Три рупии (исследования на животных)
Три R ( 3R ) — это руководящие принципы более этичного использования животных при тестировании продукции и научных исследованиях. Впервые они были описаны WMS Russell и RL Burch в 1959 году. [1] 3R – это:
- Замена : методы, позволяющие избежать или заменить использование животных в исследованиях.
- Сокращение : использование методов, которые позволяют исследователям получать сопоставимые уровни информации от меньшего количества животных или получать больше информации от того же количества животных.
- Уточнение : использование методов, которые облегчают или минимизируют потенциальную боль, страдания или страдания, а также улучшают благополучие используемых животных.
Принципы 3R имеют более широкую сферу применения, чем просто поощрение альтернатив испытаниям на животных , но направлены на улучшение благополучия животных и качества научных исследований там, где невозможно избежать использования животных. Во многих странах эти 3R теперь четко прописаны в законодательстве, регулирующем использование животных. Обычно первую букву каждого из трех принципов «R» пишут с заглавной буквы (т.е. «Замена», а не «замена»), чтобы избежать двусмысленности и уточнить ссылку на принципы 3R.
История
[ редактировать ]В 1954 году Федерация университетов защиты животных (UFAW) решила спонсировать систематические исследования развития гуманных методов в лаборатории. [2] В октябре того же года Уильяму Расселу, описываемому как блестящий молодой зоолог, который одновременно был психологом и ученым-классиком, и Рексу Берчу, микробиологу, было поручено начать систематическое изучение лабораторных методов в их этических аспектах. В 1956 году они подготовили общий отчет комитетам Федерации, и этот отчет лег в основу книги, которая была завершена в начале 1958 года. Большую часть периода они работали со специальным Консультативным комитетом под председательством профессора Питера Медавара .
В качестве вклада к столетнему юбилею «Происхождения видов» все цитаты в начале каждой главы взяты из работ Чарльза Дарвина .
Объем и развитие
[ редактировать ]Распространенное заблуждение относительно 3R состоит в том, что они относятся только к замене; [3] однако их сфера применения гораздо шире. Более того, хотя 3R были разработаны для исследований на моделях лабораторных животных, их внедрение поощряется и на сельскохозяйственных животных. [4] [5] и по сохранению дикой природы . исследования [6] [7]
Замена: В оригинальной книге 3R произвольно ограничивались позвоночными. Рассел и Берч обсуждали возможность страданий применительно к чувствительности . Они использовали термин «техника замены» для любого научного метода, использующего неразумный материал для замены методов, в которых используются сознательные живые позвоночные. [1] Этот неразумный материал включал высшие растения, микроорганизмы и более выродившихся многоклеточных животных эндопаразитов , у которых, как они утверждали, нервная и сенсорная системы были почти атрофированы. Они признали, что произвольное исключение беспозвоночных означает, что в некоторых контекстах эти виды можно рассматривать как возможную замену позвоночных; они назвали это «сравнительной заменой». Рассел и Берч также рассмотрели уровни замены. При «относительной замене» животные по-прежнему необходимы, хотя во время эксперимента они, вероятно или наверняка, не подвергаются никаким страданиям. При «абсолютной замене» животные вообще не требуются ни на каком этапе.
Стратегии замены включают в себя:
- Культура ткани
- Перфузируемые органы
- Срезы ткани
- Клеточные фракции
- Субклеточные фракции
Более поздние интерпретации принципа замены предполагают предпочтительное использование методов, не связанных с животными, по сравнению с методами, используемыми на животных, всякий раз, когда возможно достичь тех же научных целей, т.е. беспозвоночные не считаются подходящей заменой позвоночных. Однако другие, такие как Национальный центр по замене, уточнению и сокращению количества животных в исследованиях (NC3R), выступают за использование некоторых беспозвоночных в исследованиях по замене. [8] Следовательно, термин «Замена» может относиться к использованию предположительно менее разумных видов. [9] как в «относительной замене».
