I 1980 fremhævede The New York Times en fuld-side annonce fra en gruppe for dyrs rettigheder, der lammede et fremtrædende kosmetikfirma for at teste sine produkter på kaninernes øjne. Kampagnen var så effektiv, at den førte til, at flere skønhedsfirmaer pantsatte hundreder af tusinder af dollars til forskning for at finde alternative testmetoder, der ikke involverede dyr.
Næsten 40 år senere, hvad er nogle af disse alternativer, og hvor store fremskridt har vi gjort?
Inden vi går i dybden på svaret, er der en vigtig forskel, der skal foretages: selvom "dyreforsøg" normalt fremkalder billedet af forsvarsløse kaniner, der prods og stikkes i skønhedens navn, anvendelsen af dyr i forskning - og søgen efter alternativer - strækker sig langt ud over kosmetikindustrien. Dyr som mus og rotter er vidt brugt i toksikologi, studiet af kemikalier og deres virkning på os. Dyr er også en afgørende rolle for opdagelse og testning af medikamenter. I biomedicinsk forskning er dyremodeller fundamentet for mange eksperimenter, der hjælper forskere med at undersøge alt fra funktionen af kredsløb i hjernen til udviklingen af sygdom i celler.
På trods af deres betydning på disse felter er der nu bestræbelser på at reducere antallet af dyr, der bruges til test. Det skyldes delvis etiske betænkeligheder, der driver ny lovgivning i forskellige lande. Men det kommer også ned på penge og tid.
"I teorien kunne ikke-dyreforsøg være meget billigere og meget hurtigere," sagde Warren Casey, direktøren for US National Toxicology Programs Interagency Center for Evaluation of Alternative Toxicological Methods, der analyserer alternativer til dyrebrug til kemisk sikkerhedstest .
En anden bekymring er, at i nogle typer af forskning er dyr for forskellige fra mennesker til med succes at forudsige de virkninger, som visse produkter vil have på vores kroppe. "Så vi har etik, effektivitet og menneskelig relevans," sagde Casey til Live Science, de tre vigtigste faktorer, der driver jakten på alternativer.
Så hvad er de mest lovende muligheder indtil videre?
Data, data overalt
En fremgangsmåde er at erstatte dyr med algoritmer. Forskere udvikler beregningsmodeller, der knuser enorme mængder forskningsdata for at forudsige virkningen af visse produkter på en organisme.
"Dette er en meget anvendelig tilgang. Det er meget billigt," sagde Hao Zhu, lektor i kemi ved Rutgers University i New Jersey. Zhu er en del af et forskerteam, der har udviklet en højhastighedsalgoritme, der udtrækker rækker af information fra kemiske databaser online, for at sammenligne tusinder af testede kemiske forbindelser med nye, ikke-testede ved at identificere strukturelle ligheder mellem dem. Derefter bruger den det, vi ved om toksiciteten af testet forbindelser til at frembringe pålidelige forudsigelser om toksiciteten af uafprøvede sorter med en lignende struktur (forudsat at denne delte struktur betyder, at forbindelsen vil have lignende effekter).
Typisk vil identifikation af virkningerne af en ny forbindelse kræve scoringer af dyre, tidskrævende dyreforsøg. Men beregningsmæssige forudsigelser som dette kan hjælpe med at mindske den krævede dyreforsøg. "Hvis vi kan vise, at det stof, vi ønsker at markedsføre, er sikkert, så tror jeg, at disse slags undersøgelser kan erstatte de aktuelle dyreforsøg," sagde Zhu. En lignende undersøgelse fra forskere ved Johns Hopkins University i Maryland viste, at algoritmer endda kunne være bedre end dyreforsøg med forudsigelse af toksicitet i forskellige forbindelser.
Miniature organer
I de senere år har forskere begyndt at dyrke kulturelle humane celler på stilladser, der er indlejret i plastikflis, og danner små strukturer, der efterligner funktionen af vores hjerte, lever, nyrer og lunger. Disse er kendt som organer-på-en-chip og kan give en ny måde at teste virkningen af nye forbindelser eller lægemidler på humane celler.
Test af disse forenklede, miniaturiserede versioner af vores fysiologi kunne give mere menneskelig relevante resultater end dyreforsøg. Af afgørende betydning kunne testene også erstatte brugen af hele dyr i de efterforskende faser af tidlig forskning, når forskere ikke nødvendigvis behøver at teste på hele systemer. Organer-på-en-chip "adresserer for det meste et enkelt output eller et endepunkt," sagde Casey - fordi alt hvad der kan kræves på dette tidlige stadium er at teste adfærd for en celletype som reaktion på et lægemiddel eller en sygdom , som en måde at vejlede fremtidig forskning.
Dette kunne "hjælpe i de fleste tilfælde med at reducere mængden af dyreforsøg, som forskere planlægger inden for igangværende projekter," sagde Florian Schmieder, en forsker, der arbejder på dette mål ved at udvikle miniature nyre- og hjertemodeller ved Fraunhofer Institute for Material and Beam Technology , i Tyskland. Ud over lunger, lever og hjerter udvikler nogle virksomheder kunstige 3D-strukturer, der gentager menneskets hud. Det er især vigtigt inden for toksikologi, hvor dyrehudforsøg længe har været en basislinje for at forstå virkningen af nye, ikke-testede forbindelser.
