged Campaigns, показали, что в период с 1994 по 2000 год дикие бабуины, импортированные в Великобританию из Африки компанией Imutran Ltd, дочерней компанией Novartis Pharma AG, совместно с Кембриджским университетом и Huntingdon Life Sciences , для использования в экспериментах, включающих пересадку свиных тканей, получили серьезные, а иногда и смертельные травмы. Скандал разразился, когда выяснилось, что компания общалась с британским правительством в попытке избежать регулирования. [218] [219]
Токсикологические испытания, также известные как испытания на безопасность, проводятся фармацевтическими компаниями, тестирующими лекарства, или контрактными учреждениями по тестированию на животных, такими как Huntingdon Life Sciences , от имени широкого круга клиентов. [220] Согласно данным ЕС за 2005 год, в Европе ежегодно в токсикологических испытаниях используется около миллиона животных, что составляет около 10% всех процедур. [221] По данным Nature , для каждого тестируемого химического вещества используется 5000 животных, а для тестирования пестицидов требуется 12000 животных. [222] Испытания проводятся без анестезии , поскольку взаимодействие между препаратами может повлиять на то, как животные детоксифицируют химические вещества, и может повлиять на результаты. [223] [224]
Токсикологические тесты используются для проверки готовых продуктов, таких как пестициды , лекарства , пищевые добавки , упаковочные материалы и освежители воздуха , или их химических ингредиентов. Большинство тестов включают тестирование ингредиентов, а не готовых продуктов, но, по данным BUAV , производители считают, что эти тесты переоценивают токсическое воздействие веществ; поэтому они повторяют тесты, используя свои готовые продукты, чтобы получить менее токсичную этикетку. [220]
Вещества наносятся на кожу или капаются в глаза; вводятся внутривенно , внутримышечно или подкожно ; вдыхаются либо путем надевания маски на животных и их ограничения, либо путем помещения их в ингаляционную камеру; или вводятся перорально, через трубку в желудок или просто в пищу животного. Дозы могут быть даны один раз, повторяться регулярно в течение многих месяцев или в течение всей жизни животного. [225]
Существует несколько различных типов тестов на острую токсичность . Тест LD 50 («Смертельная доза 50%) используется для оценки токсичности вещества путем определения дозы, необходимой для уничтожения 50% популяции подопытных животных . Этот тест был исключен из международных рекомендаций ОЭСР в 2002 году, замененный такими методами, как процедура фиксированной дозы , которая использует меньше животных и вызывает меньше страданий. [226] [227] Эбботт пишет, что по состоянию на 2005 год «тест на острую токсичность LD50... по-прежнему составляет треть всех тестов на [токсичность] на животных во всем мире». [222]
Раздражение можно измерить с помощью теста Дрейза , когда тестируемое вещество наносится на глаза или кожу животного, обычно кролика-альбиноса. Для тестирования глаз Дрейза тест включает наблюдение за эффектами вещества через определенные интервалы и оценку любого повреждения или раздражения, но тест следует остановить, а животное убить, если оно демонстрирует «продолжающиеся признаки сильной боли или страдания». [228] Общество защиты животных США пишет, что процедура может вызвать покраснение, изъязвление, кровоизлияние, помутнение или даже слепоту. [229] Этот тест также подвергся критике со стороны ученых за то, что он жестокий и неточный, субъективный, чрезмерно чувствительный и не отражает воздействия на человека в реальном мире. [230] Хотя не существует общепринятых альтернатив in vitro , модифицированная форма теста Дрейза, называемая тестом на малообъемный глаз, может уменьшить страдания и обеспечить более реалистичные результаты, и это было принято в качестве нового стандарта в сентябре 2009 года. [231] [232] Однако тест Дрейза по-прежнему будет использоваться для веществ, которые не являются сильными раздражителями. [232]
Самые строгие тесты предназначены для лекарств и продуктов питания. Для них проводится ряд тестов, длящихся менее месяца (острые), от одного до трех месяцев (субхронические) и более трех месяцев (хронические) для проверки общей токсичности (повреждения органов), раздражения глаз и кожи, мутагенности , канцерогенности , тератогенности и репродуктивных проблем. Стоимость полного набора тестов составляет несколько миллионов долларов на вещество, и на их завершение может потребоваться три или четыре года.