Рассел и Берч, писавшие шесть десятилетий назад, не могли предвидеть некоторые технологии, появившиеся сегодня. Одна из этих технологий, 3D-клеточные культуры , также известные как органоиды или мини-органы, заменила модели животных в некоторых видах исследований. В последние годы ученые создали органоиды, которые можно использовать для моделирования болезней и тестирования новых лекарств. Органоиды растут in vitro на каркасах (биологические или синтетические гидрогели, такие как Matrigel ) или в культуральной среде. [10] Органоиды получают из трех видов стволовых клеток человека или животных: эмбриональных плюрипотентных стволовых клеток (ЭСК), взрослых соматических стволовых клеток (АСК) и индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК). Эти органоиды выращиваются in vitro и имитируют структуру и функции различных органов, таких как мозг, печень, легкие, почки и кишечник. Органоиды были разработаны для изучения инфекционных заболеваний. Ученые из Университета Джонса Хопкинса разработали органоиды мини-мозга, чтобы смоделировать, как COVID-19 может повлиять на мозг. [11] Исследователи использовали органоиды мозга, чтобы смоделировать, как вирус Зика нарушает развитие мозга плода. Опухоли — 3D-культуры клеток, полученные из клеток, полученных при биопсии у пациентов-людей, — могут быть использованы для изучения геномики и лекарственной устойчивости опухолей в различных органах. Органоиды также используются при моделировании генетических заболеваний, таких как муковисцидоз. [12] нейродегенеративные заболевания, такие как болезнь Альцгеймера и Паркинсона, инфекционные заболевания, такие как MERS-CoV и норовирус, и паразитарные инфекции, такие как Toxoplasma gondii . [10] Органоиды, полученные из клеток человека и животных, также широко используются в фармакологических и токсикологических исследованиях. [13] [14]
Сокращение: Сокращение относится к методам, которые минимизируют количество животных, используемых в исследовании. [8] Рассел и Берч предположили, что сокращения количества используемых животных можно добиться несколькими способами. Одним из общих способов достижения значительного сокращения является правильный выбор стратегии планирования и проведения целых направлений исследований. Второй метод заключается в контроле различий среди животных, используемых в исследованиях, а третий метод заключается в тщательном планировании и анализе исследований.С появлением, развитием и доступностью компьютеров, начиная с первых 3R, большие наборы данных можно использовать в статистическом анализе, тем самым сокращая количество используемых животных. В некоторых случаях, используя ранее опубликованные исследования, можно полностью избежать использования животных, избегая ненужного повторения. Современные методы визуализации в сочетании с новыми методами статистического анализа также позволяют сократить количество используемых животных, например, за счет предоставления большей информации на одно животное. [15] [16]
Уточнение: Рассел и Берч писали: «Предположим, для какой-то конкретной цели мы не можем использовать методы замены. Предположим, мы договорились, что мы будем использовать все теоретические и практические средства, чтобы свести к минимуму количество животных, которых мы должны использовать. с этого момента начинается усовершенствование, и его цель — просто свести к абсолютному минимуму количество страданий, причиняемых тем животным, которые все еще используются». [1] Среди областей экспериментов, которые могут быть уточнены, - используемая процедура, пригодность вида (его пригодность для процедуры и его реакция на лабораторную среду в целом).
Методы уточнения могут включать в себя: [17]
- Неинвазивные методы
- Соответствующие режимы анестезии и обезболивания для облегчения боли.
- Обучение животных добровольному участию в процедурах (например, заборе крови), чтобы они могли лучше контролировать процедуру, уменьшая стресс.
- Предоставление соответствующего вида жилья и обогащение окружающей среды, отвечающее физическим и поведенческим потребностям животных (например, предоставление возможностей для гнездования грызунов)
Определение уточнения развилось из определения, данного Расселом и Берчем. В настоящее время общепринято более новое определение: «любой подход, который позволяет избежать или свести к минимуму реальную или потенциальную боль, дистресс и другие неблагоприятные последствия, испытываемые в любой момент жизни животных, и который улучшает их благополучие». [18] Уточнение охватывает не только прямой вред, связанный с использованием животных, но и косвенный или условный вред, связанный с разведением, транспортировкой, содержанием и содержанием животных.
