שיטות מחקר וניסוי בלא שימוש בבעלי חיים
לעיתים קרובות מושמעת הטענה שניסויים בבעלי-חיים הם הבסיס להתקדמות הרפואה. ואולם, ניסויים בבעלי-חיים מהווים תחום שולי יחסית, ושיטות אחרות הן שהובילו וממשיכות להוביל לפריצות הדרך החשובות ברפואת האדם. להלן סקירה קצרה של העיקריות שבהן.
תרביות תאים ותרביות רקמה
בתרבית תאים משתמשים ברקמות, המופרדות לתאים בודדים. תאים אלה מוחזקים חיים בנוזל או במצע מזין. היתרון הגדול הטמון בשיטה זו הוא, שניתן להשתמש בתאי אדם, ובכך להמנע מבעיות שמקורן בהבדלים שבין בעלי חיים ובני אדם. כדברי ד"ר זוקו ממועצת המחקר של איטליה, "בעיית ההחלה של מידע שמקורו בניסויים בבעלי חיים על האדם נעקפה, במידת מה, הודות לתרביות תאים. היכולת לגדל תאי אדם... מאפשרת לנו לערוך ניסויים ישירות על המין האנושי."1 הרקמות בהן משתמשים מוסרות ממילא בניתוחים.
תרביות תאים תופסות מקום מרכזי בתחומים רבים ברפואה. בדו"ח משנת 1986 קבע "המשרד להערכה טכנולוגית" בארה"ב: "אין אף שדה אחד במחקר הביו רפואי שלא הושפע מטכניקות של תרביות תאים ורקמות."2 לדוגמא, תרבית תאים אנושית שפותחה בשוודיה השיגה רמת דיוק של כ – 90% בהערכת המינון הקטלני לאדם של 78 כימיקלים ותרופות.3
לעיתים קרובות נטען, שתרביות תאים נותנות תוצאות בלתי מספקות, מכיוון שאינן מסוגלות לחקות תהליכים המתרחשים בגוף השלם.4 ואולם, גם ניסויים בבעלי-חיים אינם יכולים לנבא באופן מהימן את השפעתן של תרופות חדשות על גוף האדם.5 יתר על כן, מדענים אחרים סבורים שתרביות תאי אדם נותנות תוצאות העולות בהרבה על אלו המושגות בניסויים בבעלי חיים. הד"ר גייט וויליאמס מבית חולים לִיסְטֶר שבאנגליה סיכמו נקודה זו במאמר מדעי שהתפרסם ב-1985: "בדיקת תרופות חדשות בבני אדם.
.. נערכת כיום בשלב מוקדם... ניסויים מוקדמים בבני אדם מעוררים חרדה בשל האפשרות שיתגלו תופעות רעילות שלא נצפו בניסויים בבעלי חיים. כל תרבית המבוססת על שימוש ברקמות אנושיות מספקת דרגת ביטחון שניסויים בבעלי-חיים, או שימוש ברקמות של בעלי חיים אחרים, אינם מסוגלים לספק." 6
תרביות תאים משמשות לא רק לצורך בדיקות רעילות. במשך 35 שנה ביקש מכון הסרטן הלאומי של ארה"ב לגלות תרופות חדשות למחלה בניסויים בעכברים. תוכנית מחקר זו נכשלה, ולאחרונה הודיע מכון הסרטן הלאומי על שינוי במדיניותו: עתה נבדקות בשלב הראשוני תרופות חדשות במאה תרביות שונות של תאי אדם ממאירים כדי לבחון את יעילותן בטיפול בסרטן אנושי.7 