Эти тесты на токсичность предоставляют, по словам доклада Национальной академии наук США за 2006 год , «критическую информацию для оценки опасности и потенциального риска». [233] Тесты на животных могут переоценивать риск, при этом ложноположительные результаты являются особой проблемой, [222] [234] но ложноположительные результаты, по-видимому, не являются чрезмерно распространенными. [235] Изменчивость результатов возникает из-за использования эффектов высоких доз химических веществ у небольшого количества лабораторных животных, чтобы попытаться предсказать эффекты низких доз у большого количества людей. [236] Хотя взаимосвязи существуют, мнения разделились относительно того, как использовать данные по одному виду для прогнозирования точного уровня риска у другого. [237]
Ученые сталкиваются с растущим давлением, заставляющим их отказаться от использования традиционных тестов на токсичность на животных для определения безопасности производимых химикатов. [238] Среди множества подходов к оценке токсичности все больший интерес вызывают методы зондирования на основе клеток in vitro с применением флуоресценции. [239]
Особенно спорным является тестирование косметики на животных. Такие тесты, которые все еще проводятся в США, включают общую токсичность, раздражение глаз и кожи, фототоксичность (токсичность, вызванная ультрафиолетовым светом) и мутагенность. [240]
Тестирование косметики на животных запрещено в Индии, Великобритании, Европейском союзе, [241] Израиле и Норвегии [242] [243] , в то время как законодательство США и Бразилии в настоящее время рассматривает аналогичные запреты. [244] В 2002 году, после 13 лет обсуждений, Европейский союз согласился ввести почти полный запрет на продажу косметики, протестированной на животных, к 2009 году и запретить все испытания косметики на животных. Франция, где находится крупнейшая в мире косметическая компания L'Oreal , выразила протест против предлагаемого запрета, подав иск в Европейский суд в Люксембурге , требуя отмены запрета. [245] Против запрета также выступает Европейская федерация косметических ингредиентов, которая представляет 70 компаний в Швейцарии, Бельгии, Франции, Германии и Италии. [245] В октябре 2014 года Индия приняла более строгие законы, которые также запрещают импорт любых косметических продуктов, протестированных на животных. [246]
До начала 20 века законы, регулирующие оборот лекарств, были слабыми. В настоящее время все новые фармацевтические препараты проходят строгие испытания на животных, прежде чем получить лицензию на использование людьми. Испытания фармацевтических продуктов включают:
По оценкам, в Соединенных Штатах ежегодно в образовательных целях используется 20 миллионов животных, включая упражнения по наблюдению в классе, вскрытия и операции на живых животных. [249] [250] Лягушки, эмбрионы свиней , окуни, кошки, дождевые черви, кузнечики, раки и морские звезды обычно используются при вскрытии в классе. [251] Широко используются альтернативы использованию животных при вскрытии в классе, при этом многие штаты США и школьные округа обязывают учащихся предоставлять выбор не проводить вскрытие. [252] Ссылаясь на широкую доступность альтернатив и истребление местных видов лягушек, Индия запретила вскрытие в 2014 году. [253] [254]
Институт членистоногих Sonoran проводит ежегодную конференцию «Беспозвоночные в образовании и охране природы», на которой обсуждается использование беспозвоночных в образовании. [255] Во многих странах также предпринимаются попытки найти альтернативы использованию животных в образовании. [256] База данных NORINA, поддерживаемая Norecopa, содержит список продуктов, которые могут использоваться в качестве альтернатив или дополнений к использованию животных в образовании и при обучении персонала, работающего с животными. [257] К ним относятся альтернативы препарированию в школах. InterNICHE имеет похожую базу данных и систему кредитования. [258]
