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动物实验的替代办法

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本条目初稿作者: Elaine、JMeng

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相关条目

传统替代补充医学教学中动物实验的替代办法中国全国及省级的实验动物保护法规动物实验

为什么要寻求动物实验的替代办法

世界上动物实验目前主要发生在这三个领域:医学生物研究,产品安全性测试及教学。在世界范围内每年有5至10亿脊椎动物应用于动物实验。脊椎动物中,每年欧洲和美国在实验中使用 65000 只非人灵长类动物。仅2001年一年,美国就使用了8亿小白鼠进行实验[4]。美国农业部(USDA)的数据显示,2005年该国除去实验老鼠以外的全部的实验动物使用量为 120万,而实验老鼠占该国90%以上的实验动物[4]。在欧洲,1210万的脊椎动物在2005年被用于动物实验。中国实验动物的使用数量也相当惊人[13][16],有资料认为2006年的总量约为16,000,000只[17]。

科学研究可以提供证据支持动物是有感知的,有喜乐痛苦,有情感需求的观点。人对动物的保护态度直接和人们对社会公益事业和人类对待人类弱势群体的态度相关[13]。维护动物的权利,保障动物的福利,是人类文明社会的一项任务。据不完全统计,包括中国在内的100多个国家有禁止虐待动物行为的法案和条例[10][11][12]。但对于实验动物的保护仍旧存在很多的问题。美国的动物实验主要受到1966年动物福利法的管理。目前该法案只保护哺乳动物,并且将为了实验目的繁殖的鸟类,老鼠排除在保护范围之外。结果是这个法规事实上只保护在美国科学研究中被用于动物实验的动物中很少的一个部分[14]。

概括的说,动物权利主义(含新动物福利主义)者和动物福利主义者在对动物实验的立场上差异较大[13]。动物权利主义往往强烈的反对动物实验并希望对人类社会现有动物实验的体系进行较大的改革[15]。动物福利主义认为,除了利用动物人类别无他法,所以人们应该做的是通过立法规范动物实验行为,尽可能的减少动物所受的痛苦。出路在哪里?寻求实验动物的替代办法成为了实验动物保护中相当重要的一个任务。下文主要总结现存的一些主要的动物实验的替代方法[1]。

误区

化妆品测试用动物虽然常被欧美动物保护组织关注,但该问题的规模事实上非常有限,以欧盟的数据来说,欧盟年度动物实验用量约为1.1千万,化妆品使用动物仅是全部动物实验的约 0.35% 。这个百分比意味着, 即使化妆品实验被全部废除,动物实验问题基本没有得到实质性的改善。因此有学者批评欧美动物保护组织在实验动物保护上避重就轻,挑选简单容易但相对并不重要的工作目标。绝大多数的动物实验发生在科学研究和其他产品安全性测试中。 2013年,化妆品实验被禁止后的政府统计显示,上年英国动物实验反而增加8%,增幅是1982年以来最高的,猴子实验大量增加。该统计说明化妆品实验禁令对实验动物保护仅是掩盖实验动物保护恶化的表面文章。[23]

替代方法的探索

日化替代

动物权利卡通《兰迪的Vlog》用通俗的语言介绍了很多动物实验的替代办法,尤其关注日化的自然替代方法。节目的结论是日常生活中用到的日化、自我护理均应该被更加健康自然的非动物实验手段办法替代。点这里下载节目压缩包,内含文字版本 :http://ARC.CAPN-online.info/randysvlog/ 解压后浏览器播放

图1:《兰迪的Vlog》CD封面

中医等传统医学

包括中医在内的发源于世界各地的传统医学本身是极好的动物实验的替代方法。这些方法有久远的历史,经过了时间的考验,生物演化的漫长过程中一直伴随着人类动物。以中医为例,中医经典中强调的养生防病、身心合一的观念及做法就极大降低了以治疗疾病为目的的医学动物实验的需要。传统医学作为动物实验替代办法在百科条目传统医学和西医对待动物实验态度的比较(初探)中有详细的讨论。值得注意的是传统医学手段不但能用于人类医学,也可用于兽医。

