Supermodellen: het belang van diermodellen in biomedisch onderzoek Bron: Louke Nieman

Supermodellen: het belang van diermodellen in biomedisch onderzoek

De meesten van ons zijn het erover eens dat experimenteren op mensen onethisch is. Maar voor biologen die geïnteresseerd zijn in ziekten bij de mens, zoals ikzelf, vormt dit een uitdaging bij het ontwerpen van onderzoeksexperimenten. De oplossing? Wij gebruiken een model, zoals een dier.

Deze modellen zijn niet het type dat over catwalks paradeert, maar poseren als vervanging voor wat we ook proberen te bestuderen. Vaak betekent dit dat je een ander organisme gebruikt, zoals cellen of een dier.

Alle wezens, groot en klein

Dieren zoals muizen worden vaak gebruikt voor biomedisch onderzoek omdat ze zoogdieren zijn, net als mensen. Muizen delen grotendeels dezelfde anatomie en fysiologie als ons. Het is beter om een ​​model te gebruiken dat meer lijkt op het organisme van interesse (in dit geval de mens), omdat het waarschijnlijker is dat de resultaten van het experiment nog steeds van toepassing zullen zijn. Dit is de reden waarom diermodellen vaak het beste alternatief zijn voor biomedisch onderzoek dat als doel heeft om menselijke ziekten te begrijpen en hoe deze te behandelen.

Hoewel het misschien moeilijk is om de overeenkomsten met mensen te zien, zijn andere veelgebruikte diermodellen fruitvliegjes, kippen en zebravissen. Dit komt omdat soms een verder verwant dier beter op een menselijk kenmerk kan lijken dan een nauwer verwant zoogdier, en in dit geval een geschikter modelkeuze zou zijn. Bijvoorbeeld, infectie met de tuberculoseveroorzakende bacterie (Mycobacterium tuberculose) vormt bij mensen en vissen immuunstructuren die granulomen worden genoemd, maar niet bij muizen. Dit aspect van het immuunsysteem, of in ieder geval hoe het M. tuberculose ermee interacteert, wordt daarom beter bestudeerd bij vissen.

Naast de vertaalbaarheid zijn er ook praktische overwegingen om te kijken welk dier het beste kan gebruikt worden. Er zijn veel herhalingen van een experiment of medicijnproef nodig om een ​​statistisch relevant resultaat te krijgen. Dieren zoals een vis of nematodenworm (Caenorhabditis elegans) zijn kleiner en planten zich sneller en met meer nakomelingen voort dan muizen. Het is dus praktischer en relatief goedkoop om de vele individuen te behouden die nodig zijn om geloofwaardige wetenschappelijke resultaten te produceren.

Elke individuele soort heeft zijn eigen unieke voordelen. In tegenstelling tot mensen of muizen zijn zebravissen bijvoorbeeld transparant. Dit betekent dat ze kunnen worden gebruikt om processen zoals de ontwikkeling van bloedvaten in realtime te bestuderen. Nog indrukwekkender is dat de zebravis zich kan regenereren. Zebravissen kunnen volledig herstellen van een hersenbloeding of een hartaanval door de bloedvaten of beschadigde weefsels opnieuw op te bouwen. Dit betekent dat ze kunnen worden gebruikt om deze veel voorkomende medische noodgevallen te bestuderen.

Zebrafish vascular system
Een zebravis is volledig transparant aan het begin van diens leven, waardoor die perfect is om fluorescente labels te gebruiken. Bron: Flickr

Van dieren tot mensen

Wie zou zich veilig voelen als hij een pil zou slikken die alleen op cellen in een schaaltje was getest? Het gebruik van dieren tijdens de experimenteerfase is essentieel om toe te staan dat er veilige behandelingen voor mensen worden ontwikkeld.Vrijwel iedereen zou in eerste instantie liever een dier dan een medemens gebruiken om een ​​ongeneeslijke ziekte te testen of een experimenteel medicijn uit te proberen. Maar we willen ook zo min mogelijk, en ideaal geen dieren schade toebrengen, en al helemaal niet als het te schattig is.

