Kan man helt undgå at lave dyreforsøg?

En forskergruppe på DTU - Fødevareinstituttet har i årevis fyldt computermodeller med viden om giftstoffer. Med modellerne kan man undersøge ukendte stoffer for sundhedsfarer. Uden at forlade sin pc. Og som en sidegevinst kan det i visse situationer mindske eller helt fjerne et behov for dyreforsøg.

QSAR-modeller (Quantitative Structure-Activity Relationships - se faktaboks) er computermodeller, hvor man først fylder en database op med viden om kendte stoffers kemiske strukturer, altså hvordan de ser ud på molekyleplan, og om stoffet for eksempel kan give allergi eller være hormonforstyrrende. Oven på databasen tilføjer man en masse matematiske modeller.

Når man så gerne vil bruge et nyt stof i udviklingen af et nyt lægemiddel eller måske en blødgører i et plastikprodukt, så kan modellerne sammenligne det nye stofs kemiske struktur med stoffer i databasen. Hvis stoffet ligner et kendt stof, der er allergifremkaldende, kan lede til kræft eller på anden måde er giftigt, så fortæller databasen det.

Det er en smart måde at udelukke potentielt giftige stoffer på og koncentrere sig om stoffer, der ikke lader til at være farlige. På den måde undgår man at bruge tid på dyreforsøg med de stoffer, der bliver afsløret som sundhedsskadelige.

Modeller hjælper med at aflive dårlige lægemiddel-kandidater

»Man kan bruge de her modeller tidligt i processen af eksempelvis udviklingen af et nyt lægemiddel. Bare du har den kemiske struktur på dit stof beskrevet på et stykke papir, så kan du køre det igennem modellerne. Hvis modellerne peger på, at et stof kan have uønskede bivirkninger, så kan du fremskynde relevante eksperimentelle undersøgelser af dem for at få dårlige lægemiddel-kandidater 'aflivet', inden der investeres for store summer i dem. En sådan målretning kan potentielt spare dyreforsøg,« fortæller Eva Bay Wedebye, specialkonsulent i afdelingen for Toksikologi og Risikovurdering på DTU, Fødevareinstituttet.

Tidligere kunne man være tvunget til at bruge forsøgsdyr for at få den information, som QSAR-modellerne giver, og på den måde er modellerne et vigtigt skridt i retning af at nedbringe antallet af dyreforsøg.

Men metoden er ikke perfekt. Den er aldrig bedre end den viden, der ligger i databasen, og vil altid være forbundet med noget usikkerhed. Til gengæld vokser databasen hele tiden og bliver på den måde mere og mere sikker. Hver gang der kommer ny viden om stoffer eller sundhedsfarer, bliver databaserne og modellerne klogere.

Færre dyreforsøg er en heldig konsekvens

I virkeligheden er formålet med modellerne ikke at spare dyreforsøg - det er blot en heldig konsekvens. I stedet handler det om at gøre det nemt at finde ud af, om kemikalier kan være sundhedsskadelige.

Det er også derfor, at QSAR-forskningsgruppen på DTU - Fødevareinstituttet arbejder sammen med Miljøministeriet. Men QSAR-modeller er alligevel et eksempel på en teknologi i medvind, der giver et godt alternativ til dyreforsøg, som ellers ville være nødvendige for at afsløre ukendte stoffers giftighed.

Desværre bliver der brugt mange flere forsøgsdyr i andre typer af forsøg, eksempelvis inden for grundforskning. Men her byder forskningen også på alternativer. Et af dem handler om, hvilke bakterier forsøgsdyrene har i deres tarme.

Bakterier i tarmen hos mus forklarer forsøgsresultater

Hvis du kender sammensætningen af bakterier i tarmene på dine forsøgsmus, kan du nøjes med halvdelen af dem. Det lyder mærkeligt, men forklaringen er, at bakterierne i musenes tarme har rigtig meget at sige.

»Hvis man screener tarmfloraen i forsøgmus og vælger dem, der responderer mest, kan man nøjes med at bruge dem. Det kan i nogle tilfælde betyde en halvering af antallet af mus, og i andre tilfælde mere,« forklarer Axel Kornerup Hansen, professor på Institut for Veterinær Sygdomsbiologi på Københavns Universitet, der blandt andet forsker i eksperimentelle dyremodeller og er med i bestyrelsen af et nyoprettet center, som skal fremme alternativer til dyreforsøg.

I et forsøg kunne Axel Kornerup Hansens forskningsgruppe forklare helt op til 70-80 procent af variationen i, hvordan mus reagerede på et allergifremkaldende produkt på deres øre - kun ud fra deres tarmflora.

Det betyder, at det bakterie-mix, som musene har i deres tarme, i høj grad afgør, hvordan deres øre slår ud ved kontakt med et allergifremkaldende stof.

Der er mange penge at spare

I dag bruger man indavlede mus for at undgå en masse støj i forsøgsresultater. Det giver for eksempel ikke nogen mening at have en mus med i et diabetesforsøg, hvis den ikke får diabetes, fordi den er anderledes end de andre mus. Så er den mus spildt i det forsøg.