“主流”科学

在“主流”科学领域,1954年,动物福利大学联盟(UFAW)的创建人Charles Hume,提出了运用“3R“替代实验动物的概念。此项提议获得了诺贝尔奖得主,免疫学家Sir Peter Medawar,英国动物福利组织(AWI)创建人Christine Stevens,以及大不列颠社会防御研究组织部长William Lane-Petter的财务支持,并将此替代实验动物的方案发行推广。微生物学家R.L.Burch和动物学家W.M.S.Russel于1959年在伦敦出版了一本名为《人道实验技术原理》的书籍,书中阐述了以3R的原则替代动物实验,即Replacement(动物取代), Reduction(减少使用), Refinement(减痛优化)。 Replacement,动物取代,即在可能的前提下避免使用动物,或以其他的方式替代动物做实验,达到同样的科学效果。它包括“绝对取代“和“相对取代“两种方式。 “绝对取代“是采用无生命的系统(如计算机程序)代替动物实验;“相对取代“则是利用痛感低的动物(如无脊椎动物)代替感知度高的脊椎动物。 Reduction,减少使用,即从较少的实验动物中获取充足数据,达到实验目的;或从个体实验动物中最大限度地取得资料,无形中避免或减少其他动物的使用。 Refinement,减痛优化,即在不能避免使用实验动物的前提下,减轻动物的痛苦,保障实验动物从出生到死亡的动物福利,包括达到环境设施,动物营养,疾病控制的要求,保证麻醉,止痛,安乐死,将动物在实验中遭受的沮丧,抑郁,疼痛,折磨的心理及生理上的痛苦降低到最小程度。 替代活体解剖动物(in vivo)的三种主要方法为试管实验,人体器官捐赠和计算机模拟。 试管实验(in vitro)是指进行或发生于试管内的实验与实验技术,是指活生物体之外的环境中的操作,通常用于器官,组织,细胞,细胞合成,蛋白质以及生物分子等方面的试验。试管实验能够较好地演绎,推断生物结构行为,在分子生物技术领域中以其低成本被广泛应用。 细胞的培育与繁殖在试管实验中是当今最为成功,深具前景的替代使用实验动物的方法。例如,通过细胞培殖产生的单体克隆抗体,替代了以往的动物实验,降低了实验过程中动物需承受的痛苦。

需要注意的是,3R更多是一个动物福利原则,而不是动物权利原则。“3Rs研究的目的不是否定和取消现有的动物实验,而是动物实验的一种补充和完善”[20]。中国动物保护机构动物权利在中国认为实验动物保护不能止步于推广3R,而应该从哲学等层面更深的探讨动物实验的必要性[19]。

细胞培植

细胞培殖可应用于以下三个方面。

一, 皮肤腐蚀 人类的皮肤可替代动物做腐蚀研究。从人类皮肤细胞获得的两种物质,EpiDerm 和Episkin,可用细胞培殖的方法制成人类皮肤模型。此方法现已被加拿大及欧盟接纳采用。另一种综合替代方法,即使用蛋白膜模拟皮肤屏障。此法已被美国交通部及欧盟作为部分替代的方法批准使用。

二, 皮肤吸收 通过一些培殖组织的方法测试皮肤对化学物质吸收的程度。此方法获得了经济合作发展组织(OECD)的认可。

三, 光毒反应 光毒反应是由先后暴露在某化学成分和光照之下导致的一种斑疹,红肿以及发炎的现象,似严重日晒灼伤状。经济合作发展组织(OECD)认可的3T3 Neutral Red Uptake (NRU) Phototoxicity 测试方法作为光毒反应测试的非动物性替代方法。这项技术发展于1962年,取代了以往从白鼠胚胎获取资料的方法。

基于人类的方式

依靠人类器官捐赠进行科学试验是代替动物实验的另一有效途径。应用于以下三个方面。

一, 皮肤刺激性 在志愿者的小块皮肤上进行试验,测试斑疹,发炎,红肿以及生长于该皮肤的非正常组织的进展情况。此项试验源自并应用于加拿大。

二, 致热原性 致热物质是常用的药用制品或静脉注射药品。它作用于免疫系统细胞时,可导致发炎或发烧。用人类的血液(献血)。可将这种相互作用快速而精准地使用捐献的人类血液在试管中进行测试。

三, 免疫系统试管模型 免疫系统试管模型,是仿效人类免疫系统制成的人工系统模型。用人类细胞制成的人类免疫系统模型,应用于新型疫苗以及其他复合物的研制开发和试验。这种方法取代了以往疫苗研制过程中用动物做实验的步骤。这一实验过程比之前的方法更为快速,灵便。但批评人士担心它过于简单而不能够应用于大型的实验。

