Первые шаги к отказу от проведения опытов над животными

Каждый день в лабораториях по всему миру погибает огромное количество животных. Стоит ли рассказывать какими способами они используются в исследовательских целях - заражение бактериями и вирусами, изменение генома, ввод различных химических препаратов, препарирование, умерщвление, а затем всевозможные стимуляции к жизни и т.д. Вроде казалось бы современная наука движется вперед семимильным шагом и вроде пора уже изобрести более гуманные методы, но прошло более двух тысяч лет с момента первых упоминаний об опытах над животными, а мы все также пользуемся их "услугами".

Понятно, что прежде чем выпустить новое лекарство его нужно протестировать с целью обнаружения всех возможных рисков и побочных эффектов. Если даже опустить пока этическую сторону вопроса, нужно учитывать еще ряд факторов. Кроме того, что тест на животных это дорогое и трудоемкое занятие, не всегда можно получить 100% точную картину развития реакции у человека. Это происходит потому, что все таки существуют определенные биологические различия между животными и людьми.

А существует ли альтернатива?

Как оказалось существует. И не просто существует, но и активно развивается. Несмотря на заверение Нацакадемии наук о том, что компьютерное моделирование не сможет заменить опыты на животных, так как не способно учесть всех молекулярных и внутриклеточных процессов в органах и тканях, это все таки произошло. Пусть разработки касаются пока лишь отдельных органов, главное - первые шаги сделаны.

Попробуем на примере человеческого сердца разъяснить ситуацию с компьютерным моделированием.

Каждый год для прогнозирования побочных эффектов от применения сердечных препаратов используют тысячи разнообразных животных(крыс, мышей, кроликов, морских свинок, собак,свиней). Выше упоминалось, что существует проблема биологического различия между клетками животных и человека, а это означает, что предсказание риска ограничено точностью в пределах 75-85%.

Теперь же можно протестировать новый сердечный препарат на "виртуальном человеке". Группе энтузиастов - исследователей в Отделе компьютерных наук оксфордского университета удалось создать такие вычислительные модели, представляющие клетки сердца человека, которые показали более высокую точность прогнозирования "побочек", порядка 89-96%.

Что дадут обществу эти разработки?

Благодаря полученным экспериментальным данным, можно исследовать поведение отдельных клеток или же целого сердца в различных условиях: когда орган здоров, когда подвержен болезни, когда пациент находится под воздействием наркотиков(наркоза).

Можно исследовать возникновение нежелательных реакций у людей с определенными генетическими мутациями или же с редкими заболеваниями. Бывает такие реакции проявляются только у определенных частей населения(например, в силу экологических условий проживания) и это тоже можно учесть при создании компьютерной модели.

Также станет возможным разработка лекарств для пациентов, нуждающихся в неотложной медицинской помощи с учетом статистики его личных параметров и состояния организма.

Ну и главный бонус - создание вычислительных моделей человеческих органов и человеческого организма в целом, позволит минимизировать или же совсем отказаться от использования животных в экспериментальных целях!

Конечно же, как и в любых начинаниях, существуют свои трудности.
Уже создана рабочая программа моделирования, адаптированная под ОS Microsoft, но хоть и симуляция сердечных клеток запускается в течении нескольких минут, 3D-модель всего сердца пока еще требует огромной вычислительной мощности. Например, одно сердцебиение может занимать около трех часов на самом сильном компьютере.

Как бы там ни было, но уже несколько фармацевтических компаний используют виртуальный анализ. Он имеет академическую лицензию и допускается в использовании врачами и фармакологами.

Компьютерное моделирование - это более быстрая, дешевая и эффективная альтернатива животным экспериментам - и нет сомнений, что она в скором времени сыграет важную роль в производстве лекарственных препаратов!