אמנם תרופות שעוברות בהצלחה את השלב הראשוני נבדקות מאוחר יותר בבעלי חיים, אבל מדענים מובילים הסתייגו מכך. ד"ר סלמון מהמרכז לחקר הסרטן באוניברסיטת אריזונה קבע: "לדעתי, תרבית תאי האדם הממאירים לא צריכה לשמש 'מבוא' לניסויים בעכברים, שכן אי-יעילות בעכבר אין פירושו שהתרופה לא תהיה יעילה באדם. לפיכך, המבדק הטוב ביותר לחומרים המתגלים כיעילים בתרבית הוא בחינת יעילותם בחולי סרטן."8
בתרבית רקמה, לא מופרדת הרקמה לתאים בודדים. תרבית כזו עשויה לשמש מודל מחקרי הולם יותר לבחינת תופעות ברמת האיבר הבודד. לדוגמא, בדיקה בתרבית רקמת עובּר אנושית (שנלקחה מעובר שהופל) הצליחה להראות שתלידומיד גורם למומי לידה.9 זאת שעה שניסויים במיני בעלי חיים שונים - כולל קופים - לא הצביעו על הסכנה הטמונה בתרופה זו לעובר האנושי.10
בבית ספר לרפואה של אוניברסיטת ייל בארה"ב משתמשים מדענים ברקמות מוח שהוסרו מגופות כדי לחקור את תפקוד המוח ומחלותיו. ביו היתרונות של שיטה זו מונים החוקרים את העובדה ש"יש בה כדי להתגבר על הבדלים אפשריים בין מיני בעלי חיים שונים" ושהיא מספקת לפיכך מידע הרלבנטי ישירות לבני אדם.11
פרמקולוגיית הקוונטים
פרמקולוגיית הקְוַונְטִים היא מדע העוסק בניבוי השפעותיהן של תרופות על גוף האדם על בסיס המבנה המולקולרי של החומר הנבדק והידע הקיים על מבנה ותפקוד הגוף האנושי. באמצעות תוכניות מחשב מתקדמות, מוצלבים הנתונים השונים והמחשב מספק ניבוי לגבי השפעת החומר הנבדק על גוף האדם. מדענים מאוניברסיטת סרי שבאנגליה פיתחו לאחרונה מודל ממוחשב המעריך על סמך המבנה המולקולרי של תרופות חדשות את הסיכון שהן יגרמו לסרטן באדם. מודל זה השיג רמת דיוק של 95% בבדיקת 200 תרופות שונות.12 במאמר הסוקר את ההתקדמות שחלה בתחום זה בשנים האחרונות כותבים חוקרים מבית-הספר לרפואה של אוניברסיטת ג'ונס הופקינס, ארה"ב: "בעזרת טכניקות המבוססות על תיאוריית הקוונטים, הצלחנו לנבא רעילות הן באופן כוללני והן במקרים ספציפיים... תוכנית המחשב שלנו יכולה לשמש לצורך פתרון כל בעיה שהיא בפרמקולוגיה [תורת התרופות] ובטוקסיקולוגיה [תורת הרעלים]."13
הדמיה
טכניקות חדשניות כמו הַדְמָיָה מגנטית חוללו מהפכה של ממש בתחומים רבים במחקר הרפואי. שיטות אלו מספקות תמונה תלת-מימדית של איברים פנימיים, והן מאפשרות לבחון מבחוץ את תפקוד מערכות הגוף השונות ישירות בבני-אדם מבלי לפגוע בהם. הן יעילות במיוחד בחקר המוח, מערכת הראייה14 ובתחומים רבים נוספים.