В ноябре 2013 года американская компания Backyard Brains выпустила в продажу то, что они называют «Roboroach», «электронный рюкзак», который можно прикрепить к тараканам . Оператору необходимо ампутировать усики таракана , использовать наждачную бумагу, чтобы сточить панцирь, вставить провод в грудную клетку , а затем приклеить электроды и печатную плату к спине насекомого. Затем можно использовать приложение для мобильного телефона для управления им через Bluetooth . [259] Было высказано предположение, что использование такого устройства может быть учебным пособием, которое может способствовать интересу к науке. Создатели «Roboroach» были профинансированы Национальным институтом психического здоровья и заявляют, что устройство предназначено для того, чтобы побудить детей интересоваться нейронаукой . [259] [260]
Животные используются военными для разработки оружия, вакцин, боевых хирургических методов и защитной одежды. [190] Например, в 2008 году Агентство перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США использовало живых свиней для изучения воздействия взрывов самодельных взрывных устройств на внутренние органы, особенно на мозг. [261]
В армии США козы обычно используются для обучения боевых медиков . (Козы стали основным видом животных, используемых для этой цели после того, как Пентагон прекратил использовать собак для медицинской подготовки в 1980-х годах. [262] ) Хотя современные манекены, используемые в медицинской подготовке, довольно эффективны для имитации поведения человеческого тела, некоторые обучаемые считают, что «упражнения с козами дают ощущение срочности, которое может дать только реальная жизненная травма». [263] Тем не менее, в 2014 году Береговая охрана США объявила, что сократит количество животных, используемых в ее учебных упражнениях, вдвое после того, как PETA опубликовала видео, на котором сотрудники охраны отрезают конечности потерявшим сознание козам с помощью триммеров для обрезки деревьев и наносят им другие травмы с помощью дробовика, пистолета, топора и скальпеля. [264] В том же году, ссылаясь на доступность человеческих симуляторов и других альтернатив, Министерство обороны объявило, что начнет сокращать количество животных, используемых в различных учебных программах. [265] В 2013 году несколько медицинских центров ВМС прекратили использовать хорьков в учениях по интубации после жалоб со стороны PETA . [266]
Помимо США, шесть из 28 стран НАТО, включая Польшу и Данию, используют живых животных для обучения боевых медиков. [262]
Большинство животных подвергаются эвтаназии после использования в эксперименте. [57] Источники лабораторных животных различаются в зависимости от страны и вида; большинство животных специально разводят, в то время как меньшинство отлавливают в дикой природе или поставляют дилеры, которые покупают их на аукционах и в фунтах . [267] [268] [153] Сторонники использования животных в экспериментах, такие как Британское королевское общество , утверждают, что практически каждое медицинское достижение в 20 веке в той или иной степени основывалось на использовании животных. [117] Институт исследований лабораторных животных Национальной академии наук США утверждает, что испытания на животных не могут быть заменены даже сложными компьютерными моделями , которые не в состоянии справиться с чрезвычайно сложными взаимодействиями между молекулами, клетками, тканями, органами, организмами и окружающей средой. [269] Организации по защите прав животных , такие как PETA и BUAV , подвергают сомнению необходимость и законность испытаний на животных, утверждая, что это жестоко и плохо регулируется, что медицинский прогресс фактически сдерживается вводящими в заблуждение моделями животных, которые не могут надежно предсказать последствия для людей, что некоторые из испытаний устарели, что затраты перевешивают выгоды или что животные имеют неотъемлемое право не быть использованными или не быть причиненными вреду в ходе экспериментов. [52] [270] [271] [272] [273] [274]
Моральные и этические вопросы, поднимаемые при проведении экспериментов на животных, являются предметом дискуссий, и точки зрения существенно изменились в течение 20 века. [275] Остаются разногласия относительно того, какие процедуры полезны для каких целей, а также разногласия относительно того, какие этические принципы применимы к каким видам.
