La risorsa globale per le prove scientifiche sulla sperimentazione animale

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L'uso dei modelli animali nella ricerca biomedica

Il pubblico dei non addetti spesso si domanda come si possa giustificare l'utilizzo degli animali negli esperimenti, quando è evidente che essi sono così diversi dagli esseri umani. La risposta è che gli animali vengono usati in aree specifiche di ricerca, ovvero laddove le loro caratteristiche prese in esame, non differiscono da quelle degli esseri umani e, laddove le differenze non abbiano rilevanza ai fini del progetto. Gli animali dunque vengono impiegati com "modelli" altamente specifici dell'uomo.

I modelli dovrebbero assomigliare alla cosa modellata, ma devono essere diversi sotto altri aspetti

Differenze e similarità devono essere prese in considerazione in ogni progetto. I tratti salienti di un modello si possono spiegare con un'analogia: una bambola è un modello di un essere umano per far giocare il bambino. Per essere un modello utile a questo scopo, deve essere simile ad un essere umano sotto certi aspetti, cioè deve avere caratteristiche che il bambino riconosce, come la testa, il corpo, gli occhi, il naso, gli arti ecc. Nonostante ciò, sotto molti altri aspetti, è diverso da un essere umano. Se dovesse essere più umano ed avere un sistema nervoso che gli fa sentire il dolore, o dovesse avere il sangue per sanguinare quando viene danneggiato, allora sarebbe un pessimo modello per il suo particolare scopo. Non vorremmo vedere il sangue sul pavimento o trovarci di fronte al dilemma etico se gli causiamo dolore oppure no.
Un modello dunque deve essere simile alla cosa modellata per certi versi e dissimile per altri, con alcune caratteristiche neutre. I modelli inoltre sono specifici per un particolare scopo. Non possiamo condurre la ricerca medica sulle bambole, analogamente, un ratto può essere adatto ad alcuni progetti di ricerca e non ad altri.

I modelli possono essere "migliori" della cosa modellata

Gli esseri umani posseggono determinate capacità cognitive di addizione, sottrazione, moltiplicazione e divisione che possono essere modellate mediante l'utilizzo di un calcolatore elettronico. Questo tipo di modello può essere definito "super modello" in quanto esegue una specifica attività meglio di quanto la esegua la cosa modellata. Essendoci la possibilità di scegliere se moltiplicare dei numeri a due o tre cifre impiegando il cervello o il calcolatore, la maggior parte di noi sceglierà quest'ultimo. Il calcolatore è un modello altamente astratto di una funzione umana molto specifica ed è utile solo per uno scopo specifico.
In alcuni casi i modelli animali e quelli in-vitro rappresentano dei super modelli dell'essere umano, in quanto se fossero disponibili degli esseri umani per l'esperimento, sceglieremmo di non utilizzarli. Per esempio, se vogliamo studiare alcuni aspetti della genetica, è probabile che scegliamo un modello computerizzato, un moscerino della frutta o un topo. Conosciamo abbastanza della genetica per essere ragionevolmente sicuri che i risultati possono essere applicati all'uomo, e i modelli sono in grado di fornire risultati rapidi e non costosi.

Le similarità e le differenze tra animali e esseri umani sono tenute in conto quando viene scelto un modello

Quando si cerchi di valutare la validità degli esperimenti animali, ha poco senso compilare liste di differenze fra animali ed esseri umani, in quanto ciò che si vuole è che siano differenti per molti versi. Ai fini dello studio dell'obesità, un ceppo di topo può rappresentare un ottimo modello dell'uomo, in quanto anch'esso come l'uomo diventa obeso, prende il diabete e muore giovane. Lo stesso ceppo potrebbe non essere di nessuna utilità in uno studio di tossicità a lungo temine per le stesse esatte ragioni. Ogni progetto di ricerca deve valutare attentamente la scelta del modello specifico.

