Animals in scientific research - Gli animali nella ricerca scientifica

in Discovery-itlast month (edited)

Hello everyone and welcome back to my blog.

Today we will talk about a topic that is the subject of numerous ethical debates: animal testing.
In fact, it is important to understand what the real impact of this practice is in scientific research and what are the reasons why it is still carried out in 2021. One of the main problems is the enormous misinformation that is made about the use of laboratory animals.
Let's try to clarify!

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Photo by Tibor Janosi Mozes from Pixabay

History

Animal experimentation has very ancient origins, just think that the first documented studies date back to about 2000 years BC.

Galen of Pergamum was a famous scientist who lived between 129-199 AD. and, with his discoveries on phonation, on the role of the kidneys, on the nervous system and on the presence of blood in the veins, he gave a notable impetus to scientific research.

During the Renaissance, the practice of animal experimentation was adopted by scientists such as Leonardo da Vinci, Andrea Vesalius and William Harvey and this led to numerous discoveries about the functioning of human organs and systems.

In 1800 it was the era of the great bacteriologists such as Pasteur, Koch and of famous physiologists such as Barnard. It was in this period that the first animal rights movements were born.

Finally, if we look at the Nobel Prizes of the last century, it can be seen that 80% of them have been obtained thanks to the contribution of animal experimentation and in vivo studies. These results would not have been possible without the animal testing.

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Photo by Angelo Rosa from Pixabay

Why do we need animals in scientific research?

Nowadays, animal testing is absolutely necessary and essential, even if it is hoped that the future will no longer be and there are more and more alternative operating procedures to animal testing.
Here are the main reasons why we need animals in research:

  • They are indispensable models for understanding the functionality of living organisms and for studying the pathogenesis of diseases;
  • Animals allow us to study in detail the molecular mechanisms underlying the pathologies and we can implement, through them, new targeted therapeutic strategies.

There are many similarities between animals and humans, such as:

  • The immune response in the mouse;
  • The cardiovascular system in dogs.

This allows the results obtained in vivo to be applied to humans.

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Photo by Konstantin Kolosov from Pixabay

How many and which animals are used?

How many animals are used for animal testing? We are told by a study that is conducted every year in the UK and which aims to compare the number of animals used for scientific purposes with the number of animals raised and killed for other purposes. In 2019:

  • Number of animals killed for the food industry: 900 million;
  • Number of animals killed by other animals (such as pets): 100 million;
  • Number of animals used in scientific research: 4 million.

This simple fact makes us understand how much the common perception can be distorted. In fact, in my opinion, if there was more awareness about animals killed to become food, an unnecessary action, much better results would be obtained in terms of quality of life and animal suffering. Scientific research, on the other hand, unfortunately, still has to be based on animal testing and this action is essential for the purposes of technological and medical progress, so there is no other option, but it can exist for the food industry.

As for Italy, the Ministry of Health periodically publishes dossiers relating to animal testing where it is possible to analyze the trend in the number and species of animals used. These are exact data, as each animal must be tabulated in a loading and unloading register.

Generally, we are talking about rodents and dogs, but there are also monkeys, cats and rabbits. Recently, the importance of using some fish has also been highlighted, which have a lower neurological development and it is thought that this could lead to less pain perception.

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Photo by afnewsagency from Pixabay

Experimental model

An experimental model is a condition that allows us to reconstruct some, if not all, aspects of human pathology or other animal species. We are interested in building a model because we want to study if there is some substance capable of blocking certain aspects of the disease or simply observe its course.

The experimental model must be valid and reproducible. The validity includes:

  • Face validity: Must mimic the clinical condition as much as possible, including its symptoms and phenomenology (For example, in the Alzheimer's patient there is a loss of spatial memory and this is reconstructed in the mouse model through the Morris labyrinth test);
  • Construct validity: It must allow the investigation of the underlying physiopathological mechanisms;
  • Predictive validity: It is necessary that the model adapts to the real world, that is, tell us how effective the drug will be in the field where I will apply it, the human one.