Опрос Гэллапа, проведенный в 2015 году, показал, что 67% американцев были «очень обеспокоены» или «в некоторой степени обеспокоены» использованием животных в исследованиях. [276] Опрос Pew, проведенный в том же году, показал, что 50% взрослых американцев выступают против использования животных в исследованиях. [277]
Тем не менее, существует широкий спектр точек зрения. Мнение о том, что животные имеют моральные права ( права животных ), является философской позицией, предложенной Томом Риганом , среди прочих, который утверждает, что животные являются существами с убеждениями и желаниями, и как таковые являются «субъектами жизни» с моральной ценностью и, следовательно, моральными правами. [278] Риган по-прежнему видит этические различия между убийством людей и нечеловеческих животных и утверждает, что для спасения первых допустимо убивать вторых. Аналогичным образом, точка зрения «моральной дилеммы» предполагает, что избегание потенциальной выгоды для людей неприемлемо по аналогичным причинам, и считает, что проблема заключается в дилемме в уравновешивании такого вреда людям с вредом, причиненным животным в ходе исследований. [279] Напротив, аболиционистская точка зрения в отношении прав животных утверждает, что нет морального оправдания для любых вредных исследований на животных, которые не приносят пользы отдельному животному. [279] Бернард Роллин утверждает, что выгоды для людей не могут перевесить страдания животных, и что люди не имеют морального права использовать животное способами, которые не приносят пользы этому человеку. Дональд Уотсон заявил, что вивисекция и эксперименты на животных «вероятно, являются самой жестокой из всех атак человека на остальное творение». [280] Другая видная позиция принадлежит философу Питеру Сингеру , который утверждает, что нет никаких оснований включать вид существа в рассмотрение того, важны ли его страдания с точки зрения утилитарной морали. [281] Малкольм Маклеод и его коллеги утверждают, что большинство контролируемых исследований на животных не используют рандомизацию , сокрытие распределения и слепую оценку результатов, и что неиспользование этих особенностей преувеличивает очевидную пользу лекарств, испытанных на животных, что приводит к невозможности перевести многие исследования на животных на пользу человеку. [282] [283] [284] [285] [286]
Правительства таких стран, как Нидерланды и Новая Зеландия, отреагировали на обеспокоенность общественности, запретив инвазивные эксперименты на определенных классах нечеловеческих приматов, в частности, на человекообразных обезьянах . [287] [288] В 2015 году шимпанзе, содержащиеся в неволе в США, были добавлены в Закон об исчезающих видах, что добавило новые препятствия для тех, кто хотел бы экспериментировать на них. [289] Аналогичным образом, ссылаясь на этические соображения и доступность альтернативных методов исследования, Национальный институт здравоохранения США объявил в 2013 году, что он значительно сократит и в конечном итоге прекратит эксперименты на шимпанзе. [290]
Британское правительство потребовало, чтобы стоимость животных в эксперименте была сопоставлена с получением знаний. [291] Некоторые медицинские школы и учреждения в Китае, Японии и Южной Корее построили кенотафы для убитых животных. [292] В Японии также проводятся ежегодные поминальные службы Ирейсай ( яп .慰霊祭) для животных, принесенных в жертву в медицинской школе.
.jpg/1280px-Dollyscotland_(crop).jpg)
Различные конкретные случаи испытаний на животных привлекли внимание, включая как примеры полезных научных исследований, так и примеры предполагаемых этических нарушений со стороны тех, кто проводил испытания. Фундаментальные свойства мышечной физиологии были определены с помощью работы, проделанной с использованием мышц лягушки (включая механизм генерации силы всех мышц, [293] соотношение длины и напряжения, [294] и кривую силы и скорости [295] ), и лягушки по-прежнему являются предпочтительным модельным организмом из-за длительного выживания мышц in vitro и возможности выделения неповрежденных препаратов из отдельных волокон (невозможного в других организмах). [296] Современная физиотерапия , а также понимание и лечение мышечных расстройств основаны на этой работе и последующей работе на мышах (часто сконструированных для выражения болезненных состояний, таких как мышечная дистрофия ). [297] В феврале 1997 года группа из Института Рослина в Шотландии объявила о рождении овцы Долли , первого млекопитающего, клонированного из взрослой соматической клетки . [79]
