Is onderzoek zonder proefdieren mogelijk?
Sinds 2013 geldt in de Europese Unie een verbod op het gebruik van proefdieren voor het testen van cosmetica. Cosmetica zijn zepen, shampoos, deodorant, tandpasta, schoonheidsmiddelen,… Het verbod geldt op alle niveaus: zowel tijdens de ontwikkeling van een product als gedurende het testen van de veiligheid mag geen enkele dierproef gebeuren. Het verbod geldt voor elk ingrediënt en bovendien is het wereldwijd van toepassing, wat betekent dat geen enkel op dieren getest product in de Europese Unie mag worden verkocht. Tot 2013 gebeurden jaarlijks tientallen duizenden dierproeven in Europa voor cosmeticadoeleinden.
Hoewel dit verbod nog wel enkele achterpoortjes bevat – stoffen niet specifiek ontwikkeld voor cosmetica kunnen na dierproeven nog in cosmetica terechtkomen – heeft het toch een grote impact op het proefdiergebruik. Het bewijst ook dat het mogelijk is voor een sector om zonder proefdieren te werken aan een zelfde veiligheidsniveau. Dat neemt niet weg dat het vervangen van dierproeven een huzarenstuk is. De uitdagingen zijn technologisch, maar ook van psychologische en pedagogische aard. Onderzoekers die jarenlang getraind zijn en gewerkt hebben met proefdieren, die veranderen niet zomaar van methode. Bovendien wordt tijdens opleidingen nog altijd beperkte aandacht geschonken aan proefdiervrije methodes, waardoor ook jonge generaties worden opgeleid met de idee dat dierproeven noodzakelijk zijn en blijven. Ook het internationaal erkennen van een proefdiervrije methode als volwaardig alternatief (de zogenaamde validatie en implementatie ervan), verloopt bijzonder traag waardoor proefdiergebruik op grote schaal blijft bestaan. Alternatieven voor de pijnlijke Draize-oogtest bijvoorbeeld waren reeds in de jaren tachtig ontwikkeld, maar werden pas recent aanvaard in de reglementering.
Welke proefdiervrije methodes zijn er?
Het arsenaal aan proefdiervervangende methodes wordt steeds groter. Hieronder enkele voorbeelden van methodes die hun nut al hebben bewezen of erg beloftevol zijn.
Celculturen voor ernstige oog- en huidirritatie
Voor het testen van irritatie op de huid en in het oog werd vroeger de zogenaamde Draize-test uitgevoerd. Daarbij werd een product op de huid of in het oog van (meestal) een konijn aangebracht en werd afgewacht of er irritatie en pijn zou optreden. Tegenwoordig kan worden gewerkt met cellen van menselijke huid en is de Draize-huidtest verboden. Ook voor het testen van ernstige oogirritatie wordt een celcultuur gebruikt, namelijk die van een menselijke hoornlaag.
Computersimulatie
Computermodellen (andere benaming is in silico) kunnen op verschillende manieren worden ingezet als proefdiervrije methodes. Op basis van structuur en eigenschappen kan worden voorspeld of een stof toxisch is, nog voor de stof wordt gemaakt. Dit levert een enorme tijdswinst op vergeleken met dierproeven. Er bestaan ook modellen die voorspellen op welke manier geneesmiddelen interageren met ons lichaam en virussen of bacteriën. Een ander voorbeeld is het simuleren van de werking van de hersenen, wat wordt toegepast in neurologisch onderzoek.
Mannequins
Dit zijn onder meer simulerende poppen die lijken te ademen, hartkloppingen vertonen, een imitatie van de bloedsomloop bevatten, enzovoorts. Ze worden gebruikt in klinische opleidingen. Ook voor dieren en specifieke organen bestaan dergelijke synthetische vervangmiddelen.