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Photo by Darko Stojanovic from Pixabay

Regulations

To date, the use of animals in experiments is only allowed for one or more of the following purposes:

  • The development, production and testing of quality, efficacy and safety of pharmaceutical preparations, foods and those other substances or products necessary for the prophylaxis, diagnosis or treatment of diseases, ill health or other anomalies or their effects on humans, animals and plants;
  • The protection of the natural environment in the interest of human and animal health and well-being.

Therefore, they are not used in the cosmetics industry or for educational purposes (at least in the European Union).

When it is not possible to avoid an experiment, the need to use a specific species and type of treatment must be documented to the competent health authority. The preferred experiments are those which:

  • They require the least number of animals;
  • They involve the use of animals with the lowest neurological development;
  • They cause less pain, suffering, distress or lasting damage;
  • They offer more chances of satisfactory results.

The complex legislation that deals with regulating animal testing is divided into many points. Some of them are, for example:

  • Art. 2: The use of animals is allowed only when it is not possible to use another method. The elimination of pain must be performed through the correct application of an anesthetic or an analgesic. Procedures that do not involve analgesia or anesthesia are prohibited;
  • Art. 6: For each species there is a more suitable method of suppression, which must cause the least possible pain, suffering and anguish;
  • Art. 7: Species threatened with extinction cannot be used;
  • Art. 16: The animals can be reused for different experiments;
  • Art. 19: Under certain conditions, animals can be reinserted in an appropriate habitat or in a breeding system appropriate to their species (for example, dogs);
  • Art. 25: A designated veterinarian expert in laboratory animal medicine must always be present;
  • ...

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Photo by F1 Digitals from Pixabay

Future perspectives

Over the decades we have seen a progressive decrease in laboratory animals and it can be assumed that we will go more and more in this direction.
In fact, new methodologies are being studied more and more frequently which will lead to a total replacement of in vivo experimentation and/or a reduction in the number of animals used. These technologies concern, for example:

  • Microorganisms;
  • Invertebrates;
  • In vitro cultures of organs, tissues and cells;
  • Use of non-living systems as databases, chemical systems;
  • Computer programs.

I hope you liked this small article. For those wishing to learn more, in the sources you can find some interesting links.

Thank you so much for reading this far.

See you next time,

Delilha


ITA

Ciao a tutti e bentornati sul mio Blog.

Oggi parleremo di un argomento oggetto di numerosi dibattiti etici: la sperimentazione animale.
È importante, infatti, capire quale sia il reale impatto di questa pratica nella ricerca scientifica e quali siano i motivi per cui nel 2021 è ancora eseguita. Uno dei problemi principali è l’enorme disinformazione che viene fatta sull’utilizzo degli animali da laboratorio.
Vediamo di fare chiarezza!

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Foto di Tibor Janosi Mozes da Pixabay

Storia

La sperimentazione animale ha origini antichissime, pensate che i primi studi documentati risalgono a circa 2000 anni a.C.

Galeno di Pergamo fu un famoso studioso vissuto tra 129-199 d.C. e, con le sue scoperte sulla fonazione, sul ruolo dei reni, sul sistema nervoso e sulla presenza di sangue nelle vene diede un impulso notevole alla ricerca scientifica.

Durante il Rinascimento, la pratica della sperimentazione animale venne adottata da studiosi come Leonardo da Vinci, Andrea Vesalio e William Harvey e questo portò a numerose scoperte circa il funzionamento degli organi e dei sistemi umani.

Nel 1800 fu l’epoca dei grandi batteriologi come Pasteur, Koch e di famosi fisiologi come Barnard. Proprio in questo periodo nacquero anche i primi movimenti animalisti.

Infine, se si osservano i Premi Nobel dell’ultimo secolo, si può notare come l’80% di essi sia stato ottenuto grazie al contributo della sperimentazione animale e studi in vivo. Risultati che, altrimenti, non sarebbero stati possibili.