Высказывались опасения по поводу жестокого обращения с приматами, проходящими испытания. В 1985 году случай с Britches , макакой из Калифорнийского университета в Риверсайде , привлек общественное внимание. Ему зашили веки и установили на голове датчик сонара в рамках эксперимента по тестированию устройств сенсорной замены для слепых людей. В 1985 году в лабораторию совершил налет Animal Liberation Front , изъяв Britches и 466 других животных. [298] Национальные институты здравоохранения провели восьмимесячное расследование и пришли к выводу, что никаких корректирующих действий не требуется. [299] В 2000-х годах другие случаи попали в заголовки газет, включая эксперименты в Кембриджском университете [300] и Колумбийском университете в 2002 году. [301] В 2004 и 2005 годах тайные съемки сотрудников Covance , контрактной исследовательской организации , которая предоставляет услуги по тестированию на животных, в лаборатории Вирджинии были сняты организацией People for the Ethical Treatment of Animals (PETA). После публикации отснятого материала Министерство сельского хозяйства США оштрафовало Covance на 8720 долларов за 16 штрафов, три из которых касались лабораторных обезьян; другие штрафы касались административных вопросов и оборудования. [302] [303]
Угрозы насилия в отношении исследователей животных не являются редкостью. [ неопределенно ] [304]
В 2006 году исследователь приматов в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе (UCLA) прекратил эксперименты в своей лаборатории после угроз со стороны активистов по защите прав животных. Исследователь получил грант на использование 30 макак для экспериментов со зрением; каждая обезьяна была анестезирована для одного физиологического эксперимента, длившегося до 120 часов, а затем подвергнута эвтаназии. [305] Имя исследователя, номер телефона и адрес были опубликованы на веб-сайте Primate Freedom Project . Демонстрации проводились перед его домом. На крыльце дома, который, как предполагалось, принадлежал другому исследователю приматов из UCLA, был поставлен коктейль Молотова ; вместо этого его случайно оставили на крыльце пожилой женщины, не связанной с университетом. Фронт освобождения животных взял на себя ответственность за нападение. [306] В результате кампании исследователь отправил электронное письмо в Primate Freedom Project, в котором говорилось: «Вы победили» и «Пожалуйста, больше не беспокойте мою семью». [307] В другом инциденте в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе в июне 2007 года Бригада по освобождению животных заложила бомбу под машину детского офтальмолога Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе , который проводит эксперименты на кошках и макаках-резусах; у бомбы был неисправный взрыватель, и она не взорвалась. [308]
В 1997 году PETA сняла на видео сотрудников Huntingdon Life Sciences , на которых было показано, как с собаками плохо обращаются. [309] [310] Сотрудники, ответственные за это, были уволены, [311] им были выданы предписания об общественных работах и предписано выплатить 250 фунтов стерлингов судебных издержек, что стало первыми лаборантами, привлеченными к ответственности за жестокое обращение с животными в Великобритании. [312] Кампания Stop Huntingdon Animal Cruelty использовала тактику, варьирующуюся от ненасильственного протеста до предполагаемых поджогов домов, принадлежащих руководителям, связанным с клиентами и инвесторами HLS. Южный центр по борьбе с бедностью , который отслеживает внутренний экстремизм в США, описал modus operandi SHAC как «откровенно террористическую тактику, похожую на тактику экстремистов, выступающих против абортов», а в 2005 году сотрудник отдела по борьбе с терроризмом ФБР назвал деятельность SHAC в Соединенных Штатах внутренней террористической угрозой. [313] [314] 13 членов SHAC были приговорены к тюремному заключению на срок от 15 месяцев до одиннадцати лет по обвинению в сговоре с целью шантажа или причинения вреда HLS и ее поставщикам. [315] [316]
Эти нападения, а также аналогичные инциденты, которые заставили Южный центр по борьбе с бедностью заявить в 2002 году, что движение за права животных «явно повернулось в сторону более экстремальных» — побудили правительство США принять Закон о борьбе с терроризмом в сфере животноводства , а правительство Великобритании — добавить преступление «Запугивание лиц, связанных с организациями, занимающимися исследованиями животных» в Закон о серьезной организованной преступности и полиции 2005 года . Такое законодательство, а также арест и заключение активистов в тюрьму, возможно, снизили частоту нападений. [317]