Un esempio: un modello per il trattamento del tumore del colon

Il tumore del colon generalmente può essere curato efficacemente a meno che non sia già diffuso nel fegato. Quando viene diagnosticato è possibile che ciò sia gia avvenuto e in tale stadio potrebbe essere inoperabile. In questo studio, tuttavia, è stata sviluppata una nuova sonda a microonde delle dimensioni di una matita. Inserita nel tumore essa consente l'applicazione di una dose di microonde che riscaldando il tumore lo annientano.
Il problema è stato quello di decidere la dose (ovvero i volt) e il tempo richiesto per distruggere un tumore al fegato, mediante riscaldamento a microonde applicate con una sonda. Gli esperimenti, inoltre, avevano anche lo scopo di appurare se nello stesso paziente fosse possibile curare più di un tumore, e cosa accadeva ad un soggetto con del tessuto epatico /tumorale distrutto mediante questo metodo. Ma così non si uccide il paziente? È evidente che non sarebbe etico, nè praticabile, condurre questi studi sull'uomo, neppure quando fossero disponibili malati terminali, perciò è stato necessario impiegare un modello animale.
Poichè la sonda non si poteva ridurre, il fegato del modello animale doveva avere le stesse dimensioni di un fegato umano. I ratti erano chiaramente inadatti, ma i maiali sono risultati una scelta più appropriata. I maiali sono stati anestetizzati e quindi si è proceduto al trattamento di una o due zone del fegato con varie dosi di microonde. Dopo aver atteso che i maiali si riprendessero, sono stati soppressi in tempi diversi.
Questa ricerca ha messo in evidenza la dose di microonde che secondo le predizioni è quella in grado di uccidere il tessuto epatico di vario diametro del maiale. È stato osservato che i maiali tolleravano le lesioni e che a distanza di due mesi esse si erano rimarginate, anche se gli animali non erano stati tenuti per un periodo di tempo sufficiente da permettere di scoprire se le lesioni sparivano.

Gli studi clinici garantiscono che i modelli hanno funzionato con successo

Non c'è l'assoluta certezza che i test sugli animali predicono esattamente le risposte nell'uomo. Poichè in questo caso si è trattato di un fegato di maiale e non di un fegato umano, e poi di tessuto normale e non tumorale, è necessario condurre ancora uno studio clinico di piccole dimensioni prima di diffondere l'uso di questo test. Se la predizione fosse stata accurata, i primi soggetti avrebbero sofferto. Fortunatamente, i dati sul maiale sono stati altamente predittivi dei risultati umani, risulta che più di un malato terminale sia stato trattato con buon esito e abbia lasciato l'ospedale completamente guarito.
Nello sviluppo di nuovi farmaci lo studio clinico richiede tempo ed è costoso. Con questo semplice modello chirurgico è stato osservato che alcuni malati terminali, che si stimava avessero poche settimane di vita, sono stati in grado e disponibili a compilare il consenso informato. In questo studio, non ha avuto importanza il fatto che il maiale differisse dall'uomo sotto molti aspetti, importante che il fegato del maiale fosse quasi delle stesse dimensioni del fegato umano e che rispondesse in modo simile alle microonde.

Le alternative che sostituiscono l'uso degli animali sono usate anche come modelli

La maggior parte delle alternative che sostituiscono l'uso degli animali, sono modelli dello stesso tipo. Hanno caratteristiche simili ad alcune molto specifiche dell'essere umano, ma differiscono in molti altri aspetti. Ne è un esempio il caso della gravidanza umana, nella quale durante i primi mesi, si determina un aumento di ormoni che interessano l'utero. Molti anni fa la gravidanza è stata diagnosticata con l'utilizzo di un modello animale. Fu iniettato un campione di urine in alcuni topi e misurato l'aumento di peso dell'utero, oppure nelle rane che ovulavano se la donna era incinta. Oggi questo può essere modellato in un test di gravidanza eseguito a casa.


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