Hos mus: Er dyreforsøg relevante for menneskers sundhed?
Medierne er fyldt med påstande om gennembrudte biomedicinske undersøgelser udført på dyr. Men kan dyr nogensinde trofast modellere menneskers sundhed?
Avid-læsere af medicinske nyheder vil være fortrolige med den udbredte anvendelse af dyremodeller i biomedicinsk forskning.
Fra ernæring til kræftforskning og studier af stofskifte trækker både forskere og journalister paralleller mellem dyr og mennesker.
Imidlertid kan der opstå problemer, når forskere forudsiger menneskers sundhed baseret på resultaterne af sådanne undersøgelser.
Forskere henviser til dette koncept som klinisk relevans. Mange organer til finansiering af biomedicinske tilskud kræver, at forskere retfærdiggør brugen af dyremodeller ved at forudsige, hvor sandsynligt resultaterne vil påvirke menneskers sundhed.
I mellemtiden skriver journalister fængende nyhedsoverskrifter for at henlede vores opmærksomhed og undertiden undlader de kritisk at vurdere, hvor klinisk relevant en undersøgelse er; eller værre, de udelader det faktum, at forskere udførte arbejdet hos dyr, ikke mennesker.
Debatten om den kliniske relevans af dyremodeller er i gang, og en Twitter-konto kaldet @justsayinmice - som tilskynder brugere af sociale medier til at retweet nyhedshistorier, der ikke klart angiver, om resultaterne er fra en dyremodel eller menneskelige frivillige med billedteksten "IN MICE" ”- brændte det for nylig.
Kan vi antage, at forskning i dyremodeller afslører indsigt i vores egen sundhed, og hvem har skylden, når en nyhedshistorie indeholder vidtrækkende udsagn om klinisk relevans?
I denne fortælling om mus og mænd (i laboratoriefrakker) undersøger vi, hvordan dyreforsøg har bidraget til biomedicinske fremskridt, og hvorfor nogle forskere hævder, at dyremodeller ikke har nogen klinisk relevans.
Dyremodeller dateres tilbage til '2000 f.Kr.'
Før vi dykker ned i dyreforsøgens tidlige dage, vil jeg tilføje en ansvarsfraskrivelse. I løbet af min tid som forsker inden jeg blev medlem Medicinske nyheder i dag, Jeg var involveret i flere undersøgelser, der brugte en stor grisemodel til sårheling.
Selvom jeg har gjort alt for at nærme mig dette emne faktisk, kan jeg ikke garantere, at mine oplevelser ikke har efterladt mig uden noget niveau af bias.
Tilbage til det aktuelle emne.
Kirk Maurer fra Center for Comparative Medicine and Research ved Dartmouth College i Libanon, NH og Fred Quimby fra Rockefeller University i New Durham, NH, diskuterer historien om dyremodeller i biomedicinsk forskning i et kapitel i 2015-bogen Laboratoriedyremedicin.
”De tidligste skriftlige optegnelser over dyreforsøg dateres til 2000 f.Kr., da babylonere og assyrere dokumenterede operation og medicin til mennesker og dyr,” skriver de.
Gennem århundreder afslørede dyr meget af den information, vi antager som faktisk i dag.
Fra Galens opdagelse i det andet århundrede e.Kr. at blod, ikke luft, strømmer gennem vores arterier til identifikation i 2006 af fire gener, der, når de aktiveres, kan vende enhver celle til en embryonal stamcelle-lignende tilstand, er dyremodeller i hjertet af videnskabelig udvikling inden for biovidenskab.
Nøgleudtrykket her er dyremodel. Maurer og Quimby beskriver adskillige forfatteres bestræbelser på at definere den "ideelle" dyremodel. "Måske er det vigtigste enkelt træk ved modellen, hvor tæt den ligner den oprindelige menneskelige tilstand eller proces," forklarer de.
Alligevel vil enhver model kun gå så langt, de indrømmer: "En model tjener som surrogat og er ikke nødvendigvis identisk med det emne, der modelleres."
Dyremodeller i moderne medicin
Françoise Barré-Sinoussi og Xavier Montagutelli, fra Institut Pasteur i Paris, Frankrig, diskuterer det bidrag, som dyrestudier har givet til medicin i en artikel i tidsskriftet 2015. Future Science OA.
”Anvendelsen af dyr er ikke kun baseret på de store fællesart i de fleste pattedyrs biologi, men også på det faktum, at sygdomme hos mennesker ofte påvirker andre dyrearter,” forklarer de.
”Det er især tilfældet for de fleste infektiøse sygdomme, men også for meget almindelige tilstande som type 1-diabetes, hypertension, allergier, kræft, epilepsi, myopatier og så videre,” fortsætter de.
"Ikke kun deles disse sygdomme, men mekanismerne er ofte også så ens, at 90% af de veterinærlægemidler, der anvendes til behandling af dyr, er identiske eller meget lig dem, der bruges til behandling af mennesker."
Både Maurer og Quimby samt Barré-Sinoussi og Montagutelli fremhæver en lang liste over nobelprisvindere, hvis videnskabelige indsigt i dyremodeller førte til udviklingen af nye behandlinger, der var kritiske for moderne medicin.
Dette inkluderer Frederick G. Bantings og John Macleods arbejde med at isolere insulin fra hunde, Emil von Behrings arbejde med vacciner hos marsvin og kaniner og James Allison og Tasuku Honjos arbejde med mus og musecellelinjer inden for kræftimmunterapi, som vandt dem Nobelprisen i 2018.
Der er ingen tvivl om, at dyremodeller har ydet et kæmpe bidrag til den medicinske behandling, som vi drager fordel af i dag. Når det er sagt, påpeger Barré-Sinoussi og Montagutelli også, at "det bemærkes dog, at de opnåede resultater på dyr ikke nødvendigvis bekræftes i yderligere menneskelige studier."