Систематические обзоры указали на то, что испытания на животных часто не отражают точно результаты у людей. [318] [319] Например, обзор 2013 года отметил, что около 100 вакцин, как было показано, предотвращают ВИЧ у животных, однако ни одна из них не сработала у людей. [319] Эффекты, наблюдаемые у животных, могут не быть воспроизведены у людей, и наоборот. Многие кортикостероиды вызывают врожденные дефекты у животных, но не у людей. И наоборот, талидомид вызывает серьезные врожденные дефекты у людей, но не у некоторых животных, таких как мыши (однако он вызывает врожденные дефекты у кроликов). [320] В статье 2004 года сделан вывод о том, что многие исследования на животных напрасны, поскольку не используются системные обзоры и из-за плохой методологии. [321] Обзор 2006 года обнаружил несколько исследований, в которых были многообещающие результаты для новых препаратов на животных, но клинические исследования на людях не показали тех же результатов. Исследователи предположили, что это может быть связано с предвзятостью исследователя или просто потому, что модели животных неточно отражают биологию человека. [322] Частично виновато отсутствие метаобзоров. [320] Плохая методология является проблемой во многих исследованиях. В обзоре 2009 года отмечалось, что многие эксперименты на животных не проводились вслепую , что является ключевым элементом многих научных исследований, в которых исследователям не сообщают о той части исследования, над которой они работают, чтобы уменьшить предвзятость. [320] [323] В статье 2021 года было обнаружено на примере исследований болезни Альцгеймера в открытом доступе, что если авторы опускают в названии, что эксперимент проводился на мышах, заголовок новостей следует этому примеру, и что резонанс в Twitter также выше. [324]
Существуют различные примеры активистов, использующих запросы Закона о свободе информации (FOIA) для получения информации о финансировании налогоплательщиками испытаний на животных. Например, White Coat Waste Project, группа активистов, которые считают, что налогоплательщики не должны иметь
платить 20 миллиардов долларов каждый год на эксперименты на животных, [325] подчеркнул, что Национальный институт аллергии и инфекционных заболеваний выделил 400 000 долларов налогоплательщиков на финансирование экспериментов, в ходе которых 28 биглей были инфицированы болезнетворными паразитами. [326] Проект «Белый халат» обнаружил сообщения о том, что собаки, участвовавшие в экспериментах, «кричали от боли» после инъекции инородных веществ. [327] После общественного возмущения, Люди за этичное обращение с животными (PETA) призвали к действию, чтобы все члены Национального института здравоохранения немедленно ушли в отставку [328] и что «необходимо найти нового директора NIH, чтобы заменить уходящего Фрэнсиса Коллинза , который прекратит исследования, оскорбляющие достоинство нечеловеческих животных». [329]
По мере того, как эксперименты на животных увеличивались, особенно практика вивисекции, росли и критика, и споры. В 1655 году сторонник физиологии Галена Эдмунд О'Мира сказал, что «жалкие пытки вивисекции приводят тело в неестественное состояние». [332] [333] О'Мира и другие утверждали, что боль может влиять на физиологию животных во время вивисекции, делая результаты ненадежными. Были также возражения этического характера, утверждавшие, что польза для людей не оправдывает вреда животным. [333] Ранние возражения против испытаний на животных также исходили из другого угла — многие люди считали, что животные хуже людей и настолько отличаются, что результаты, полученные на животных, нельзя применять к людям. [2] [333]
С другой стороны дебатов, те, кто выступал за испытания на животных, считали, что эксперименты на животных необходимы для продвижения медицинских и биологических знаний. Клод Бернар — которого иногда называют «принцем вивисекторов» [330] и отцом физиологии, и чья жена, Мари Франсуаза Мартен , основала первое антививисекционное общество во Франции в 1883 году [334] — написал в 1865 году, что «наука о жизни — это великолепный и ослепительно освещенный зал, в который можно попасть, только пройдя через длинную и ужасную кухню». [335] Утверждая, что «эксперименты на животных [...] полностью убедительны для токсикологии и гигиены человека [...] Воздействие этих веществ на человека и животных одинаково, за исключением различий в степени», [331] Бернар установил эксперименты на животных как часть стандартного научного метода . [336]
В 1896 году физиолог и врач доктор Уолтер Б. Кэннон сказал: «Антививисекционисты — это второй из двух типов, описанных Теодором Рузвельтом, когда он сказал: «Здравый смысл без совести может привести к преступлению, но совесть без здравого смысла может привести к глупости, которая является служанкой преступления » . [337] Эти разногласия между группами, выступающими за и против испытаний на животных, впервые привлекли внимание общественности во время дела «Коричневой собаки» в начале 1900-х годов, когда сотни студентов-медиков столкнулись с антививисекционистами и полицией из-за памятника вивисекционированной собаке. [338]