הדמיה היא גם אחת השיטות היעילות ביותר בהוראת הרפואה והביולוגיה. בטְרִינִיטִי קוֹלֶג' שבאירלנד פותחה הדמיית וידאו המדגימה השפעתן של תרופות על גוף האדם. כדי לבחון את יעילותה, הוּשוו תוצאות בחינותיהם של סטודנטים שלמדו באמצעות ניסויים בבעלי-חיים עם אלו של סטודנטים שהוכשרו באמצעות הדמיה. הסטודנטים שלא ערכו ניסויים בבעלי-חיים השיגו ציונים גבוהים באופן משמעותי מאלו של חברי הקבוצה השנייה.15
שיטות בדיקה פיזיקו-כימיות
טכניקות אנליזה מתוחכמות, כמו כְרוֹמַטוֹגְרַפְיָה (פענוח הרכבם הכימי של חומרים וקביעת ריכוזם על פי צבעים) וסְפֶּקְטרוֹמֶטְרִיָה (פענוח הרכב חומרים על ידי מדידת אורכי גל) מאפשרות להבטיח את יעילותם ובטיחותם לשימוש של תכשירים ביולוגיים, כגון חיסונים והורמונים. בעבר נבדקה דגימה מכל סדרת ייצור של הורמון האינסולין בעכברים ובארנבות. שיטה זו היתה בלתי מדויקת וגרמה סבל רב למאות בעלי-חיים, שרמת הסוכר בדמם ירדה חדות בשל ההורמון שהוזרק להם. כיום ניתן בעזרת כרומטגורפיה להעריך בצורה מדויקת הרבה יותר, ובלא שימוש בבעלי-חיים, את יעילות האינסולין.16
ספקטרומטריה וכרומטוגרפיה מאפשרות גם לזהות בשתן ובדם כמויות זעירות של תרופות וחומרי הפירוק שלהן.17 בדרך זו ניתן לעקוב אחר חילוף ההומרים שהתרופה עוברת ישירות בגוף האדם, תוך שימוש בכמויות זעירות, שאינן עלולות לסכן את האדם המשתתף בניסוי. למידע המושג באמצעים אלו נודעת חשיבות רבה ביותר: קצב חילוף החומרים, ותוצרי הפירוק שנוצרים במהלכו, הם הגורמים העיקריים הקובעים את מידת רעילותו של החומר הנבדק. לדוגמה, כאשר חילוף החומרים של תרופה מסוימת הוא איטי יחסית, רקמות הגוף נחשפות לה במשך זמן ארוך יותר, וכתוצאה מכך רעילותה גוברת. כיוון שהבדלים בחילוף החומרים של תרופות בין מיני בעלי-חיים שונים הם הכלל, ולא היוצא מן הכלל, לא ניתן להשיג מידע חיוני זה באמצעות ניסויים בבעלי-חיים.18
תוכניות פיקוח על השימוש בתרופות חדשות
יהיו אשר יהיו שיטות הבדיקה המוקדמות, מבחנה האמיתי של כל תרופה הוא השימוש ההמוני בקרב בני-אדם.19 כיוון שתופעות לוואי מסוימות מתגלות רק בקרב חלק קטן מהמשתמשים בתרופות, ניתן להבחין בהן רק בשימוש רחב היקף. בכנס מדעי כלל אירופאי של מומחים לפרמקולוגיה הומלץ לצמצם בדיקות מוקדמות של תרופות ובמקום זאת לבנות תוכניות פיקוח קפדניות לאחר שתרופות אלו יוצאות לשוק לשימוש המוני. המשתתפים הוסיפו: "הקבוצה הביעה את דאגתה לנוכח המשקל הבלתי-מוצדק הניתן לתוצאות ניסויים בבעלי-חיים, כאשר הרלבנטיות שלהם לבני-אדם מוטלת בספק חמור... רק באמצעות מחקר מבוקר של תרופות בשימוש יומיומי [בבני-אדם] ניתן יהיה להשיג את היתרונות הגדולים ביותר, לזהות את האסונות הנדירים מוקדם ככל האפשר ולמזער את תופעות הלוואי."20
נתיחת גופות
שיטה זו היתה ועודנה מהחשובות ביותר במחקר הביו-רפואי. נתיחת גוויות היוותה גורם חשוב ביותר בדרך לגילוי האינסולין,21 בחקר מערכת העצבים 22 ובהבנת מחלות שונות. 23
אפידמיולוגיה