计算机模拟

计算机模拟是用计算机的程序或网络,对人体,生物,化学系统进行模拟。是替代实验动物的主要方法之一。可模仿制成研究人类气喘病的模型。

计算机操作的人体模特,即crash test dummy,是模仿人体大小,重量,关节等完整规模的拟人实验装置(ATD)。内设感应器和影像系统,取代了以往使用活体动物进行的损伤试验。它首次应用于1949年安德逊研究实验室(ARL),目前仍在继续使用并不断完善。

另一正在发展的非动物模拟装置应用于军事用途,模拟应对战场中的受伤。TraumaMan以及格斗损伤模拟器(Combat Trauma Patient Simulator)可用于模拟脑出血,骨折,截肢及烧伤的治疗。在这以前,动物被有意造成各种损伤以提供军事用途的研究。TraumaMan目前仍用于医学院的学生培训。

计算机模型可模拟人类新陈代谢系统,研究血小板组织,心血管疾病及对药品毒性加以评估。

其他方法

其他可考虑作为动物实验的替代办法的还包括:微量滴灌 、Reed–Muench方法[22]、预防医学(含中医[19])、尸体解剖和病理学、人体临床试验、临床研究、上市后药品监督、其他技术(干细胞)和信息共享等[18]。在动物实验信息共享方面,报道称中国实验动物资源信息化和共享程度还非常低,在接受调查的680家科研机构中,仅有3家机构建有共享数据库[21]。

动物实验替代的在线数据库

Michael Kreger 在 http://www.nal.usda.gov/awic/newsletters/v10n3/10n3kreg.htm 中介绍了以下几个在线数据库 Alternatives to Skin Irritation Testing in Animals 动物皮肤刺激性实验的替代办法

  • Altweb
  • Animal Welfare Information Center (AWIC) 动物福利信息中心
  • AVAR Alternatives in Education Database 教学中动物实验的替代办法
  • Center for Alternatives to Animal Testing (CAAT) 动物实验替代中心
  • Compilation of Literature on the Assessment of Animal Welfare and Animal Distress 动物福利和沮丧的文献整理
  • ECVAM : The European Centre for the Validation of Alternative Methods 欧洲替代办法检验中心
  • Fund for the Replacement of Animals in Medical Experiments (FRAME) 医学实验中动物替代基金
  • Humane Society of the United States (HSUS) 美国人道协会
  • Interagency Coordinating Committee for the Validation of Alternative Methods (ICCVAM) 替代办法验证机构的中介协调委员会
  • The Norwegian Reference Centre for Laboratory Animal Science & Alternatives 挪威实验动物科学和替代资源中心
  • NORINA (A Norwegian Inventory of Alternatives) 挪威替代办法名录
  • Information on Alternatives Databases 替代数据库
  • University of California Center for Animal Alternatives 加州大学动物替代中心

教学中动物实验的替代办法

教学中的动物实验虽然涉及动物数量和科研领域相比较为有限,但涉及的人群较广。关于该话题请访问ARC中文动保小百科专门的条目教学中动物实验的替代办法

相关研究机构

科研机构美国医学进步AFMA认为用动物作为人类科研模型(如为了人类健康安全等做动物实验)科研上是不成立的。了解更多请访问AFMA的讲座辩论的视频: http://www.afma-curedisease.org/video.html

此外目前世界上很多学术机构致力于研究实验动物的替代方法。美国马里兰州约翰霍普金斯大学替代动物实验研究中心(CAAT),美国加州UC戴维斯替代动物实验中心(UCDavis),英国海得温博士基金(Dr Hadwen Trust),加拿大动物保护协会(CCAC),美国华盛顿Physicians Committee for Responsible Medicine(PCRM),英国国家3R动物研究中心(NC3Rs),欧洲有效替代方法研究中心(ECVAM),欧盟欧洲委员会(EC),印度医药协会(MCI)等机构,都在为寻求解决实验动物替代方法而努力。此外,德国,荷兰,澳大利亚等国,也相继成立了动物试验改革委员会,动物实验替代法基金会,以及动物福利协会。包括中国中医科学院在内的学术机构的中国学者也在进行一些相关领域的研究。