В 1822 году в британском парламенте был принят первый закон о защите животных , за которым последовал Закон о жестоком обращении с животными (1876) , первый закон, специально направленный на регулирование испытаний на животных. Законопроект был выдвинут Чарльзом Дарвином , который написал Рэю Ланкестеру в марте 1871 года: «Вы спрашиваете о моем мнении о вивисекции. Я вполне согласен, что она оправдана для надлежащих исследований физиологии; но не для простого проклятого и отвратительного любопытства. Это тема, которая заставляет меня болеть от ужаса, поэтому я не скажу больше ни слова об этом, иначе я не буду спать сегодня ночью». [339] [340] В ответ на лоббирование антививисекционистов в Великобритании было создано несколько организаций для защиты исследований на животных: Физиологическое общество было создано в 1876 году, чтобы дать физиологам «взаимную выгоду и защиту», [341] Ассоциация по развитию медицины путем исследований была создана в 1882 году и сосредоточилась на разработке политики, а Общество защиты исследований (сейчас Understanding Animal Research ) было создано в 1908 году, чтобы «опубликовать факты, касающиеся экспериментов на животных в этой стране; огромную важность таких экспериментов для благополучия человечества и огромное спасение человеческой жизни и здоровья, напрямую связанное с ними». [342]
Противодействие использованию животных в медицинских исследованиях впервые возникло в Соединенных Штатах в 1860-х годах, когда Генри Берг основал Американское общество по предотвращению жестокого обращения с животными (ASPCA), а первой организацией Америки, выступавшей конкретно против вивисекции, стало Американское общество против вивисекции (AAVS), основанное в 1883 году. Антививисекционисты той эпохи в целом считали, что распространение милосердия является великой причиной цивилизации, а вивисекция жестока. Однако в США усилия антививисекционистов были подавлены в каждом законодательном органе, подавленные превосходящей организацией и влиянием медицинского сообщества. В целом, это движение имело небольшой законодательный успех до принятия Закона о защите лабораторных животных в 1966 году. [343]
Реальный прогресс в размышлениях о правах животных основывается на «теории справедливости» (1971) философа Джона Роулза и трудах по этике философа Питера Сингера. [2]
Большинство ученых и правительств заявляют, что испытания на животных должны причинять как можно меньше страданий животным, и что испытания на животных должны проводиться только в случае необходимости. « Три R » являются руководящими принципами использования животных в исследованиях в большинстве стран. [142] [182] Хотя замена животных, т. е. альтернативы испытаниям на животных, является одним из принципов, их сфера применения гораздо шире. [344] Хотя такие принципы приветствовались как шаг вперед некоторыми группами по защите животных, [345] они также подвергались критике как устаревшие по сравнению с текущими исследованиями, [346] и имеющие мало практического эффекта в улучшении благополучия животных. [347] Ученые и инженеры из Института Висса Гарварда создали «органы на чипе», включая «легкие на чипе» и «кишечник на чипе». Исследователи из Cellasys в Германии разработали «кожу на чипе». [348] Эти крошечные устройства содержат человеческие клетки в трехмерной системе, которая имитирует человеческие органы. Чипы могут использоваться вместо животных в исследованиях болезней in vitro , тестировании лекарств и тестировании токсичности. [349] Исследователи также начали использовать 3-D биопринтеры для создания человеческих тканей для тестирования in vitro . [350]
Другой метод исследования без использования животных — это in silico или компьютерное моделирование и математическое моделирование, которые направлены на исследование и, в конечном итоге, прогнозирование токсичности и воздействия лекарств на людей без использования животных. Это делается путем исследования тестируемых соединений на молекулярном уровне с использованием последних достижений в области технологических возможностей с конечной целью создания методов лечения, уникальных для каждого пациента. [351] [352] Микродозирование — это еще одна альтернатива использованию животных в экспериментах. Микродозирование — это процесс, при котором добровольцам вводят небольшую дозу тестируемого соединения, что позволяет исследователям исследовать его фармакологические эффекты, не причиняя вреда добровольцам. Микродозирование может заменить использование животных в доклиническом скрининге лекарств и может сократить количество животных, используемых в тестировании безопасности и токсичности. [353] Дополнительные альтернативные методы включают позитронно-эмиссионную томографию (ПЭТ), которая позволяет сканировать человеческий мозг in vivo , [354] и сравнительные эпидемиологические исследования факторов риска заболеваний среди человеческих популяций. [355] Симуляторы и компьютерные программы также заменили использование животных при вскрытии , обучении и тренировках. [356] [357]