זהו מדע סטטיסטי המבוסס על איסוף נתונים בקרב אוכלוסיות נרחבות של בני-אדם. אֶפִּידֶמְיולוגְיָה מאפשרת לתאר מגמות שונות בהתפשטות מחלות ולעמוד על הגורמים להן. שיטת מחקר זו הובילה לאחת התגליות החשובות ביותר ברפואה במאה העשרים: הקשר בין עישון לסרטן הריאה, ועל ידי כך הצביעה על הדרכים למניעת המחלה. זאת בעוד שבניסויים מטעים בבעלי-חיים, עישון לא גרם לסרטן ריאה.24 אפידמיולוגיה הצביעה גם על הדרך שבה מועבר נגיף האיידס ועל האופן בו ניתן למנוע את התפשטות המחלה.25
שימוש בשליה האנושית
השִלְיָה מוסרת ממילא אחרי הלידה. ניתן לערוך בה מחקרים רבים בביוכימיה, בתורת החיסון ובתהליכי ההזדקנות.26 בבריטניה אסר החוק במשך 110 שנים על השימוש בבעלי-חיים לצורך רכישת מיומנות כירורגית. בשל כך ניצלו מנתחים בריטיים את השליה האנושית כמודל ללימוד מיקרוכירורגיה, המחייבת תפירת כלי דם קטנים. הנימים הדקים שבשליה מאפשרים ללמוד טכניקה כירורגית חשובה זו בלא לפגוע בבעלי-חיים.27
מראי מקום
1. F.Zucco, Toxicology, 17(1980):101-104
2. Office of Technology Assessment, Alternatives to Animal Use in Research, Testing and Education, Washington DC, 1986.
3. B. Ekwall, Toxicology, 17(1980):127-142.
4. J.A. Bradlaw, Fundamental and Applied Toxicology, 6(1986):598-606.
5. J. Gelzer, Archives of Toxicology, 43(1979):19-26.
6. G.M.L. Gyte and J.R.B. Williams, ATLA,13(1985):38-47.
7. Journal of the National Cancer Institue, July 4,1990, 1087.
8. Sydney E. Salmon, Cloning of Human Tumor Stem Cells (ed. S.E. Salmon).Alan R.Liss, New-York 1980, 291-312.
9. J.W. Lash and L.Saxen,Nature, August 27, 1971, 634-635.
10. J.L. Schardein, Drugs as Teratogens, CRC Press Inc, USA, 1980,5.
11. D.A. Mccormick,Trends in Pharmacological Sciences, 11 (1990): 53-56.
12. S. Kingman, New Scientist, February 26, 1987, 23.
13. Joyce J. Kaufman et al, Drug Metabolism Review, 15 (3), 1984: 527-556.
14. M.J. Kushner et al, Neurology, 38 (1988): 89-95.
15. M.C. Henman et al, British Journal of Pharmacology, 80 (supp.), 1983:591p.
16. Lancet, October 19, 1985, 900-902.
17. H.P. Rang and M.M. Dale, Pharmacology, Churchil Livingstone, Britain, 1987, 51-56.
18. A.Goldstein, L. Aronow and S.M. Kalman, Principles of Drug Action, Harper and Row, USA, 1968, 364-366.
19. Rang and Dale, Ibid, 47.
20. European Journal of Pharmacology, 11 (1977): 233-238.
21. M. Bliss, The Discovery of Insulin, Paul Harris Publishing, Britain, 1983.
22. R. Brain, Lancet, October 17, 1959, 575-581.
23. Medical Research Modernization Committee, A Critical Look at Animal Research, USA, 1990, 3.
24. Lancet, June 25, 1977, 1348.
25. Medical Rsearch Modernization Committe, Ibid,5.
26. J.Diner, A Compendium of Alternatives, AAVS, USA, 38-43.
27. R.Sharpe, The Cruel Deception, Thorsons Publishers, Britain, 1988, 191.