Курсовая работа: Нравственно-этический аспект использования клеток животных в экспериментах
В настоящее время нет общепризнанного единого мнения по отношению к экспериментам на животных. Например, в Великобритании предпочтение отдается гуманистической позиции, в США животные защищаются от произвола, в том числе и со стороны их владельцев.
Критические мнения о пользе экспериментов на животных для медицины высказывают не только активисты движений защитников животных, но и медики. Независимый Комитет по модернизации медицинских исследований, объединяющий американских врачей, опубликовал ряд статей, посвященных этому вопросу [9, 10]. На основании анализа достижений современной медицины приводятся данные, показывающие, что прогресс медицины в большинстве случаев связан с клиническими наблюдениями за больными, а не с экспериментами на животных. Это лечение таких заболеваний, как гепатит, ревматизм, тиф, язвенный колит, болезни щитовидной железы, а также важнейшие открытия в иммунологии, анестезиологии и в лечении депрессивных состояний. Многие важные медицинские открытия были сделаны с опозданием из-за ошибочной информации, полученной в экспериментах на животных.
"Война против рака" началась в 1971 г., но не увенчалась успехом, хотя затраты на эксперименты с использованием животных превысили миллиард долларов в год. Нет пользы и от экспериментов на животных при изучении СПИДа. Аналогичное мнение высказано и в работе "Крысы-алкоголики" [11]. Проанализировав 3496 публикаций и 284 специальных проектов по изучению алкоголизма на животных, авторы пришли к выводу, что это работы для "самой работы", практически бесполезные для понимания и лечения алкоголизма у человека. Тем не менее, работы такие продолжаются, поглощая десятки миллионов долларов в год.
Насколько низка эффективность использования животных в тестировании лекарственных препаратов показывает тот факт, что примерно 90% новых лекарственных средств забраковываются на ранних стадиях клинических испытаний, хотя они прошли многолетние испытания на животных по специальной схеме, включающей испытания на острую и хроническую токсичность, канцерогенность мутагенность и тератогенность.
Известно много случаев, когда опыты на животных привели к неправильным выводам о безопасности препарата. Большой резонанс в мире получило так называемое дело о талидомиде, успокаивающем средстве, которое прошло испытания на животных и было рекомендовано для приема беременным женщинам. Результат был ужасен. В различных странах мира из-за приема этого препарата родилось примерно 10000 детей с дефектами конечностей. Еще в 1907 году на основании клинических наблюдений было показано канцерогенное действие асбеста, но до 1960 года это не принималось во внимание, т.к. опыты на животных не подтверждали этого действия. К концу шестидесятых годов нашего столетия накопилось много данных о связи курения с раком легких, но и на это долго не обращали внимания, поскольку опыты на лабораторных животных противоречили этим данным.
Р. Шарп [12] приводит более 100 примеров, когда ошибочные представления, что животное и человек одинаково реагируют на тестируемые вещества, были причиной ложных выводов о характере действия препарата на человека по итогам его тестирования на животном. В ряде случаев такие выводы имели печальные последствия для людей.
Причины низкой эффективности экспериментов на животных определяются биологическими различиями между человеком и экспериментальными животными. Животные могут по-разному реагировать на один и тот же лекарственный препарат. Например, морфий оказывает угнетающее действие на организм человека, крыс и собак, но возбуждает кошек, коз и лошадей, аспирин ядовит для кошек, а пенициллин для морских свинок. Различия в реакциях на токсичные вещества у животных и человека могут быть следствием различий в абсорбции, в кишечной флоре, в распределении в тканях, в метаболизме, включая биоинтоксикацию и детоксикацию. в механизмах и скорости восстановления и выделения. Все это делает проблематичным экстраполяцию результатов, полученных на животных, на человека.
Хотя и появилась устойчивая тенденция к снижению числа экспериментов на животных во всех развитых странах мира, тем не менее, масштабы таких работ еще велики. В год в мире в биомедицинских исследованиях погибает несколько десятков миллионов лабораторных животных.
2. Изолированные культуры клеток и тканей 2.1 Методы, альтернативные работе с животными
Когда это возможно, то надо заменять животных другими моделями и приемами, например, культурами клеток тканей, компьютерными и биохимическими моделями, а вместо живых животных использовать изолированные органы.
