A “NAM” forradalom lendületet vesz
Az alternatív megoldások egyre korszerűbbek: a 3D-s szövettípusokat tartalmazó organoidok, az emberi sejtekből felépített organ-on-chip rendszerek, valamint a számítógépes – köztük MI-alapú – modellek jelentik a legígéretesebb területeket. Az ún. “új megközelítési módszerek” (NAM-ok) csaknem megnégyszerezték jelenlétüket a tudományos publikációkban az elmúlt tizenöt évben.
Sok kutató szerint az ilyen rendszerek már most pontosabban képesek előrevetíteni, hogy mennyire biztonságos vagy hatékony egy új gyógyszermolekula. Az organ-on-chip rendszerek például valódi humán sejtekből készülnek, így élethűbben mutatják az emberi szövetek reakcióit. A Liver-Chip nevű újítás májsejteket tartalmaz, és folyadékáramban működik; tesztek tanúsága szerint 87%-os pontossággal mutatja ki a májkárosító vegyületeket – olyanokat is, amelyeket állatkísérletek alapján korábban biztonságosnak minősítettek.
Az FDA innovációs programjába bekerült Liver-Chip előnye, hogy ha széles körben elfogadják, a gyógyszergyártók kiválthatják vele az állatkísérletek egy részét, ami forradalmasíthatja a gyógyszerfejlesztést. Egyúttal az MI-alapú AnimalGAN nevű rendszerben már több tízezer virtuális patkányon futtattak toxikológiai vizsgálatokat, sikerrel.
Miért nem lehet még leállítani minden állatkísérletet?
Bár a NAM-ok ígéretesek, számos akadály maradt. Az élő szervezetek komplexitása – például egy teljes vese, a hormonrendszerek, idegi hálózatok és azok együttműködése – ma még részben utánozhatatlan laboratóriumi körülmények között. A vese-chip például csak egyetlen vesesejt-típust tartalmaz, miközben a valódi szerv egészen másképp működik.
Emellett az állatmentes modelleket komoly validációs procedúráknak kell megfeleltetni, hogy hivatalosan is elfogadják az eredményeiket hatósági eljárásokban. Ez drága és rendkívül időigényes, ráadásul esetenként módszerspecifikus. Az Egyesült Királyság ezért most külön központot hoz majd létre a hitelesítés gyorsítására. Egyúttal az Egyesült Államok 22 milliárd forintot fektet standardizált organoidmodellek fejlesztésébe.
Tovább nehezíti a helyzetet, hogy a klinikai tesztekben tapasztalt kudarcok gyakran nem az állatkísérletek pontatlanságából fakadnak, hanem például a túl kicsi mintanagyságból vagy a tervezési hibákból. Ezek a problémák a NAM-modelleket is sújthatják.
Az állatkísérletek visszaszorulóban
Az úgynevezett 3R (Replace, Reduce, Refine – helyettesítés, csökkentés, finomítás) elve régóta érvényes, és több helyen bevált eredményeket is hozott. Az Egyesült Királyságban például a 2015-ös 4,14 millióról 2024-re 2,64 millióra csökkent az állatkísérletek száma. Az EU-ban és Norvégiában is 5%-os visszaesés történt 2018 és 2022 között. Az Egyesült Királyságban a vizsgálatok 76%-a alapkutatásban vagy terápiás fejlesztésben, 22%-a pedig gyógyszer- és vegyszer-biztonsági teszteken zajlik, utóbbiak főleg egereken és patkányokon.
Ugyanakkor egyes betegségeknél, például a szepszis kezelésében csaknem 100 ígéretesnek tűnő szer bukott el a klinikai tesztek során az állatkísérletek után. Ez részben a rágcsálók és az ember közötti immunológiai különbségekből, részben pedig az emberi változatosság hiányából adódik a laborállatok között.
A NAM-modellek azonban lehetővé teszik, hogy például betegspecifikus őssejtekből tenyésszenek szöveteket, majd azokon keresztül szimulálják a gyógyszerek hatásait – a “klinikai teszt a csészében” módszerrel. Ebben például családi szívbetegség genetikai hátterét vizsgálták, és sikerült úgy gyógyszert azonosítani, hogy az csak a mutáns génnel rendelkező családtagok sejtjein működött hatékonyan.
Hogyan tovább az állatkísérletek után?
Az új stratégiák szemléletesen három csoportra osztják az állatkísérleteket. Az elsőbe tartozókat gyorsan ki lehet váltani, például a bőrérzékenységi vizsgálatokat számítógépes vagy sejtmodellekkel. A második nagy csoport, a farmakokinetikai (gyógyszerfelszívódást vizsgáló) tesztek esetében a kutyákon és főemlősökön végzett vizsgálatok számát legalább 35%-kal kell csökkenteni 2030-ra. A harmadik csoportban egyelőre nincsenek alternatívák – például a halakon végzett környezeti toxikológiai méréseknél.
A validáció és az országos szabályozások összehangolása mellett a tudósok szerint az átláthatóságot és a szakmai szigort egyenrangúan kell kezelni az állatkísérletekben és a NAM-okban. Sok helyen még mindig az állati modell az alapértelmezett, de gyors változást sürgetnek az akadémiai közösség tagjai. Egyúttal a kutatók kiemelik: a valódi szöveti, szervi és biológiai komplexitás, illetve az emberi viselkedés vizsgálata sem lesz egyhamar teljesen elérhető laboratóriumi körülmények között. Az állati modellek egyes részeire tehát még jó ideig szükség lesz – alapkutatási szinten különösen.