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Foto di Angelo Rosa da Pixabay

Perché abbiamo bisogno degli animali nella ricerca scientifica?

Al giorno d’oggi, la sperimentazione sull’animale è assolutamente necessaria e imprescindibile, anche se si spera che il futuro non lo sarà più e sono sempre più numerose le procedure operative alternative alla sperimentazione animale.
Ecco i principali motivi per cui abbiamo bisogno degli animali nella ricerca:

  • Essi sono modelli indispensabili per la comprensione della funzionalità degli organismi viventi e per lo studio della patogenesi delle malattie;
  • Gli animali permettono di studiare in dettaglio i meccanismi molecolari alla base delle patologie e possiamo attuare, attraverso di essi, nuove strategie terapeutiche mirate.

Ci sono molte analogie tra animali e uomo, come ad esempio:

  • La risposta immune nel topo;
  • Il sistema cardiovascolare nel cane.

Questo consente di applicare i risultati ottenuti in vivo all’uomo.

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Foto di Konstantin Kolosov da Pixabay

Quanti e quali animali vengono utilizzati?

Quali sono i numeri della sperimentazione animale? Ce lo dice uno studio che viene condotto ogni anno in UK e che mira a confrontare il numero di animali impiegati a fini scientifici con il numero di animali allevati e uccisi per altri scopi. Nel 2019:

  • Numero di animali uccisi per l’industria alimentare: 900 milioni;
  • Numero di animali uccisi da altri animali (come quelli domestici): 100 milioni;
  • Numero di animali utilizzati nella ricerca scientifica: 4 milioni.

Questo semplice dato ci fa capire quanto la percezione comune possa essere distorta. Infatti, a mio avviso, se ci fosse più sensibilizzazione riguardo agli animali uccisi per diventare cibo, azione non indispensabile, si otterrebbero dei risultati molto migliori in termini di qualità della vita e sofferenza animale. La ricerca scientifica, invece, purtroppo, si deve ancora basare sulla sperimentazione animale e questa azione è indispensabile ai fini del progresso tecnologico e medico, dunque non esiste un’altra opzione, ma invece può esistere per l’industria alimentare.

Per quanto riguarda l’Italia, il Ministero della Salute pubblica periodicamente dei dossier relativi alla sperimentazione animale dove è possibile analizzare l’andamento del numero e della specie animali utilizzate. Si tratta di dati certi ed esatti, in quanto ogni animale deve essere tabulato in un registro di carico e scarico.

Per la maggior parte, si tratta di roditori e cani, ma sono presenti anche scimmie, gatti e conigli. Di recente è anche stata evidenziata l’importanza di utilizzare alcuni pesci, i quali hanno uno sviluppo neurologico inferiore e si pensa che questo potrebbe portare a minore percezione del dolore.

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Foto di afnewsagency da Pixabay

Modello sperimentale

Un modello sperimentale è una condizione che permette di ricostruire alcuni aspetti, se non tutti, della patologia umana o di altre specie animali. Ci interessa costruire un modello poiché vogliamo studiare se esista qualche sostanza in grado di bloccare determinati aspetti della patologia oppure semplicemente osservarne il decorso.

Il modello sperimentale deve essere valido e riproducibile. La validità comprende:

  • Face validity: Deve mimare il più possibile la condizione clinica, compresi i suoi sintomi e la fenomenologia (Ad esempio, nel malato di Alzheimer si ha la perdita della memoria spaziale e questo viene ricostruito nel modello murino attraverso il test del labirinto di Morris);
  • Construct validity: Deve permettere l’indagine dei meccanismi fisiopatologici alla base;
  • Predictive validity: È necessario che il modello si adatti al real world, ovvero ci dica quanto il farmaco sarà efficace nel campo dove lo andrò ad applicare, quello umano.

