سلطت أزمة Covid-19 الضوء على بعض القضايا الاقتصادية والرفاهية المرتبطة باستخدام الحيوانات للبحث. كانت عمليات الإغلاق المتعلقة بالوباء تعني أن العديد من المختبرات اضطرت إلى وقف التجارب والقتل الرحيم للحيوانات. بعد ذلك ، أدى السباق لتطوير لقاحات وعلاجات لـ Covid-19 إلى نقص المعروض من القردة بسبب الطلب الهائل.
في حين أن الطرق البديلة واعدة ، إلا أنها لا تزال جديدة نسبيًا. تختلف أيضًا طرق تطوير رقائق الأعضاء والعضوية ونماذج الكمبيوتر من مختبر إلى آخر ، مما يجعل من الصعب استخلاص استنتاجات عامة حول دقتها.
تختبر شركة Chip Emulate من شركة Boston للتكنولوجيا الحيوية ، التي شارك في تأسيسها Ingber ، مدى جودة أداء جهاز الكبد على رقاقة في الإبلاغ عن وجود مواد كيميائية خطيرة. تقول لورنا إيوارت ، كبيرة المسؤولين العلميين في الشركة ، إن تسمم الكبد سبب رئيسي لإيقاف التجارب السريرية للعقاقير ، أو سحب المنتجات من السوق بعد الموافقة عليها. وتقول إن النماذج الحيوانية قد لا تكون تنبئًا دقيقًا لسمية الكبد لدى الناس لأنها تستقلب الأدوية بشكل مختلف عن البشر.
أجرى علماء مضاهاة مؤخرًا اختبارًا أعمى على شريحة كبد الشركة المكونة من 27 دواءً ، بعضها معروف بأنه سام للكبد وبعضها آمن. ووجدوا أن الرقاقة حددت بشكل صحيح 87 في المائة من الأدوية التي تسبب إصابة الكبد لدى المرضى ، ولم يحددوا خطأً أن أي عقاقير سامة. يقول إيوارت إن الاختبارات السابقة على الحيوانات ، التي استخدمت للمقارنة ، لم تتنبأ دائمًا بقضايا السلامة. وتقول: “في بعض الحالات ، لم تُعلم النماذج الحيوانية المحقق بشكل كامل بالنتيجة الحقيقية”. تم نشر الدراسة في المجلة اتصالات الطبيعة في ديسمبر.
لكن الأعضاء على الرقائق لها حدودها. أولاً ، إنها ليست مثالية لاختبار بعض أنواع الأدوية والمركبات ، خاصةً تلك ذات الوزن الجزيئي المنخفض ، والتي تميل إلى الامتصاص في قنوات البوليمر المطاطي للرقاقة. يقول إيوارت أن هذه مشكلة ، لأنه إذا تم القبض على الدواء في البلاستيك ولم يتعرض للخلايا الموجودة بداخله ، فسيؤدي ذلك إلى تحريف نتائج الاختبار. وغالبًا ما تتطلب الأجهزة الموجودة على الرقائق أجهزة خاصة لإجراء الاختبارات وقراءة البيانات.
“لا أعتقد أن الجهاز على الرقاقة سيفعل كل شيء. أعتقد أننا سنحتاج إلى مجموعة من الاختبارات التكميلية المختلفة “، كما يقول جيفري مورغان ، أستاذ الهندسة ومدير مركز بدائل للحيوانات في الاختبار في جامعة براون. ويقول إن رقائق الأعضاء تميل إلى أن تكون أفضل في الاختبارات القصيرة ، أكثر من أسبوع أو أسبوعين ، ولكن الاختبار على المدى الطويل هو حاجة لم يتم تلبيتها. على سبيل المثال ، في بعض الحالات ، لا تظهر السمية المزمنة لعقار أو مادة كيميائية إلا بعد التعرض طويل الأمد ، وأحيانًا بجرعات منخفضة. طرق اختبار بديلة جيدة تكرر هذا يقول إن نوعًا من السيناريوهات غير موجود.
وبينما تطورت تقنيات تطوير الأعضاء بشكل كبير في السنوات الأخيرة ، لا تزال الهياكل بسيطة نسبيًا. ليس لديهم جميع أنواع الخلايا أو خصائص الأعضاء البشرية الحقيقية ، مما قد يحد من موثوقيتها. تستغرق الكائنات العضوية أيضًا شهورًا لتنمو في المختبر.
من جانبها ، ستظل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية بحاجة إلى فحص دقيق لأي طرق جديدة تُستخدم بدلاً من الحيوانات. في بيان عبر البريد الإلكتروني ، كتب متحدث باسم الوكالة أن القانون الجديد لا يغير العملية التنظيمية للأدوية: “ستواصل إدارة الغذاء والدواء ضمان أن التحقيقات السريرية للعقاقير آمنة بشكل معقول للاستخدام الأولي على البشر”. يتضمن مشروع قانون الإنفاق الذي تم إقراره في نهاية عام 2022 أيضًا 5 ملايين دولار لبرنامج وكالة يهدف إلى تقييم الأساليب البديلة.
وقد تكون الطرق المختلفة مفيدة لاختبار أدوية مختلفة أو مراقبة بعض الآثار الجانبية. يقول لوك: “يجب أن تظهر على أنها وثيقة الصلة بالموضوع ويمكن الاعتماد عليها وأن تتنبأ فعليًا بنقاط النهاية التي يقومون بتقييمها”. “سيكون هذا تحديًا علميًا ، وسيستغرق ذلك بعض الوقت.”