De oplossing, en de huidige strategie voor veel biomedisch onderzoek, is om spaarzaam gebruik te maken van dieren in combinatie met andere modelsystemen. Vóór het bereiken van de dierproeven (in vivo) wordt gebruik gemaakt van cellen (in vitro) of computermodellen (in silico) in veel initiële onderzoeken en preklinische onderzoeken om de haalbaarheid van ideeën te controleren en zo het onnodige gebruik van dieren tot een minimum te beperken. Uiteraard moeten alle bevindingen uit preklinisch onderzoek in een model ook in proeven bij mensen worden getest om te controleren of de bevindingen hetzelfde zijn. Dit gebeurt via zorgvuldig ontworpen en sterk gereguleerde stadia van klinische onderzoeken.

Is het echt nodig om proefdieren te gebruiken?

Dit wil niet zeggen dat we dieren moeten gebruiken om alles te testen. Veel cosmeticamerken gaan er bijvoorbeeld pronken met het feit dat ze geen gebruik maken van dierproeven. Natuurlijk zijn de meeste cosmetica, zelfs in de proeffase, behoorlijk onschadelijk zijn en rechtstreeks op mensen getest kunnen worden. Ze zeggen dat schoonheid pijn is, maar naar mijn mening (en die van de meeste mensen) mag dit zich niet uitstrekken tot het onnodig toebrengen van pijn bij dieren. Red de dieren voor meer essentieel en potentieel levensreddend onderzoek! Als gevolg hiervan geldt er sinds 2013 in de hele EU een verbod op dierproeven voor cosmetische doeleinden.

De wetgeving rond het gebruik van dieren in onderzoek is zeer streng en vereist rechtvaardiging en vergunningverlening. In de EU worden alle gewervelde dieren – inclusief vissen, zoogdieren zoals muizen, amfibieën, reptielen en vogels – door de wet beschermd. Voor elk onderzoek waarbij dieren betrokken zijn, moet er sprake zijn van “overtuigende wetenschappelijke rechtvaardiging”, en de verwachte voordelen van het onderzoek moeten opwegen tegen het eventuele lijden dat de betrokken dieren wordt aangedaan [1]. Al deze regels en procedures, bijvoorbeeld bij gebruik van verdoving, zijn bedoeld om het lijden tot een minimum te beperken.

Toch werden er in 2022 in de hele EU ruim 9 miljoen dieren gebruikt voor wetenschappelijk onderzoek [2]. Om dit aantal te verminderen volgt de wetenschap het principe van de 3V’s: verminderen, vervangen en verfijnen. Dit betekent dat onderzoek het gebruik van dieren moet kunnen rechtvaardigen en het aantal dieren moet kunnen minimaliseren. Als ze er zijn moeten er geschikte alternatieven - zoals computermodellen of organoïden (driedimensionale, orgaanachtige structuren gekweekt uit cellen in een laboratorium) - worden gebruikt.

Over het algemeen is de beslissing om dieren te gebruiken een evenwicht tussen vele factoren: vertaalbaarheid, praktische haalbaarheid, ethiek en legaliteit. Dit bepaalt uiteindelijk of een diermodel, en welke soort, voor een bepaald experiment moet worden gekozen.

Diermodellen zijn belangrijk om ons begrip van het menselijk lichaam en ziekten te verbeteren. Ze worden gebruikt om de veiligheid te garanderen, niet van het volgende schoonheidsproduct, maar van essentiële medicijnen en behandelingen. Dieren in onderzoek zijn een nuttig en momenteel noodzakelijk instrument, hoewel geen enkel model – in de mode of de biomedische wetenschap – perfect is.

Bronnen

[1] EU regulations on animal research | EARA. (z.d.). EARA. https://www.eara.eu/animal-res...

[2] EU-wide animal research statistics, 2022. (z.d.). Understanding Animal Research. https://www.understandinganima....

0 Reacties

Geef een reactie