Penelitian dan peraturan menghadapi era baru alternatif pengujian non-hewan | Berita

Penelitian dan peraturan menghadapi era baru alternatif pengujian non-hewan |  Berita post thumbnail image

mantap Pengeluaran SGP 2020 – 2021.

Harapan untuk gelombang baru tes toksisitas yang menghindari penggunaan hewan muncul pada akhir Juni. Untuk pertama kalinya Organization for Economic Co-operation and Development (OECD) menyetujui metode non-hewan untuk memeriksa sensitisasi kulit.

‘Saya yakin bahwa strategi pengujian pada sensitisasi kulit adalah pelopor pendekatan baru untuk mendapatkan informasi toksikologi tanpa pengujian hewan di masa depan,’ kata Robert Landsiedel dari BASF, yang mengembangkan tes bekerja sama dengan Givaudan.

Hampir 40.000 hewan digunakan dalam tes kepekaan kulit di UE dan Norwegia pada 2018 dari total 10,5 juta hewan yang digunakan dalam penelitian. Sekarang, banyak dari ini bisa diganti dengan tes baru. Ini hanya mungkin karena pemahaman yang mendalam tentang proses biologis di tempat kerja dan kemudian mereplikasi mereka melalui serangkaian tes in vitro.

Sensitisasi kulit adalah proses kompleks yang melibatkan berbagai jenis sel, jaringan, dan proses. Ketika kami memulai 15 tahun yang lalu, tidak ada satu pun dari proses rumit ini yang ditangani dengan metode non-hewani,’ kata Landsiedel.

Pada tahun 2014, OECD menerbitkan jalur hasil yang merugikan untuk sensitisasi kulit, yang menentukan urutan kejadian dari paparan bahan kimia hingga respons imun. BASF bermitra dengan organisasi lain untuk menunjukkan bahwa kombinasi dari tiga tes menggunakan peptida, sel kekebalan dan sel kulit dapat mengidentifikasi risiko kejadian ini, yang pada akhirnya mengarah pada persetujuan OECD.

OECD sejak itu telah menerbitkan lebih dari selusin jalur hasil yang merugikan, dan ada ratusan lagi yang saat ini sedang dikembangkan. ‘[The skin sensitisation test] adalah salah satu kisah sukses pertama dari jalur hasil yang merugikan,’ kata Fiona Sewell, kepala toksikologi di National Center for the Replacement, Refinement and Reduction of Animals in Research (NC3Rs) di Inggris. ‘Saya pikir memiliki pemahaman yang lebih baik tentang jalur mekanistik melalui jalur hasil yang merugikan dapat mengarah pada keberhasilan di bidang lain.’

Landsiedel mengatakan bahwa BASF telah mengerjakan beberapa metode alternatif baru untuk menggantikan pengujian pada hewan, termasuk toksisitas reproduksi, toksisitas pernapasan, dan biokinetik.

Mengikuti perkembangan zaman

Arahan UE 2010 menyerukan transisi dari hewan dalam penelitian. Meskipun ada pengurangan jumlah hewan yang digunakan dalam penelitian di UE dan AS, tidak jelas bagaimana atau apakah itu bisa berakhir sepenuhnya. Di dunia di mana kemajuan teknologi dan gangguan rantai pasokan dapat mengubah lanskap dengan cepat, peraturan dan praktik yang sudah lama ada perlu beradaptasi.

Pengujian toksisitas diatur dengan ketat untuk mengurangi risiko zat baru yang menyebabkan bahaya dalam pengaturan yang berkisar dari uji klinis hingga pestisida di saluran air. ‘Banyak pengujian peraturan didasarkan pada pengujian dan pedoman yang dikembangkan beberapa dekade lalu,’ kata Sewell. ‘Itu mungkin pemikiran ilmiah yang valid pada saat itu, tetapi sebenarnya kami telah pindah dari sana.’

Gambar yang menunjukkan pelat sumur 96 untuk kultur sel 3D

Salah satu contoh sukses yang dia berikan untuk memperbarui pedoman adalah pengujian toksisitas akut pada hewan. Bukti yang dikumpulkan oleh NC3R menunjukkan bahwa tes ini tidak memberikan nilai tambah. Informasi dapat dikumpulkan dari studi lain yang ada dan karenanya dikeluarkan dari pedoman peraturan.

Meskipun teknologi baru umumnya tidak dapat secara langsung menggantikan hewan uji yang ada, teknologi tersebut masih dapat membantu mengurangi jumlah hewan yang dibutuhkan. Metode komputasi dapat membantu untuk memprediksi efek toksikologi. Analisis hubungan struktur-aktivitas kuantitatif memprediksi sifat biologis atau toksikologi berdasarkan sifat fisikokimia dan struktur bahan kimia. Selain itu, ahli kimia dapat ‘membaca’ atau menyimpulkan toksisitas dari bahan kimia serupa yang sudah memiliki banyak data toksikologi.

