L’eccessiva fiducia nei modelli animali potrebbe danneggiare la ricerca biomedica e la salute umana

(Preso da “Critica Scientifica alla Sperimentazione Animale”)

Il modello animale nella ricerca scientifica rappresenta al più una fonte euristica di dati, uno strumento a volte utile (comunque costoso e spesso sostituibile) per generare delle ipotesi nella ricerca di base. Ipotesi che comunque dovrebbero fungere soltanto da innesco per la ricerca focalizzata sull’uomo, che deve seguire in ogni caso.

L’eccessiva fiducia nell’animale, soprattutto quale CAM (causal analog model, ovvero come modello predittivo) nello studio di patologie umane, reazioni a farmaci e vaccini, ecc. rischia però di far perdere di vista il principale beneficiario della ricerca biomedica: l’uomo in tutta la sua complessità. Come osservano Khanna e Scott (2011) a proposito di sistema immunitario e ricerca sui modelli murini: per quanto tempo possiamo andare avanti ad investire denaro pubblico per effettuare studi che non porteranno mai a risultati concreti in termini di applicazioni cliniche? Hartung (2009) ha più volte sottolineato nel suo articolo pubblicato sulla rivista Nature “Tossicologia per il XXI secolo” che il modello animale è del tutto inadeguato per la valutazione del rischio tossicologico e che urge un cambio di direzione verso l’impiego di metodologie avanzate in vitro ed in silico, che potrebbero attualmente fornire risultati più sicuri ed affidabili. Ciò vale soltanto a titolo di esempio giacché gli esempi di fallacia dell’animale CAM sono sempre più numerosi (vedi ad es. qui).

Se l’obiettivo è il progresso della medicina in termini concreti è necessario focalizzarsi su Homo sapiens e farlo anche in modo adeguato: è inutile sviluppare avanzati modelli informatici e complessi sistemi in vitro (es. lab on a chip e colture 3D) se si continua però ad utilizzare tessuti animali e/o si cerca di simulare i processi fisio-patologici del topo, come se fosse il topo il beneficiario della ricerca medica. Come sottolineato da Hartung (2009) l’uomo non è un topo di 70 Kg e può ricapitolare la fisiologia umana soltanto in modo molto limitato. L’eccessiva fiducia riposta nella s.a. può danneggiare seriamente il progresso biomedico ed in certi casi mettere a rischio la salute della comunità. In particolare un’eccessiva fiducia nella s.a. nell’ambito della tossicologia regolatoria e della farmacologia, la sua obbligatorietà e l’inerzia nel progresso delle tecnologie avanzate nelle fasi pre-cliniche, fanno sì che delle sostanze potenzialmente tossiche arrivino in fase clinica, ovvero all’uomo, esponendo i volontari a gravi rischi per la salute: (a questo proposito ricordiamo che oltre il 90% dei farmaci che hanno passato la fase pre-clinica fallisce attualmente nelle successive fasi cliniche per effetti tossici non previsti e/o inefficacia (dato FDA). Un farmaco può attualmente essere giudicato relativamente sicuro soltanto dopo molti anni dalla sua commercializzazione, dopo che è stato sperimentato su tutte le fasce di popolazione (farmacovigilanza): ciò dovrebbe farci intuire che in realtà il banco di prova per tutti i nuovi farmaci siamo noi (Archibald et al. 2011) e ciò lo dobbiamo sia all’inadeguatezza degli attuali studi clinici che degli studi preclinici. Questi ultimi sono basati su animali e su tecnologie in vitro non adeguate a predire la risposta in Homo sapiens in quanto tarati sul gold standard murino.

Anche tra gli individui della stessa specie, compresi gli esseri umani, le reazioni possono differire. La suscettibilità a determinate malattie, la risposta ai farmaci come la tolleranza a determinati stimoli nocivi ambientali varia a seconda dei gruppi etnici e dei sessi anche in modo significativo, tuttavia nell’ambito degli attuali studi clinici non vengono considerati tali aspetti della complessità intraspecifica. Inoltre gli studi mirati a comprendere i pathways cellulari sottostanti ai meccanismi di tossicità nell’uomo e che permetterebbero di mappare l’intero repertorio di tossici per la specie umana sono purtroppo ancora agli albori (Hartung e McBride 2011), come lo è l’applicazione dell’-omica (Li et al. 2008).

Una ricerca prevalentemente orientata sui modelli animali è in contrasto con quanto emerge dalle nuove conoscenze nell’ambito della genomica e dell’epigenetica: gli esseri viventi sono sistemi complessi e le differenze interspecifiche (tra specie diverse) non possono più essere trascurate: attualmente la ricerca biomedica opera a livelli dove anche le differenze intraspecifiche (nell’ambito della stessa specie, per etnia, sesso, ecc.) o addirittura individuali (patrimonio genetico, marcatori specifici, ecc.) diventano rilevanti. Tali differenze sono alla base della medicina personalizzata, che è il futuro della medicina (Greek et al. 2012).