Критика
[ редактировать ]Некоторые критиковали «Три Р» за то, что они называют «двусмысленностью» и противоречиями в понимании и реализации различных составляющих подхода – уточнения, сокращения и замены. [19] Частично это связано с тем, что разные заинтересованные стороны (например, экспериментаторы на животных, институциональные деятели, политики, активисты и общественность) могут интерпретировать «Три Р» по-разному. [19] [20] Принципы 3Rs не затрагивают некоторые вопросы, такие как этика использования животных в исследованиях, и вместо этого фокусируются на улучшении гуманного использования используемых животных. [19]
Другие отметили, что продвижение 3R не привело к сокращению количества животных, используемых в экспериментах. [21] [22] Однако это может быть результатом неправильного понимания определения «сокращение»: не абсолютного сокращения количества используемых животных, а сокращения количества животных, используемых в исследовании. По своей природе трудно оценить количество животных, не используемых в научных процедурах в результате методов замены или сокращения, однако, несмотря на быстрый рост медицинских исследований, численность животных не увеличивается такими же темпами. [23]
В обзоре десятков статей с участием мышей в длительных экспериментах с болью исследователи обнаружили, что «не было никаких упоминаний о «3R » , что, в свою очередь, «поднимает серьезные вопросы о том, правильно ли применяются принципы 3R – замены, сокращения и уточнения». реализуются исследователями и учреждениями». Исследователи продолжили: [24]
Тот факт, что 3R или какой-либо из компонентов 3R — «Заменить», «Уменьшить» или «Уточнить» — не упоминались ни в одном из... исследований, позволяет предположить, что исследователи длительной боли у мышей могут не знать о структуре 3R или быть безразличны к ней и что этот аспект не считается актуальным в процессе рецензирования рукописей для научных журналов... [T]он растущая доля числа исследований...в этой статье предполагает, что соблюдение руководящих принципов и/или требований комитета по использованию животных не приводит к значительным прогресс с точки зрения сокращения или замены.
После обзора качества экспериментального дизайна в опубликованных журнальных статьях, [25] включая использование 3R, было обнаружено, что использование и отчетность по этим принципам носили спорадический характер. В результате были разработаны рекомендации ARRIVE (Исследования на животных: отчеты об in vivo ). экспериментах [26] и опубликовано в 2010 году. Рекомендации ARRIVE представляют собой список из 20 пунктов, о которых необходимо сообщать в публикациях, в которых использовались животные в научных исследованиях, включая расчеты размера выборки, подробное описание используемого обогащения окружающей среды и оценки благосостояния, сделанные во время изучать. Многие журналы теперь требуют от авторов соблюдения рекомендаций ARRIVE при подготовке рукописей. [27] Последующий обзор, опубликованный в 2014 году. [28] обнаружили, что уровень отчетности по некоторым элементам, таким как отчетность о соответствующих статистических методах и избежание предвзятости, по-прежнему остается низким.
В ходе опроса ученых в Португалии, которые недавно прошли обучение по принципу «Три Р», исследователи обнаружили, что «на удивление большое количество исследователей не знали о принципе 3Р, даже те, кто работал с моделями на животных более 10 лет», и что последующее обучение «Трем R» «не изменило представлений о текущих и будущих потребностях использования животных в исследованиях», но расширило знания о применении трех R. [29] Авторы обнаружили, что проведенное ими обучение «по всей видимости, мало повлияло на принятие исследователями альтернативных альтернатив использованию животных». [29]
Организации
[ редактировать ]Министерство внутренних дел (Великобритания) возглавило Межведомственную группу по сокращению, уточнению и замене, целью которой является улучшение применения 3R и содействие исследованию альтернатив, снижение потребности в испытаниях на токсичность за счет лучшего обмена данными и поощрения валидации. и принятие альтернатив. Группа по обмену данными разработала проект Межведомственного кондордата по обмену данными, опубликованного в августе 2000 года и была реформирована в июне 2002 года для рассмотрения возможностей более широкого применения 3R. В связи с ответом правительства на отчет Специального комитета Палаты лордов по животным в научных процедурах Группе было предложено изучить возможности создания британского центра по исследованию 3R. Группа сообщила министрам, что существует поддержка создания органа, который будет действовать как средство для лучшей пропаганды и координации того, что уже сделано посредством исследования 3R. В мае 2004 года в Великобритании было объявлено, что NC3R станет центром исследований 3R. [30] Хотя принципы 3R были подразумеваемы в законодательстве Великобритании в соответствии с Законом о животных (научные процедуры) (1986 г.) , Директива 2010/63/EU, регулирующая использование животных в Европейском Союзе. [31] делает принципы ясными, и исследователи должны продемонстрировать использование методов замены, сокращения и уточнения в исследованиях с участием животных.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с Рассел, WMS и Берч, Р.Л. (1959). Принципы гуманной экспериментальной техники , Метуэн, Лондон. ISBN 0900767782 [1] Цифровую версию Принципов можно бесплатно получить на веб-сайте Центра альтернатив испытаниям на животных (CAAT) Университета Джонса Хопкинса.
- ^ Продолжающиеся усилия по более эффективному использованию лабораторных животных . Издательство национальных академий (США). 2004.