Udskiftning af dette med en skadefri model er nu en realitet, sagde Casey: "Hudvævsmodeller har virkelig vist sig at være ret effektive. De kan give indsigt i de akutte ændringer - om noget vil være ætsende og skade huden."
Human studier
En idé, der ofte rejses som en modvirke til dyreforsøg, er, at hvis mennesker ønsker at drage fordel af nye behandlinger, medikamenter og forskning, skal vi i stedet tilbyde os selv som forsøgspersoner. Det er en ganske forenklet og ekstrem opfattelse - og i de fleste lande er dyreforsøg påkrævet ved lov, før der f.eks. Gives medicin til mennesker. Så det er heller ikke nødvendigvis praktisk.
Men der er omhyggeligt kontrollerede former for menneskelig test, der har potentialet til at reducere dyreforbruget uden at bringe menneskers sundhed i fare. En sådan metode er mikrodosering, hvor mennesker får et nyt lægemiddel i så små mængder, at det ikke har brede fysiologiske virkninger, men alligevel er der lige nok cirkulerende i systemet til at måle dets påvirkning på individuelle celler.
Tanken er, at denne forsigtige tilgang kan hjælpe med at eliminere ikke-værdifulde medikamenter på et tidligt tidspunkt i stedet for at bruge tusinder af dyr i undersøgelser, der kun viser, at et lægemiddel ikke fungerer. Metoden har vist sig at være sikker og effektiv nok til, at mange større farmaceutiske virksomheder nu bruger mikrodosering til at strømline lægemiddeludvikling.
"Der vil naturligvis være etiske betænkeligheder, men disse kan let opvejes af de potentielle gevinster ved at bringe mere sikre og mere effektive lægemidler på markedet mere effektivt," sagde Casey.
Hvor er vi nu?
Så hvad betyder disse alternativer for fremtiden for dyreforsøg? På nogle forskningsområder som kosmetikafprøvning - hvor så mange eksisterende produkter allerede er bevist som sikre gennem dyreforsøg - er der en voksende anerkendelse af, at test af nye produkter er noget, vi virkelig ikke har brug for for at fremme denne industri. Dette understøttes af forskrifter som den, der er fremsat af Den Europæiske Union, som nu forbyder dyreforsøg på kosmetiske produkter, der er produceret og solgt i EU.
Vi ser også fremskridt inden for toksikologiforskning. Toksikologer har længe været afhængige af seks kernedyrebaserede tests, der screener nye produkter for akut toksicitet - og kontrollerer, om et produkt forårsager hudirritation, øjenskade eller død, hvis det indtages. Men i de næste to år vil disse baseline-test sandsynligvis blive erstattet med ikke-dyrealternativer i USA, sagde Casey. Årsagen til dette fremskridt er, at "biologien, der ligger til grund for disse typer toksicitet, er meget enklere end andre sikkerhedsmæssige bekymringer, der kan opstå efter udsættelse for et kemikalie i en længere periode, såsom kræft eller reproduktionstoksicitet," sagde Casey.
Men inden for andre forskningsområder, hvor spørgsmålene, der undersøges, er mere komplekse, giver dyremodeller stadig den eneste måde, vi i øjeblikket har til fuldt ud at forstå de forskellige, udbredte, langtidsvirkninger af en forbindelse, et lægemiddel eller en sygdom. "Fysiologi er virkelig, virkelig kompleks, og vi har stadig ikke et greb om det" - heller ikke noget, der legitimt efterligner det bortset fra dyremodeller, sagde Casey.
Selv på trods af de mest lovende fremskridt som udvikling af organer-på-en-chip, er det stadig en lang vej fra noget, der repræsenterer en forbundet menneskelig krop. "Det største problem i udviklingen af kunstige organsystemer er at få hele den levende organisms kompleksitet in vitro," sagde Schmieder. "Problemet her er at efterligne den menneskelige legems kinetik og dynamik på en virkelig forudsigelig måde."
Mens organer-på-en-chip og andre opfindelser muligvis kan hjælpe med at besvare enklere spørgsmål, er lige nu modeller for hele dyr den eneste måde at studere mere komplekse effekter på - som fx hvordan kredsløbsfunktioner i hjernen er knyttet til synlig opførsel. Dette er de typer spørgsmål, der hjælper os med at forstå menneskelig sygdom og i sidste ende føre til livreddende behandlinger og behandlinger. Så dyreforsøgene, der ligger til grund for disse opdagelser, forbliver afgørende.
Det er også værd at bemærke, at nogle af de mest lovende ikke-dyreforsøg, vi har i dag - som algoritmer - kun fungerer, fordi de kan trække på flere tiår med dyreforsøg. Og for at komme videre i fremtiden, bliver vi nødt til at fortsætte denne forskning, sagde Zhu.
"Vi kan ikke bruge computere til fuldstændigt at erstatte dyreforsøg. Vi har stadig brug for nogle dyreforsøg på lavt niveau for at generere de nødvendige data," sagde Zhu. "Hvis du bad mig om at stemme på en lovende tilgang, ville jeg stemme for en kombination af beregningsmæssige og eksperimentelle metoder."
Så er der alternativer til dyreforsøg? Det korte svar er ja - og nej. Mens vi har flere muligheder, er de for nu ikke sofistikerede nok til at udrydde dyreforsøg. Af afgørende betydning kan de dog reducere antallet af dyr, vi bruger i forskning. Og med nye regler og stadig smartere alternativer, kan vi i det mindste være håbefulde for, at antallet af dyr i fremtiden fortsat vil falde.