‘Kami menjadi lebih baik dalam menyingkirkan produk atau obat-obatan yang cenderung tidak berhasil [and] mengidentifikasi masalah keamanan tersebut sejak dini,’ kata Sewell. Sementara tes ini sudah digunakan di rumah untuk penyaringan, dia mengatakan bahwa ‘perlu ada lompatan untuk menggunakannya dalam konteks peraturan’.

Undang-undang Jangkauan UE memperkenalkan pengujian keamanan baru pada sejumlah besar bahan kimia yang digunakan di dalam blok tersebut – tanpa data ini bahan kimia tidak akan lagi diizinkan untuk dijual. Meskipun tes hewan diharuskan untuk digunakan hanya sebagai upaya terakhir, tidak ada tes non-hewan yang tersedia untuk banyak pemeriksaan. ‘Ada sejumlah besar bahan kimia yang perlu diuji melalui Reach, jadi itu berarti sejumlah besar hewan harus digunakan,’ kata Sewell. Namun, menurut laporan tahun 2020 oleh European Chemicals Agency, penggunaan metode non-hewan seperti membaca tiga kali lipat sejak 2016 untuk area seperti korosi kulit dan kerusakan mata.

Era genetika

Namun, hanya sekitar seperlima hewan penelitian di UE yang digunakan untuk pengujian regulasi. Sebaliknya, sebagian besar digunakan untuk penelitian dasar, membuatnya lebih sulit untuk diganti. ‘[For] aspek pengembangan obat dan toksikologi, penggantian hewan umumnya secara teknis lebih sederhana karena tes sangat diatur dan didefinisikan dengan jelas,’ kata Malcolm France, konsultan veteriner yang berbasis di Sydney dan mantan presiden Asosiasi Hewan Laboratorium Australia dan Selandia Baru. ‘Ini adalah cerita yang sama sekali berbeda mencoba untuk menggantikan hewan ketika Anda mengeksplorasi pertanyaan yang lebih besar, mencari pengetahuan baru tentang bagaimana tubuh bekerja dan bagaimana proses penyakit bekerja.’

Gambar yang menunjukkan perangkat mikofluida

Namun, jumlah hewan yang digunakan di UE, AS, dan Inggris Raya telah menurun dalam beberapa tahun terakhir. Hal ini kemungkinan disebabkan oleh kombinasi pengetatan regulasi dan kemajuan teknologi. Perubahan terbesar pada penelitian hewan selama dua dekade terakhir adalah munculnya modifikasi genetik. Pendekatan ini, yang digunakan terutama pada tikus, telah menawarkan para ilmuwan kemampuan untuk mereplikasi penyakit dan jalur biologis pada manusia lebih dekat.

Hasilnya adalah peningkatan yang signifikan dalam jumlah total hewan yang digunakan dalam penelitian. Teknik awal membutuhkan banyak generasi tikus, setiap kali menghasilkan serasah besar, untuk memasukkan perubahan genetik yang diperlukan.

Di Inggris Raya, yang menyimpan catatan rinci tentang jumlah hewan rekayasa genetika yang dibuat, pemuliaan menyumbang sekitar setengah dari total prosedur hewan. Peningkatan dalam pemuliaan ini mendorong sebagian besar peningkatan prosedur hewan di Inggris hingga 2013. Namun, karena kemajuan teknologi penyuntingan gen, jumlah pemuliaan telah turun meskipun penelitian menggunakan hewan transgenik tetap stabil.

Penawaran dan permintaan

Jumlah prosedur yang menggunakan hewan di Inggris turun drastis pada tahun 2020, tidak diragukan lagi karena gangguan penelitian yang disebabkan oleh pandemi Covid-19. Ini kemungkinan akan direplikasi di seluruh dunia karena lebih banyak statistik diterbitkan. Meskipun ini mungkin hanya sekali, mungkin ada dampak jangka panjang.

China adalah salah satu pengekspor primata non-manusia (NHP) terbesar di dunia, terutama kera cynomolgus, tetapi negara itu melarang ekspor pada musim semi 2020 ketika Covid-19 menyebar. Monyet-monyet ini sering digunakan dalam pengujian peraturan calon obat sebelum memulai uji klinis.

Kebanyakan obat harus diuji pada dua spesies mamalia, satu hewan pengerat dan satu non-tikus, biasanya monyet. Namun, sudah ada beberapa fleksibilitas yang dibangun ke dalam sistem ini. Biologis, seperti antibodi monoklonal, hanya boleh diuji pada ‘spesies yang relevan secara farmakologis’ karena toksisitas umumnya didorong oleh farmakologi atau imunogenisitas yang berlebihan. Ini sering berarti biologik hanya diuji pada satu spesies monyet karena respons imun mereka mirip dengan manusia.