- ^ Роуэн, AD, (1991). Концепция альтернатив. Информационный бюллетень Информационного центра защиты животных, 2 (2): 1-2 [2]. Архивировано 21 декабря 2014 г. в Wayback Machine.
- ^ Ра, Жан-Лу; Биндер, Регина; Гримм, Хервиг (25 ноября 2022 г.). «Переосмысление сельскохозяйственного животноводства: 3R» . Наука . 378 (6622): 842. doi : 10.1126/science.adf3351 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 36423289 . S2CID 253839546 .
- ^ Блаттнер, Шарлотта Э. (15 января 2016 г.). «3R для сельскохозяйственных животных – юридический аргумент в пользу последовательности» . Глобальный журнал закона о животных . 2014 (1): 1–26.
- ^ Земанова, Мириам А. (17 марта 2020 г.). «К более сострадательным исследованиям дикой природы с помощью принципов 3Rs: переход от инвазивных к неинвазивным методам» . Биология дикой природы . 2020 (1). дои : 10.2981/wlb.00607 . hdl : 10453/143370 . ISSN 0909-6396 . S2CID 216291100 .
- ^ Земанова, Мириам А. (30 ноября 2023 г.). «Принципы 3Rs в исследованиях дикой природы» .
- ^ Jump up to: а б «Что такое 3R?» . Национальный центр замены, уточнения и сокращения количества животных в исследованиях. Архивировано из оригинала 1 августа 2014 года . Проверено 14 августа 2013 г.
- ^ Ребер, Артур С. (2017) Что, если все животные разумны? Чувствительность животных 16(6) DOI: 10.51291/2377-7478.1225 https://www.wellbeingintlstudiesrepository.org/cgi/viewcontent.cgi?article=1225&context=animsent
- ^ Jump up to: а б Корро С., Новелласдемунт Л., Ли В.С. (июль 2020 г.). «Краткая история органоидов» . Американский журнал физиологии. Клеточная физиология . 319 (1): C151–C165. doi : 10.1152/ajpcell.00120.2020 . ПМЦ 7468890 . ПМИД 32459504 .
- ^ Хогберг, Хелена (4 июня 2020 г.). «Органоиды мини-мозга» . Информационный центр защиты животных . Центр альтернатив испытаниям на животных Университета Джонса Хопкинса . Проверено 17 декабря 2020 г.
- ^ Артеджиани Б., Клеверс Х. (август 2018 г.). «Использование и применение 3D-органоидных технологий» . Молекулярная генетика человека . 27 (R2): R99–R107. дои : 10.1093/hmg/ddy187 . ПМИД 29796608 .
- ^ Аугустиняк Дж., Бертеро А., Кокчини Т., Бадерна Д., Бузанска Л., Калони Ф. (декабрь 2019 г.). «Органоиды являются многообещающими инструментами для видоспецифичных токсикологических исследований in vitro». Журнал прикладной токсикологии . 39 (12): 1610–1622. дои : 10.1002/jat.3815 . ПМИД 31168795 . S2CID 174813209 .
- ^ Стеймберг Н., Бертеро А., Чионо В., Делл'Эра П., Ди Ангелантонио С., Хартунг Т. и др. (20 января 2020 г.). «iPS, органоиды и 3D-модели как передовые инструменты токсикологии in vitro» . Альтекс . 37 (1): 136–140. дои : 10.14573/altex.1911071 . hdl : 2434/709932 . ПМИД 31960938 .
- ^ Слоб В. (август 2014 г.). «Эталонная доза и три рупии. Часть II. Последствия для дизайна исследования и использования на животных». Критические обзоры по токсикологии . 44 (7): 568–80. дои : 10.3109/10408444.2014.925424 . ПМИД 25000331 . S2CID 26061527 .
- ^ Кларк П.М., Эбиана В.А., Госа Л., Клоузи Т.Ф., Натансон Д.А. (май 2017 г.). «Использование доклинической молекулярной визуализации для достижения прогресса в персонализированной медицине рака» . Журнал ядерной медицины . 58 (5): 689–696. дои : 10.2967/jnumed.116.181693 . ПМИД 28385796 .
- ^ «Национальный центр замены, сокращения и усовершенствования животных в исследованиях» . Национальный центр замены, сокращения и усовершенствования животных в исследованиях. Архивировано из оригинала 1 августа 2014 года . Проверено 14 августа 2013 г.