Официальные органы, такие как Европейский центр по валидации альтернативных методов испытаний Европейской комиссии , Межведомственный координационный комитет по валидации альтернативных методов в США [358] , ZEBET в Германии [359] и Японский центр по валидации альтернативных методов [360] (среди прочих) также продвигают и распространяют 3R. Эти органы в основном движимы реагированием на нормативные требования, такие как поддержка запрета на тестирование косметики в ЕС путем валидации альтернативных методов. Европейское партнерство по альтернативным подходам к испытаниям на животных служит связующим звеном между Европейской комиссией и отраслями промышленности. [361] Европейская консенсусная платформа по альтернативам координирует усилия среди государств-членов ЕС. [362] Академические центры также исследуют альтернативы, включая Центр альтернатив испытаниям на животных в Университете Джонса Хопкинса [363] и NC3R в Великобритании. [364]
От антибиотиков и инсулина до переливания крови и лечения рака или ВИЧ, практически каждое медицинское достижение прошлого века напрямую или косвенно зависело от исследований с использованием животных, включая ветеринарию.
Методы научного исследования значительно снизили заболеваемость людей и существенно увеличили продолжительность жизни. Эти результаты были получены в основном с помощью экспериментальных методов, основанных частично на использовании животных.
Биомедицинские исследования зависят от использования животных моделей для понимания патогенеза человеческих заболеваний на клеточном и молекулярном уровне и для предоставления систем для разработки и тестирования новых методов лечения.
Исследования на животных являются неотъемлемой частью каждой области медицинских исследований и имеют решающее значение для приобретения базовых знаний в области биологии.
Исследования на животных сыграли ключевую роль в понимании инфекционных заболеваний, неврологии, физиологии и токсикологии. Экспериментальные результаты исследований на животных послужили основой для многих ключевых биомедицинских прорывов.
Большая часть наших базовых знаний о биохимии, физиологии, эндокринологии и фармакологии человека была получена в ходе первоначальных исследований механизмов на животных моделях.
без этих фундаментальных знаний большинство клинических достижений, описанных на этих страницах, не состоялись бы.
животные модели играют центральную роль в эффективном изучении и разработке методов лечения заболеваний человека.
Биомедицинские исследования зависят от использования животных моделей для понимания патогенеза человеческих заболеваний на клеточном и молекулярном уровне и для предоставления систем для разработки и тестирования новых методов лечения.
Аргументы относительно того, может ли биомедицинская наука развиваться без использования животных, часто обсуждаются и имеют столько же смысла, как и вопрос о необходимости клинических испытаний перед тем, как новые медицинские методы лечения будут разрешены для широкого использования среди населения [стр. 1] ...модели животных, вероятно, останутся необходимыми до тех пор, пока наука не разработает альтернативные модели и системы, которые будут столь же надежными и надежными [стр. 2].
Животные модели необходимы для соединения [современных биологических технологий] с целью понимания целых организмов, как в здоровом, так и в больном состоянии. В свою очередь, эти исследования животных необходимы для понимания и лечения человеческих болезней [стр. 2] ...Во многих случаях, однако, не будет замены исследованиям на целых животных из-за вовлечения множественных систем тканей и органов как в нормальных, так и в аномальных физиологических состояниях [стр. 15].
В настоящее время использование животных остается единственным способом для прогресса в некоторых областях исследований.
Хотя рост стабилизировался и в некоторых странах наблюдалось значительное сокращение, количество животных, используемых в исследованиях во всем мире, по-прежнему составляет почти 100 миллионов в год.
Медиа, связанные с тестированием на животных на Wikimedia Commons
Цитаты, связанные с испытаниями на животных в Wikiquote