Delvist lægger de dette ned på det faktum, at selvom vi deler en betydelig andel af vores genetiske kode med de forskellige dyremodeller, som forskere bruger i forskning, er der klare genetiske forskelle.
"Mens nogle mennesker [...] bruger disse forskelle til at tilbagevise værdien af dyremodeller, taler mange inklusive os stærkt for yderligere at forbedre vores viden og forståelse af disse forskelle og for at tage dem i betragtning i eksperimentelle designs og fortolkning af observationer," forklarer de .
Tvivl om klinisk relevans
Ikke alle forskere gentager Barré-Sinoussi og Montagutellis stemning.
I et papir fra 2018 i Journal of Translational Medicine, Pandora Pound, fra Safer Medicines Trust i Det Forenede Kongerige, og Merel Ritskes-Hoitinga, fra Radboud University Medical Center i Nijmegen, Holland, hævder, at ”prækliniske dyremodeller aldrig kan være fuldt gyldige på grund af usikkerheden, der er indført ved artsforskelle . ”
Deres artikel har et særligt fokus på den farmaceutiske industri, som har et væsentligt krav til dyreforsøg på det tidspunkt, inden et lægemiddel indgår i kliniske forsøg. Uden sådanne prækliniske modeller er det i øjeblikket ikke muligt at teste nye lægemidler hos mennesker.
”Mens mange faktorer bidrager til de dårlige oversættelsesgrader fra bænk til sengetid (inklusive mangelfulde kliniske forsøg), anses en fremherskende årsag generelt for, at prækliniske dyremodeller ikke forudsiger klinisk effektivitet og sikkerhed,” skriver de.
Pound og Ritskes-Hoitinga nævner et særligt gribende eksempel fra 2006, da deltagerne i et fase I-forsøg på trods af prækliniske studier, der viste, at det eksperimentelle lægemiddel TGN1412 var sikkert, led i alvorlige livstruende reaktioner.
Andre ser værdi i dyremodeller, men tilråder forsigtighed, når de vælger en model og fortolker undersøgelsesresultater.
Dr. Vootele Voikar, fra universitetet i Helsinki i Finland, bruger mus i sin neuro-adfærdsmæssige forskning.
I en nylig artikel, som han offentliggjorde sammen med sin kollega Johanna Åhlgren i tidsskriftet Lab dyr, Dr. Voikar viste, at genetisk relaterede understammer fra mus fra forskelleudbydere viste signifikante forskelle i deres grundlæggende adfærdsprofil.
Da jeg spurgte Dr. Voikar, hvor relevante dyremodeller er for menneskers sundhed, fortalte han mig, at ”nogle af de grundlæggende regler, når man bruger dyr i grundlæggende forskning [er] at undgå antropomorfisering og at tage artsspecifikke forskelle i betragtning så meget som muligt."
"Med nøje design af eksperimenterne, forståelse af gyldighedsspørgsmål på forskellige niveauer og passende kritisk fortolkning af resultaterne, kan relevansen og en vis tillid opnås."
Dr. Vootele Voikar
Mindre 'hype', mere 'objektiv diskussion'
Jeg spurgte Dr. Voikar, om han mener, at journalister ofte fejlagtigt fortolker eller forkert præsenterer, hvad forskere offentliggør, når de skriver nyhedshistorier. Han lægger byrden på forskere.
”Jeg tror, at hovedproblemet er med forskere og deres pressemeddelelser - hvordan de sælger dataene og resultaterne, hvor stærk [det] bevis [er] de finder i forhold til en ødelæggende sygdom, løfter der endnu ikke er der, selvom de er baseret på deres interessante og vigtige, men ofte foreløbige fund, ”forklarede han.
”Normalt betyder det, at der skal udføres mere forskning for at finde ud af, om resultaterne er reproducerbare og anvendelige til de andre forhold. Behandlingen eller behandlingen bliver ikke tilgængelig natten over, desværre i [de] fleste tilfælde. Imidlertid er (over) salg ofte nødvendigt for at tiltrække nye tilskud til forskningen. ”
Dr. Vootele Voikar
Han går ind for "tværfaglig dialog mellem klinik og grundlæggende, præklinisk arbejde - alt for ofte har biologer, der studerer sygdomsmodeller, en meget begrænset viden om den respektive kliniske tilstand og spektrum til differentiel diagnose."
Da jeg spurgte ham, hvad han mente, at nyhedsforretninger kunne gøre for at forbedre, hvordan de kommunikerer videnskabsnyheder, der inkluderer studier på dyr, foreslog han følgende:
"For at være kritisk skal du undgå hype, spørge og præsentere forskellige synspunkter for at fremme objektiv diskussion [og] overveje anvendeligheden og generaliseringen af resultaterne - for at der er behov for specialiserede videnskabsforfattere."
Selvom debatten om den kliniske relevans af dyremodeller fortsætter, og entusiastiske forskere og ikke-forskere både glæder sig over at retweet overskrifter med billedteksten "IN MICE" på daglig basis, tror jeg bestemt på, at mange forskere bruger dyr til at modellere menneskers sygdomme med håb for at forbedre vores helbred.
Undervejs bærer alle involverede parter - inklusive forskerne, der vælger modellen, de seniorforskere, der fører tilsyn med fortolkningen og kommunikationen af resultater, pressemedarbejderne og nyhedsforretningerne - et niveau af ansvar.
En klar kommunikation om relevansen af enhver dyremodel og sandsynligheden for, at resultaterne påvirker menneskers sundhed, er til enhver tid nøglen.