中文书籍

http://www.dangdangwan.cn/dangdangwangtushu/2010102916115769.html

英文书籍

以下书籍含关于动物实验替代办法的更多信息,需要注意的这些书的动物伦理立场大多数为动物福利而非动物权利

  • Ronald E. Hester等著的Alternatives to animal testing为2006年出版
  • LFM van Zutphen 等编辑的Animal alternatives,welfare and ethics为1996年出版,是1996年在Utrecht召开的第二届生命科学中动物使用和替代的世界大会的大会进程。本书大于一千页,内容包括:3Rs 、动物伦理和法规 、替代办法的期待和局限 、转基因手段作为动物实验的替代办法、生物技术的发展、国家地区的发展、动物福利和优化、转基因动物是否是替代办法的辩论、科学程序和人道终点、非入侵式方式、伦理和动物保护观点、伦理委员会、学术期刊的3R政策、教育、数据库和交流、毒理学的替代办法、Benchmarking的辩论、试管内技术的辩论、药理学的替代办法、医疗设备测试的替代办法、抗体及血液制品测试的替代办法、Polyclonal抗体和monoclonal抗体、替代办法的验证和接受。
  • Christoph a. Reinhardt编辑的Alternatives to animal testing为1994年出版
  • Office of technology assessment congress of the United States发行的 Alternatives to animal use in research, testing and education为1988年出版

无动物实验产品

跳跃的兔子无动物实验产品标识是主要国际无动物实验国际标识,此外也可参考在线草药数据库

毒性数据库

数据共享、充分利用人类现有的知识、避免重复实验是替代动物实验的重要部分。以下为一些毒性数据库,可查询物质的毒性信息。

参考资料

[1] Alternatives to animal testing, Wikipedia http://en.wikipedia.aorg/wiki/Alternatives_to_animal_testing

[2] Russell, W.M.S. and Burch, R.L.. “The Removal of Inhumanity: The Three R’s”.. Archived from the original on 2007-04-03. Retrieved 2007-05-24.

[3] http://en.wikipedia.org/wiki/Category:Animal_rights

[4] http://en.wikipedia.org/wiki/Category:Animal_testing

[5] http://www.ccac.ca/en/alternatives/index.html

[6] http://en.wikipedia.org/wiki/In_vitro

[7] http://en.wikipedia.org/wiki/In_vivo

[8] http://en.wikipedia.org/wiki/Computer_simulation

[9] http://en.wikipedia.org/wiki/Crash_test_dummies

[10]中华人民共和国野生动物保护法http://www.china.com.cn/chinese/law/647629.htm

[11]实验动物管理条例 http://www.cintcm.com/lanmu/zhongyi_keyan/yanjiu_fagui/fagui_animal.htm

[12]广东省实验动物管理条例

http://www.gdstc.gov.cn/HTML/zwgk/zcfg/zxzcfg/1283230107477-7105758173347388518.html

[13]Jenia Meng, Origins of Attitudes towards Animals (2009). 在线阅读 http://jmeng.goodeasy.info/publications/readOAA.php

[14]http://en.wikipedia.org/wiki/Animal_testing_regulations

[15]http://animalrights.about.com/od/vivisection/a/VivisectionFAQ.htm

[16]世界实验动物日http://arc.capn-online.info/wlad/

[17]ARC中文动保小百科条目环球动物使用规模

[18]http://enextranet.animalwelfareonline.org/Images/resources_Animal%20Experimentation_false_Animal-Experimentation-Chinese_tcm34-11707.pdf

[19]传统医学和西医对待动物实验态度的比较(初探)

[20]《论实验动物福利 、 动物实验与动物实验替代方法》 http://211.147.240.56/uploadfile/UploadFile/20081217235732304.pdf 最后访问时间 4th August 2011

[21]我国实验动物仅有1000多种 仅为美国1/26 http://tech.gmw.cn/2011-10 /26/content_2853779.htm 最后访问时间 19th Dec 2011

[22]http://en.wikipedia.org/wiki/Category:Alternatives_to_animal_testing 最后访问时间 21th Aug 2012

[23]动物实验在工业化国家

[24] Compendium of Materia Medica http://en.wikipedia.org/wiki/Compendium_of_Materia_Medica

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本文最后更新于 2015 年 05 月 29 日, 05:54 下午

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