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Foto di Darko Stojanovic da Pixabay

Normativa

Ad oggi, l’uso degli animali negli esperimenti è consentito solo per uno o più dei seguenti fini:

  • Lo sviluppo, la produzione e le prove di qualità, di efficacia e di innocuità dei preparati farmaceutici, degli alimenti e di quelle altre sostanze o prodotti necessari per la profilassi, la diagnosi o la cura di malattie, di cattivi stati di salute o di altre anomalie o dei loro effetti sull’uomo, sugli animali e sulle piante;
  • La protezione dell’ambiente naturale nell’interesse della salute e del benessere dell’uomo e degli animali.

Non vengono, dunque, impiegati nell’industria dei cosmetici o per fini didattici (almeno nell’Unione Europea).

Quando non sia possibile evitare un esperimento, si deve documentare all’autorità sanitaria competente la necessità del ricorso a una specie determinata e al tipo di trattamento. Vanno preferiti gli esperimenti che:

  • Richiedono il minor numero di animali;
  • Implicano l’impiego di animali con il più basso sviluppo neurologico;
  • Causano meno dolore, sofferenza, angoscia o danni durevoli;
  • Offrono maggiori probabilità di risultati soddisfacenti.

La complessa normativa che si occupa di regolamentare la sperimentazione animale si articola in molti punti. Alcuni di essi sono, ad esempio:

  • Art. 2: È consentito l’utilizzo degli animali soltanto quando non sia possibile utilizzare un altro metodo. Deve essere eseguita l’eliminazione del dolore per mezzo della corretta applicazione di un anestetico o un analgesico. Sono vietate le procedure che non prevedono analgesia o anestesia;
  • Art. 6: Per ogni specie esiste una modalità di soppressione più idonea, la quale deve provocare il minimo dolore, sofferenza e angoscia possibile;
  • Art. 7: Non possono essere utilizzare specie minacciate di estinzione;
  • Art. 16: Gli animali possono essere riutilizzati per diversi esperimenti;
  • Art. 19: A certe condizioni gli animali si possono reinserire in un habitat adeguato o in un sistema di allevamento appropriato alla loro specie (ad esempio, i cani);
  • Art. 25: Deve essere sempre presente un veterinario designato esperto in medicina degli animali da laboratorio;
  • ...

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Foto di F1 Digitals da Pixabay

Prospettive future

Nel corso dei decenni abbiamo assistito a una progressiva diminuzione degli animali da laboratorio ed è presumibile dedurre che si andrà sempre di più verso questa direzione.
Infatti, sempre più frequentemente sono studiate nuove metodologie che porteranno a una sostituzione totale della sperimentazione in vivo e/o a una riduzione del numero di animali impiegati. Queste tecnologie riguardano, ad esempio:

  • Microrganismi;
  • Invertebrati;
  • Colture in vitro di organi, tessuti e cellule;
  • Uso di sistemi non viventi come data-base, sistemi chimici;
  • Programmi computerizzati.

Spero che vi sia piaciuto questo breve articolo. Per chi volesse approfondire, nelle fonti potete trovare alcuni link interessanti.

Grazie mille per aver letto fino a qui.

Alla prossima,

Delilha


Sources – Fonti:
https://ec.europa.eu/jrc/en/eurl/ecvam
https://www.bbc.com/news/newsbeat-47800019
Ministero della Salute
https://speakingofresearch.com/facts/uk-statistics/
Wikipedia


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Sort:  

Non sapevo che la sperimentazione animali fosse una pratica così antica. effettivamente dai dati che hai scritto la nostra percezione a riguardo della sperimentazione animale è abbastanza distorta, non conoscevo assolutamente quei dati. Grazie come sempre per i tuoi ottimi post.

Grazie a te per essere passato. Mi fa molto piacere che il post sia piaciuto, a presto 😊

Molto interessante, grazie per questi articoli!

Mi fa molto piacere, grazie a te per il commento 😊😊

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Grazie mille per il supportone :)

è un post ben strutturato e pieno di informazioni direi che merita supporto ma sopratutto lettura

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Confesso che non ero a conoscenza di molte cose da te segnalate. I dati numerici mi hanno sorpreso. Non ne avevo davvero idea. Un ottimo post. Complimenti.