Hos mus: Er dyrestudier relevante for menneskers helse?
Media er full av påstander om gjennombruddsmedisinske studier utført på dyr. Kan imidlertid dyr noensinne modellere menneskers helse?
Avid lesere av medisinske nyheter vil være kjent med den utbredte bruken av dyremodeller i biomedisinsk forskning.
Fra ernæring til kreftforskning og studier av stoffskifte trekker både forskere og journalister paralleller mellom dyr og mennesker.
Imidlertid kan det oppstå problemer når forskere spår om menneskers helse basert på resultatene av slike studier.
Forskere refererer til dette konseptet som klinisk relevans. Mange biomedisinske finansieringsbyråer krever at forskere rettferdiggjør bruken av dyremodeller ved å forutsi hvor sannsynlig resultatene er å påvirke menneskers helse.
I mellomtiden skriver journalister fengende nyhetsoverskrifter for å trekke vår oppmerksomhet, og noen ganger unnlater de å vurdere kritisk hvor klinisk relevant en studie er; eller verre, de utelater det faktum at forskere utførte arbeidet på dyr, ikke mennesker.
Debatten om den kliniske relevansen av dyremodeller pågår, og en Twitter-konto kalt @justsayinmice - som oppfordrer brukere av sosiale medier til å retweet nyhetshistorier som ikke tydelig sier om resultatene er fra en dyremodell eller menneskelige frivillige med overskriften "IN MICE" ”- drev det nylig.
Kan vi anta at forsking i dyremodeller vil avsløre innsikt om vår egen helse, og hvem har skylden når en nyhet inneholder omfattende uttalelser om klinisk relevans?
I denne fortellingen om mus og menn (i laboratoriekåper) undersøker vi hvordan dyreforsøk har bidratt til biomedisinske fremskritt, og hvorfor noen forskere hevder at dyremodeller ikke har noen klinisk relevans.
Dyremodeller dateres tilbake til 2000 f.Kr.
Før vi dykker inn i de tidlige dagene med dyreforsøk, skal jeg legge til en ansvarsfraskrivelse. I løpet av min tid som forsker, før jeg begynte Medisinske nyheter i dag, Jeg var involvert i flere studier som brukte en stor grisemodell for sårheling.
Selv om jeg har gjort alt for å nærme meg dette emnet, kan jeg ikke garantere at mine erfaringer ikke har etterlatt meg uten noe skjevhet.
Tilbake til temaet.
Kirk Maurer, fra Center for Comparative Medicine and Research ved Dartmouth College i Lebanon, NH, og Fred Quimby, fra Rockefeller University i New Durham, NH, diskuterer historien om dyremodeller i biomedisinsk forskning utførlig i et kapittel i 2015-boka Laboratory Animal Medicine.
"De tidligste skriftlige registreringene av dyreforsøk dateres til 2000 f.Kr. da babylonere og assyrere dokumenterte kirurgi og medisiner for mennesker og dyr," skriver de.
Gjennom århundrene avslørte dyr mye av den informasjonen vi antar som faktisk i dag.
Fra Galens oppdagelse i det andre århundre e.Kr. at blod, ikke luft, strømmer gjennom arteriene våre til identifisering i 2006 av fire gener som, når de aktiveres, kan reversere en hvilken som helst celle i en embryonal stamcelle-lignende tilstand, er dyremodeller i hjertet av vitenskapelig fremgang i biovitenskap.
Nøkkelbegrepet her er dyremodell. Maurer og Quimby beskriver flere forfatteres innsats for å definere den "ideelle" dyremodellen. "Det kanskje viktigste i trekk ved modellen er hvor mye den ligner den opprinnelige menneskelige tilstanden eller prosessen," forklarer de.
Likevel vil enhver modell bare gå så langt, de innrømmer: "En modell fungerer som surrogat og er ikke nødvendigvis identisk med motivet som modelleres."
Dyremodeller i moderne medisin
Françoise Barré-Sinoussi og Xavier Montagutelli, fra Institut Pasteur i Paris, Frankrike, diskuterer bidraget som studier på dyr har gitt til medisin i en artikkel fra 2015 i tidsskriftet Future Science OA.
"Bruken av dyr er ikke bare basert på de store fellestrekkene i biologien til de fleste pattedyr, men også på det faktum at sykdommer hos mennesker ofte påvirker andre dyrearter," forklarer de.
"Det er spesielt tilfelle for de fleste smittsomme sykdommer, men også for svært vanlige tilstander som type 1 diabetes, hypertensjon, allergier, kreft, epilepsi, myopatier og så videre," fortsetter de.
"Ikke bare deles disse sykdommene, men mekanismene er ofte også like at 90% av veterinærmedisinene som brukes til å behandle dyr er identiske eller veldig like de som brukes til å behandle mennesker."
Både Maurer og Quimby, samt Barré-Sinoussi og Montagutelli, fremhever en lang liste over nobelprisvinnere hvis vitenskapelige innsikt i dyremodeller førte til utvikling av nye behandlinger som er kritiske for moderne medisin.
Dette inkluderer arbeidet med Frederick G. Banting og John Macleod med å isolere insulin fra hunder, Emil von Behrings arbeid med vaksiner hos marsvin og kaniner, og James Allison og Tasuku Honjos arbeid i mus og musecellelinjer innen kreftimmunterapi, som vant dem Nobelprisen i 2018.
