جایگزین‌های تحقیقاتی

بسیاری از حوزه‌های تحقیقات زیست‌پزشکی به مطالعه بیماری‌های خاص انسان و دغدغه‌های پزشکی می‌پردازند. از منظر علمی، بیماری‌هایی که بطور مصنوعی در مدل‌های حیوانی ایجاد شده‌اند، به‌ دلیل تفاوت‌های خاص بین گونه‌ها در آناتومی، بیوشیمی، فیزیولوژی، فارماکوکینتیک و واکنش‌ نسبت به سموم‌، به ندرت به بیماری‌های انسان شبیه هستند.

با استفاده از روش‌های جایگزین، به‌ویژه آنهایی که از سلول‌ها و بافت‌های انسانی استفاده میکنند، از چنین اطلاعات گمره کننده ای اجتناب می‌شود.

داستان یک پیروزی

یک نمونه خاص از روش‌های جایگزین تحقیقات پایه‌ای که موجب نجات یک میلیون حیوان شده است، تولید آنتی بادی‌های مونوکلونال در شرایط آزمایشگاهی برون تنی است که تقریباً در همه حوزه‌های تحقیقات زیست‌پزشکی و موارد حیاتی کار بالینی استفاده می‌شوند.

در روش متداول «آسیت» برای تولید آنتی‌بادی‌های مونوکلونال ، سلول‌ها رابه حفره‌های شکمی جوندگان تزریق می‌شوند که بسیار دردناک است.

در سال ۱۹۹۷ انجمن مخالفان آزمایش روی حیوانات آمریکا (AAVS) دادخواستی را به مؤسسه ملی سلامت (NIH) ارائه کرد و خواستار منع استفاده پژوهشگران از روش «آسیت» برای تولید آنتی‌بادی‌های مونوکلونال شد.

دادخواست انجمن مخالفان آزمایش روی حیوانات آمریکا با یک کارگاه علمیِ تحتِ حمایتِ مالیِ بنیادِ تحقیق و توسعه شیوه‌های جایگزین (ARDF) همراه و هدف آن پشتیبانی بین‌المللی از تولید آزمایشگاهی «MAb» بود.

در نتیجه این دادخواست، مؤسسه ملی سلامت سیاست خود را تغییر داد و اظهار داشت، پژوهشگران و افرادی که از این سازمان بودجه دریافت می‌کنند، باید از جایگزین‌های آزمایشگاهی برون‌تنی به عنوان شیوه‌ی پیش‌ فرض برای تولید MAb استفاده کنند.

جایگزین‌های مورد استفاده در ایالات متحده آمریکا

_ کیسه‌های کشت I-MAb که نسبت به گاز نفوذپذیری دارند و برای تولید آنتی‌بادی‌های مونوکلونال جهت اهداف تحقیقاتی، تشخیصی و بالینی استفاده می‌شوند. با گسترش تولید این کیسه‌ها، بنیاد تحقیق و توسعه شیوه‌های جایگزین (ARDF)، می‌تواند تا یک میلیون موش را در سال نجات دهد.

_ پروژه انسانی کتابخانه ملی پزشکی، از برش‌های واقعی جسد انسانی، سی‌تی‌ اسکن و برنامه‌های رایانه‌ای برای توسعه تکنیک‌های نوین جراحی و اهداف تحقیقاتی استفاده کرده است.

_ کشت ارگانوتیپی برش‌های مغز انسان، برای مطالعه نوروبیوشیمی، نوروفیزیولوژی و اثربخشی دارو استفاده می‌شود.

_ پالس‌های مغناطیسی غیرتهاجمی مستقیم و کوتاه، باعث تحریک دقیق و ظریف سلول‌ها یا بخش‌هایی از مغز افراد داوطلب در آزمایش‌های علوم اعصاب می‌شود.

– استفاده از مدل‌های ریاضی و شبیه‌سازی‌های کامپیوتری در حوزه‌های فیزیولوژی، قلب و عروق، فارماکولوژی و علوم اعصاب (به عنوان مثال، شبکه‌های عصبی).

– استفاده از اف‌ام‌آرآی (تصویر برداری تشدید مغناطیسی کارکردی غیر تهاجمیfMRI) و مگنتوآنسفالوگرافی (MEG) برای مطالعه آناتومی اعصاب و نوروفیزیولوژی در بیماران انسانی و داوطلبان.

– استفاده از کشت سلول‌های سه‌ بعدی انسانی برای بررسی میزان نفوذ دارو و ویژگی‌های سدخونی-مغزی

https://www.advancedsciencenews.com/3d-cell-culture-towards-realistic-biological-environments-cell-culture/

– استفاده از اکوکاردیوگرافی، تصویربرداری داپلر با کد رنگی و سونوگرافی شکمی، به عنوان روش‌های غیرتهاجمی برای پژوهش‌های مرتبط با قلب و عروق در بیماران انسانی و داوطلبان.