Abbiamo bisogno delle conoscenze che scaturiscono da aree disciplinari quali fisica (diagnostica per immagini, TEM, fMRI, ecc.), bio-informatica, biologia molecolare, epidemiologia, ricerca in vitro con tessuti ed organi umani, (diffusione di banche di tessuti umani), tossico- genomica, farmaco- genomica, -omica in generale e medicina personalizzata. Pensiamo a quanti avanzamenti nella medicina e nella diagnostica sono stati fatti soltanto grazie al progresso nel campo della fisica: a partire dalla scoperta dei raggi X, fino alla PET (Positron Emission Tomography), alle indagini ecografiche (ad es. power o color doppler), fMRI (risonanza magnetica funzionale), spettroscopia, ecc. Pensiamo ai grandi passi avanti che sono stati fatti in medicina e nella ricerca di base grazie alle tecnologie avanzate in biologia molecolare, biochimica, genomica, ecc. e a quanti se ne potrebbero ancora fare impiegando le risorse in modo più razionale.

La ricerca basata su animali assorbe ingenti quantità di fondi ed i fondi destinati alla ricerca biomedica sono limitati: ne viene che preziose risorse vengono sottratte a settori di ricerca potenzialmente più produttivi e promettenti. La ricerca che impiega animali è d’altro canto quella che più facilmente permette di ottenere risultati puliti, lineari e standardizzati, non pone problemi di ordine legale né burocratico (come invece accade con le pratiche che utilizzano organi e tessuti umani) e pertanto garantisce pubblicazioni relativamente veloci. Ne viene che i ricercatori si ritrovano spesso a compiere studi su modelli animali anche quando potrebbero affidarsi a tecniche più moderne e rigorose dal punto di vista scientifico (Rice 2011).

Riassumendo ci sono diverse ragioni per cui la s.a. può danneggiare la salute umana (e la ricerca scientifica):

  • In primo luogo, la ricerca sugli animali in campo farmacologico e nello studio delle malattie umane (animali come CAMs) fornisce risultati di dubbia predittività per la specie umana mettendo a rischio direttamente la salute della comunità o precludendo potenziali cure che inefficaci o tossiche sui modelli animali potrebbero risultare valide se testate utilizzando adeguate tecnologie avanzate;
  • Un’eccessiva fiducia nei modelli animali fa sì che troppo spesso ci si focalizzi sui roditori dimenticando che il beneficiario dei frutti della ricerca dovrebbe essere l’uomo e non gli animali da laboratorio;
  • I fondi per la ricerca medica sono limitati e la maggior parte dei fondi viene assorbita dalla costosa ricerca basata sui modelli animali;
  • Abbiamo un numero limitato di scienziati in grado di fare ricerca medica: l’educazione di queste persone e la loro professionalità, competenza ed intelligenza vengono sprecate nella ricerca su base animale;
  • La gente soffre e muore perché la ricerca focalizzata su Homo sapiens non viene adeguatamente sviluppata e promossa, assieme alle metodologie avanzate ed agli accorgimenti che permetterebbero di migliorare concretamente la condizione dei malati: tecniche diagnostiche e di indagine (fMRI, PET, SMT, tecnologie avanzate di analisi, individuazione di biomarkers diagnostici e prognostici, medicina personalizzata, ecc.);
  • Il pregiudizio di predittività del modello animale e la conseguente falsa sicurezza che ne deriva contribuisce a ritardare la ricerca, lo sviluppo e la diffusione di metodologie avanzate maggiormente rilevanti per la nostra specie.

La ricerca basata sugli animali, specialmente se la sua funzione viene travisata e sovrastimata, potrebbe dunque danneggiare la salute umana e la ricerca sia in modo diretto che indiretto.

Bibliografia

Archibald K, Coleman R, Foster C, on behalf of 19 other signatories. Open letter to UK Prime Minister David Cameron and Health Secretary Andrew Lansley on safety of medicines. Lancet 2011; 377: 1915.

FDA Issus adivice to make earliest stages of clinical drug development more efficient

Greek R., Menache A., Rice MJ. Animal models in an age of personalized medicine, Personalized Medicine January 2012, Vol. 9, No. 1, Pages 47-64

Hartung T, McBride M. Food for Thought … on mapping the human toxome. ALTEX. 2011;28(2):83-93.

Hartung, Thomas Toxicology for the twenty-first century Nature, Volume 460, Issue 7252, pp. 208-212 (2009).

Khanna R., Scott R Burrows, Human immunology: a case for the ascent of non-furry immunology. Immunology and Cell Biology 89, 330–331 – 2011

Li H, Jiang Y, He FC. Recent development of metabonomics and its applications in clinical research. Yi Chuan. 2008 Apr;30(4):389-99.

Rice JM, The institutional review board is an impediment to human research: the result is more animal-based research. Philosophy, Ethics, and Humanities in Medicine 2011 6:12.

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