Det er ingen tvil om at dyremodeller har gitt et enormt bidrag til den medisinske behandlingen vi drar nytte av i dag. Når det er sagt, påpeker Barré-Sinoussi og Montagutelli også at "det er imidlertid merkbart at resultatene som oppnås på dyr ikke nødvendigvis bekreftes i videre studier på mennesker."
Delvis legger de dette ned på det faktum at selv om vi deler en betydelig andel av vår genetiske kode med de forskjellige dyremodellene som forskere bruker i forskning, er det klare genetiske forskjeller.
"Mens noen mennesker [...] bruker disse forskjellene for å tilbakevise verdien av dyremodeller, anbefaler mange inkludert oss sterkt at vi ytterligere forbedrer vår kunnskap og forståelse av disse forskjellene og tar hensyn til dem i eksperimentell design og tolkning av observasjoner." .
Spørsmål om klinisk relevans
Ikke alle forskere gjenspeiler Barré-Sinoussi og Montagutellis følelser.
I et papir fra 2018 i Journal of Translational Medicine, Pandora Pound, fra Safer Medicines Trust i Storbritannia, og Merel Ritskes-Hoitinga, fra Radboud University Medical Center i Nijmegen, Nederland, hevder at ”prekliniske dyremodeller aldri kan være fullstendig gyldige på grunn av usikkerheten som er innført av artsforskjeller . ”
Artikkelen deres har et spesielt fokus på legemiddelindustrien, som har et betydelig krav til dyreforsøk på scenen før et legemiddel går inn i kliniske studier. Uten slike prekliniske modeller er det foreløpig ikke mulig å teste nye legemidler hos mennesker.
"Selv om mange faktorer bidrar til den dårlige oversettelsesgraden fra benk til sengeplass (inkludert feil kliniske studier), anses en dominerende årsak generelt å være svikt i prekliniske dyremodeller for å forutsi klinisk effekt og sikkerhet," skriver de.
Pound og Ritskes-Hoitinga siterer et spesielt gripende eksempel fra 2006, da til tross for prekliniske studier som viste at det eksperimentelle stoffet TGN1412 var trygt, fikk deltakerne i en fase I-studie alvorlige livstruende reaksjoner.
Andre ser verdi i dyremodeller, men anbefaler forsiktighet når de velger en modell og tolker studieresultater.
Dr. Vootele Voikar, fra universitetet i Helsinki i Finland, bruker mus i sin neurobehavioral research.
I en fersk artikkel som han publiserte sammen med kollegaen Johanna Åhlgren i tidsskriftet Lab dyr, Dr. Voikar viste at genetisk relaterte understammer av mus fra forskjellsleverandører viste signifikante forskjeller i deres grunnleggende atferdsprofil.
Da jeg spurte Dr. Voikar hvor relevante dyremodeller er for menneskers helse, fortalte han meg at "noen av de grunnleggende reglene, når man bruker dyr i grunnleggende forskning, er å unngå antropomorfisering og å ta artsspesifikke forskjeller i like stor grad i betraktning som mulig."
"Med nøye utforming av eksperimentene, forståelse av gyldighetsproblemene på forskjellige nivåer, og passende kritisk tolkning av resultatene, kan relevansen og noe tillit oppnås."
Dr. Vootele Voikar
Mindre 'hype', mer 'objektiv diskusjon'
Jeg spurte Dr. Voikar om han mener at journalister ofte feiltolker eller gir feilaktig hva forskere publiserer når de skriver nyhetshistorier. Han legger forskerne på.
"Jeg tror hovedproblemet er med forskere og deres pressemeldinger - hvordan de selger dataene og resultatene, hvor sterke [bevisene] de finner i forhold til en ødeleggende sykdom, løfter som ennå ikke er der, men basert på deres interessante og viktige, men ofte foreløpige funn, ”forklarte han.
“Vanligvis betyr det at det må gjøres mer forskning for å finne ut om funnene er reproduserbare og gjelder for de andre forholdene. Behandlingen eller behandlingen blir ikke tilgjengelig over natten, dessverre, i [de fleste] tilfeller. Imidlertid er det ofte behov for (over) salg for å tiltrekke nye tilskudd til forskningen. "
Dr. Vootele Voikar
Han tar til orde for "tverrfaglig dialog mellom klinikk og grunnleggende, preklinisk arbeid - for ofte har biologene som studerer sykdomsmodeller en svært begrenset kunnskap om den respektive kliniske tilstanden og spekteret for differensialdiagnose."
Da jeg spurte ham om hva han trodde nyhetsbutikker kunne gjøre for å forbedre hvordan de kommuniserer vitenskapelige nyheter som inkluderer studier på dyr, foreslo han følgende:
"For å være kritisk, unngå hype, spør og presentere forskjellige synspunkter for å fremme objektiv diskusjon, [og] vurdere anvendelighet og generalisering av funnene - for det er det behov for spesialiserte vitenskapelige forfattere."
Selv om debatten om den kliniske relevansen av dyremodeller fortsetter og entusiastiske forskere og ikke-forskere gleder seg over å retweeting overskrifter med bildeteksten "IN MICE" hver dag, tror jeg fast at mange forskere bruker dyr til å modellere menneskelige sykdommer med håp. for å forbedre helsen vår.
Underveis har alle involverte parter - inkludert forskerne som velger modellen, seniorforskerne som overvåker tolkningen og kommunikasjonen av resultatene, presseansvarlige og nyhetsutstedene - et nivå av ansvar.
Til enhver tid er klar kommunikasjon om relevansen av en hvilken som helst dyremodell og sannsynligheten for at resultatene påvirker menneskers helse.