- ^ Бьюкенен-Смит Х.М., Ренни А., Витале А., Полло С., Прескотт М.Дж., Мортон Д.Б. (2005). «Гармонизация определения уточнения» (PDF) . Благополучие животных . 14 (4): 379–384. дои : 10.1017/S0962728600029717 . hdl : 1893/7436 . S2CID 3012819 .
- ^ Jump up to: а б с Олссон И.А., Франко Н.Х., Уири Д.М., Сандо П. (2012). «Принцип 3R – помните об этическом разрыве!» (PDF) . АЛЬТЕКС . Материалы ЧМ8 . Проверено 14 июля 2015 г.
- ^ «Балансирование сокращения и уточнения» . ПиЛАС. Архивировано из оригинала 8 октября 2017 года . Проверено 27 ноября 2015 г.
- ^ Гудман Дж., Чандна А., Роу К. (июль 2015 г.). «Тенденции в использовании животных в исследовательских центрах США». Журнал медицинской этики . 41 (7): 567–9. doi : 10.1136/medethics-2014-102404 . ПМИД 25717142 . S2CID 46187262 .
- ^ Хендриксен С., Шпильманн Х. (май 2014 г.). «Новые методы производства трансгенных животных – неоднозначное благо как с научной точки зрения, так и с точки зрения благополучия животных» (PDF) . Альтернативы лабораторным животным . 42 (2): 93–4. дои : 10.1177/026119291404200201 . ПМИД 24901903 . S2CID 29121155 .
- ^ «Получение меры замены, сокращения и доработки – NC3Rs» . www.nc3rs.org.uk . Архивировано из оригинала 3 августа 2017 года . Проверено 16 августа 2022 г.
- ^ Балкомб Дж., Фердоузиан Х., Бриз Л. (2013). «Длительное исследование боли на мышах: тенденции в отношении 3R» . Журнал прикладной науки о защите животных . 16 (1): 77–95. дои : 10.1080/10888705.2013.741004 . ПМИД 23282295 . S2CID 27443336 .
- ^ Килкенни С., Парсонс Н., Кадышевски Е., Фестинг М.Ф., Катхилл И.С., Фрай Д. и др. (ноябрь 2009 г.). «Обследование качества планирования эксперимента, статистический анализ и отчетность исследований с использованием животных» . ПЛОС ОДИН . 4 (11): е7824. Бибкод : 2009PLoSO...4.7824K . дои : 10.1371/journal.pone.0007824 . ПМЦ 2779358 . ПМИД 19956596 .
- ^ Килкенни С., Браун В.Дж., Катхилл И.С., Эмерсон М., Альтман Д.Г. (июнь 2010 г.). «Улучшение отчетности о биологических исследованиях: рекомендации ARRIVE по отчетности об исследованиях на животных» . ПЛОС Биология . 8 (6): e1000412. дои : 10.1371/journal.pbio.1000412 . ПМЦ 2893951 . ПМИД 20613859 .
- ^ «Роль журналов в реализации 3R: ARRIVE и далее» . NC3R . 19 января 2015 г.
- ^ Бейкер Д., Лидстер К., Соттомайор А., Амор С. (январь 2014 г.). «Два года спустя: журналы еще не соблюдают рекомендации ARRIVE по стандартам отчетности о доклинических исследованиях на животных» . ПЛОС Биология . 12 (1): e1001756. дои : 10.1371/journal.pbio.1001756 . ПМЦ 3883646 . ПМИД 24409096 .
- ^ Jump up to: а б Франко Н.Х., Олссон И.А. (январь 2014 г.). «Ученые и 3R: отношение к использованию животных в биомедицинских исследованиях и эффект обязательного обучения в области лабораторных животных» (PDF) . Лабораторные животные . 48 (1): 50–60. дои : 10.1177/0023677213498717 . hdl : 10216/78435 . ПМИД 23940123 . S2CID 26007065 .
- ^ «Забота о животных: Межведомственная группа по сокращению, уточнению и замене» . Национальный архив. Архивировано из оригинала 8 апреля 2010 года . Проверено 4 мая 2024 г.
- ^ «Директива 2010/63/ЕС Европейского парламента и Совета о защите животных, используемых в научных целях» .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- WMS Рассел и Р.Л. Берч, Принципы гуманной экспериментальной техники (1959), бесплатное цифровое издание, Центр Джонса Хопкинса по альтернативам испытаниям на животных (CAAT)
- Альтернативы 3Rs: технологии и подходы , Информационный центр по защите животных, Национальная сельскохозяйственная библиотека (USDA)