Det kan man finde ud af ved at sammenligne bakterierne i tarmen med andre mus. Hvis tarmfloraen giver vidt forskellige resultater i forsøget, så giver det et mudret resultat. Men hvis man sørger for, at musene har samme bakterier, eller hvis man i hvert fald tager højde for det i analysen, så kan man fjerne en masse 'støj' i forsøgsdataene. Uden støj kan man opnå den samme viden med færre dyr.

Forskningen i bakteriernes betydning kan anvendes bredt til at skære ned på antallet af forsøgsdyr - også i grundforskning, hvor langt de fleste forsøgsdyr møder deres skæbne.

»Jeg er helt sikker på, at om 10 år er det her fuldstændig inkorporeret,« siger Axel Kornerup Hansen, hvis forskningsgruppe har afprøvet deres forskning hos flere af de største medicinalfirmaer herhjemme. Der er en ulmende interesse for mulighederne. Der er nemlig mange penge at spare på at skære ned for forsøgsdyr.

Tvinger forskere til at træffe svære valg

Indavlede mus og en kontrol af tarmfloraen stiller forskere i et svært dilemma: Enten bruge færre forsøgsdyr og få samme viden ud af forsøget. Eller også bruge lige så mange forsøgsdyr som altid og få bedre resultater.

Det er et vanskeligt valg i en konkurrencepræget verden, hvor forskere bliver målt på mængden og kvaliteten af deres videnskabelige artikler. Og kvaliteten af deres artikler afhænger af deres forsøgsresultater.

»Man kan ikke udelukke, at forskergrupper vil anvende den her forskning til at få noget mere viden ud af deres forsøg i stedet for at skære ned på forsøgsdyr,« forklarer Axel Kornerup Hansen.

Men i længden kan det vise sig at lede til færre forsøgsdyr, fordi bedre undersøgelser skal gentages færre gange. Første gang giver simpelthen et bedre og mere troværdigt resultat.

Forsøgsdyr er for god en model

»Man kommer aldrig til at udfase forsøgsdyr. Det er simpelthen for god en model,« siger Axel Kornerup Hansen, som ikke tror på en fremtid, hvor der er sat en endelig stopper for dyreforsøg.

»Så længe forskningen er basal og handler om, hvordan det hele hænger sammen, og hvordan kroppen fungerer, så er forsøgsdyr rigtig gode.«

Tre hjørnesten inden for alternativer til dyreforsøg er de tre R'er: Reduction (reduktion af forsøgsdyr), Replacement (en erstatning for forsøgsdyr) og Refinement (dyrevelfærd for forsøgsdyr).

I rutinemæssige undersøgelser, som screening af kemikalier, kan man godt erstatte forsøgsdyr med for eksempel QSAR-modeller. Men inden for storforbrugerne af dyreforsøg - grundforskning og udvikling af lægemidler - ser det anderledes ud.

»Trefjerdedele af dyreforsøg er anderledes, end noget man har lavet før, og så kan man ikke bruge replacement. Her kan man kun bruge reduction og refinement,« forklarer Axel Kornerup Hansen. Et eksempel er i udviklingen af lægemidler. Her er hele organismen en nødvendig model.

Det er det blandt andet, fordi man ikke altid ved, om effekten skyldes lægemidlet eller de stoffer, som kroppen omdanner lægemidlet til. Det kan kun forsøgsdyr give svar på. Her kan man ikke bare skifte dyreforsøget ud med en computermodel. I stedet kan man prøve at begrænse antallet af dyreforsøg.

Novartis' forskningsbudgetter vokser modsat antallet af forsøgsdyr

Ifølge Dyreforsøgstilsynet er antallet af dyreforsøg faldet med over 100.000 dyr over de seneste 10 år. Dyreforsøgstilsynet mener, det skyldes bedre muligheder for at screene stoffer til eksempelvis nye lægemidler, og at genmanipulerede forsøgsdyr giver bedre svar, og derfor bruger man færre af dem.

Men tallene viser ikke nødvendigvis, at forskningen er blevet bedre til at bruge færre forsøgsdyr. Dyreforsøgstilsynet kan ikke udelukke, at der er færre penge i forskningen på grund af finanskrisen i 2008. Desuden gælder det også, at i et lille land som Danmark er sådan en statistik meget følsom - for eksempel kan det have betydning for tallene, når en lille virksomhed skærer drastisk ned i antallet af forsøgsfisk fra det ene år til det andet, som det skete ét år.

Det er mange forsøgsdyr i forhold til det samlede antal forsøgsdyr i Danmark, og det giver et stort udslag i statistikken.

En anden måde at få et indtryk af, hvor meget 3R har rykket forskningsbudgetterne, er ved at kigge på en af verdens førende medicinalvirksomheder, Novartis. Deres forskningsbudgetter vokser år for år, men de holder antallet af forsøgsdyr konstant.

De laver altså mere forskning, men bruger ikke tilsvarende flere forsøgsdyr. Der er derfor mange gode grunde til at tro, at forskningsverden hele tiden bliver bedre til at bruge færre forsøgsdyr. Men der er ikke noget, der tyder på, at man helt kan stoppe med at lave dyreforsøg.