‘Kami mungkin terpaksa harus melihat bagaimana kami mengurangi penggunaan primata non-manusia karena pasokannya mungkin tidak ada,’ kata Sewell. ‘Dari sudut pandang saya, itu adalah kesempatan untuk berpikir lebih hati-hati tentang penggunaan NHP dan melihat di mana kita dapat menggunakan alternatif. [such as] tikus transgenik sebagai gantinya.’

Gambar yang menunjukkan model penyakit menular in silico

Larangan ekspor dapat memperburuk masalah pasokan yang ada yang dialami oleh para ilmuwan. Sebuah laporan tahun 2018 oleh National Institutes of Health di AS menemukan bahwa setengah dari peneliti memiliki masalah dalam memperoleh NHP atau layanan terkait, yang telah menunda atau merusak penelitian mereka. Secara khusus, penghargaan pendanaan yang mendorong penelitian HIV/Aids menyebabkan lonjakan permintaan kera rhesus pada tahun 2016, menciptakan kekurangan yang berlangsung selama bertahun-tahun setelahnya. NIH sejak itu memperkenalkan panel ahli untuk memprioritaskan permintaan NHP dari fasilitas mereka berdasarkan urgensi dan jangka waktu untuk dampak kesehatan masyarakat.

Mengelola pasokan monyet merupakan tantangan besar karena mereka membutuhkan beberapa tahun untuk berkembang dan lebih lama untuk berkembang biak. Upaya untuk memperluas program pengembangbiakan berarti bahwa monyet betina perlu ditahan di fasilitas, meningkatkan tekanan pada pasokan dalam jangka pendek.

Bahkan untuk tikus, bagaimanapun, pasokan tidak dijamin. Di Australia, pemasok tikus dan tikus terbesar yang digunakan dalam penelitian biomedis baru-baru ini mengumumkan bahwa mereka akan ditutup. Pusat Sumber Daya Hewan yang berbasis di Perth mengirim email kepada pelanggannya pada bulan Juli, menyatakan bahwa itu tidak layak secara finansial dan akan menghentikan operasi selama 12-18 bulan ke depan.

‘Menjadi pemasok terbesar, telah menimbulkan keprihatinan mendalam di antara banyak universitas dan lembaga penelitian medis Australia,’ kata Prancis. Dia menambahkan bahwa sektor ini telah ‘dibiarkan berebut untuk mencoba dan menyatukan semacam respons nasional yang terkoordinasi’.

Prancis melihat ini sebagai kesempatan untuk meningkatkan penelitian hewan di Australia daripada mereplikasi pusat, yang didirikan lebih dari 30 tahun yang lalu. Pusat itu memasok sebagian besar hewannya ke lembaga-lembaga di sisi lain negara itu, yang bisa memakan waktu empat jam penerbangan. Menempatkan pusat baru di timur ‘tidak hanya menyederhanakan logistik, tetapi juga menghilangkan pertimbangan kesejahteraan hewan yang signifikan yang muncul ketika hewan diangkut jarak jauh melalui udara’, katanya.

Kemajuan dalam kriopreservasi, tambahnya, dapat meningkatkan keseimbangan pasokan dan permintaan untuk mengurangi jumlah ternak yang tidak digunakan. ‘Untuk galur tikus atau tikus yang jarang digunakan, daripada menyimpannya sebagai koloni hidup, kami membekukan embrio dan menghidupkannya kembali.’

Mendapatkan kepercayaan

Di antara pertanyaan etika, biaya, dan keandalan, ada banyak faktor pendorong bagi para peneliti untuk mengurangi ketergantungan mereka pada pengujian hewan. Karena kepercayaan membangun keefektifan tes alternatif, mungkin tidak butuh waktu lama untuk mengikuti tes sensitisasi kulit.

Agar komunitas ilmiah mempercayai metode baru, kata Sewell, mereka ingin tahu bagaimana mereka dibandingkan dengan model hewan. ‘Tetapi kami tidak ingin jatuh ke dalam perangkap untuk mencoba mendapatkan hasil yang sama dengan hewan karena model tersebut tidak selalu memberi kami gambaran yang baik tentang peristiwa tersebut pada manusia,’ tambahnya.

Namun, sistem regulasi saat ini dirancang seputar penggunaan hewan, kata Landsiedel. ‘Kita harus melihat sistem penilaian risiko dan regulasi kimia yang mengakomodasi data yang diperoleh dari metode non-hewan dan data toksikologi yang ada,’ katanya. ‘Jika kita melakukannya dengan benar, itu juga akan memberikan data yang lebih akurat dan data yang lebih relevan untuk penilaian risiko manusia.’

Related Post