Проблеме замены животных на альтернативные модели уделяется очень большое внимание [13, 14 и др.]. Альтернативные методы нашли применение в различных областях: при производстве вакцин, в вирусологии, в токсикологических исследованиях, при тестировании безопасности различных продуктов и лекарственных препаратов, в физиологических исследованиях, в санитарно-гигиенических работах. Число животных, используемых в биомедицинских экспериментах в европейских странах, непрерывно снижается. Наиболее трудно использовать альтернативы при изучении поведения животных (поведенческие тесты), в экспериментальной хирургии.
Большие успехи достигнуты в использовании культур клеток тканей (методы in vitro). Разработаны модели с использованием изолированных органов и срезов тканей.
После 1960 г. многие затруднения, встающие на пути биохимиков при использовании метода культуры клеток, были устранены в результате трех событий. Наиболее важную роль сыграл, возможно, тот факт, что промышленные компании взяли на себя поставку культуральных сред, сывороток, клеток и посуды для культивирования, что позволило выращивать клетки эпизодически или постоянно на самой различной поверхности - от менее одного квадратного сантиметра до нескольких квадратных метров. Это стало возможным только потому, что, с одной стороны, были созданы простые среды, обеспечивающие хороший рост клеток, а с другой - разработаны простые методы выделения первичных клеток, селекции клонов и хранения клеточных линий.
Список типов клеток, которые уже введены в культуру, достаточно велик. Это элементы соединительной ткани человека (фибробласты), скелетные ткани (кость и хрящи), скелетные, сердечные и гладкие мышцы, эпителиальные ткани (печень, легкие, почки и др.), клетки нервной системы, эндокринные клетки (надпочечники, гипофиз, клетки островков Лангерганса), меланоциты и различные опухолевые клетки.
Не смотря на широкую доступность альтернатив, количество используемых животных уменьшается очень медленно. Представление и последующее использование альтернатив не представляется простым по некоторым причинам:
1. Некоторые давно работающие сотрудники противостоят изменениям и нуждаются в убеждении о преимуществах использования альтернатив. Книги, лаборатории и оборудование до сих пор ориентированы на эксперименты на животных. Убеждение таких учителей в преимуществах альтернатив представляется сложным.
2. Внедрение альтернатив обычно требует первоначальных вложений времени и денег.
3. Существуют финансовые, технические и другие факторы, которые ограничивают использование альтернатив.
Сотрудники с положительным отношением к использованию альтернатив экспериментам на животных, в частности те, которые разработали их сами, обычно знают, как решать проблемы, описанные выше.
2.2 Преимущества альтернатив66 процентов лауреатов Нобелевской премии в области физиологии и медицины прошлого столетия использование альтернативных методик играло ключевую роль в исследовании [15]; за последние годы процент использования in vitro технологий значительно вырос [16]. В первую очередь это связано с преимуществами применения альтернатив.
В зависимости от целей, модели без животных имеют ряд преимуществ перед экспериментами на животных.
1. Работа с альтернативами исключает влияние эмоций, возникающих при взаимодействии с мертвыми или живыми животными.
2. В то время как определенный эксперимент может быть проведен лишь один раз, альтернативная модель может использоваться вновь и вновь.
3. Модель может иметь встроенную систему самооценки, позволяющую оценить степень достижения целей эксперимента.
4. Альтернативы, включающие аудиовизуальные технологии предоставляют возможность демонстрации явлений, которые обычно не наблюдается в подобном эксперименте на животном.
Не смотря на то, что создание альтернативной модели может быть дорогостоящим, ее можно использовать неоднократно. Кроме того, альтернативная модель чаще обходится дешевле приобретения большого количества животных [17].
2.3 Некоторые преимущества работы с культурой клетокГлавное преимущество культивируемых клеток, которое полностью используется клеточными биологами, но часто игнорируется биохимиками, - это возможность прижизненного наблюдения клеток с помощью микроскопа. Существенно то, что при работе с культурами клеток в эксперименте используются здоровые клетки и что они сохраняют жизнеспособность в течение всего эксперимента. Убедиться в этом можно, периодически тестируя культуру клеток. Более того, легко оценивать относительное содержание жизнеспособных клеток. При опытах же на целом животном состояние почек, например, можно оценить лишь в конце эксперимента, и к тому же обычно лишь качественно.
Культуры клеток представляют собой гомогенную популяцию генетически однородных клеток, растущих в постоянных условиях. Более того, исследователь может изменять эти условия в определенных пределах, что позволяет ему оценивать влияние на рост клеток самых различных факторов - рН, температуры, концентрации аминокислот, витаминов и т.п. Рост может быть оценен в течение короткого периода времени либо по увеличению числа или размера клеток, либо по включению радиоактивных предшественников в клеточную ДНК.