Organoïden en body-on-a-chip
Deze behoren tot de meest recente en veelbelovende dierproefvrije methodes. Organoïden zijn driedimensionale celstructuren en zijn eigenlijk miniatuurorganen, waardoor een anatomie op microschaal wordt geïmiteerd. ‘Body-on-a-chip’ benadert tot op een zeker niveau een lichaam. Het is een zeer kleine apparaatje waarin uiteenlopende soorten cellen worden verwerkt en met elkaar kunnen interageren. Op die manier worden interacties in een lichaam geïmiteerd.
Niet-invasief onderzoek bij de mens
Tegenwoordig kunnen menselijke hersenen worden onderzocht, zonder daarvoor een invasieve ingreep te moeten uitvoeren. Voorbeelden van technieken zijn magnetic resonance imaging (MRI), functional ultrasound brain imaging (fUS) en elektro-encefalografie (EEG). De activiteit van de hersenen kan met deze methodes letterlijk in beeld worden gebracht. Dit is een belangrijke proefdiervrije technologie om neurologisch onderzoek te kunnen voeren.
Voorbeelden in de praktijk
Thomas Hartung (John Hopkins University) is een bekende toxicoloog die pleit voor proefdiervrije methoden als een wetenschappelijke verbetering ten opzichte van dierproeven. Een groot onderzoek van zijn team heeft geleid tot een database met ongeveer 10.000 chemicaliën en 800.000 dierproeven. Software vergelijkt een nieuwe chemische stof met nauw verwante chemicaliën uit de database en beoordeelt vervolgens de kans op toxische effecten. Door chemische gelijkenissen tussen stoffen (en dus vergelijkbare biologische effecten) enerzijds en artificiële intelligentie waarbij de software leert anderzijds, werd een methode bekomen dat even goed of zelfs beter belangrijke soorten toxiciteit kan voorspellen, waaronder oogirritatie. Hier worden wel nog historische gegevens van dierproeven gebruikt, maar zo worden heel wat nieuwe experimenten overbodig.
Een voorbeeld in eigen land is de onderzoeksgroep ‘Ontwikkelings- en Stamcelbiologie’ aan de Vrije Universiteit Brussel. Vroeger waren proeven op muizen standaard in de ontwikkelingsbiologie, er waren ook nauwelijks alternatieven. Tegenwoordig bestaan die alternatieven wel, zoals embryonale stamcellen. De onderzoeksgroep aan de Vrije Universiteit Brussel is daarom overgeschakeld naar het gebruik van deze stamcellen, omdat het onderzoek ermee meer relevante wetenschappelijke resultaten oplevert dan dierproeven.
De Nederlandse medische bioloog Else Tolner voert onderzoek naar de hersenen, een type onderzoek waar de vervanging van dierproeven de grootste uitdaging is voor wetenschappers. Toch gebeurt een groot deel van haar onderzoek zonder proefdieren, zij het niet volledig. Zij startte in 2021 het Brain@home project waaraan patiëntengroepen met epilepsie of migraine deelnemen. In Brain@home worden dus electroencephalogrammen en gedragsstudies uitgevoerd en gebeuren metingen bij patiënten zelf en bij hen thuis. Hierbij meet de patiënt dagelijks zijn hersenactiviteit gedurende een half uur om op te volgen welke veranderingen plaatsvinden. Verder gebruikt de groep van Else Tolner een zogenaamd ‘brain-on-a-chip’ om te onderzoeken hoe een medicijn werkt.
Onderzoekers van de Hebreeuwse Universiteit van Jeruzalem zijn nog een stap verder gegaan. Zij hebben een kankermedicijn ontwikkeld met behulp van een ‘body-on-a-chip’ dat dus het menselijk lichaam nabootst via weefsel en sensoren. En dierproevenvrij. Het Israëlische team zou het eerste zijn dat een nieuwe kankerbehandeling creëert zonder dierproeven. Opvallend is ook de snelheid van de ontwikkeling, dankzij het elimineren van dierproeven: op acht maanden werd de behandeling op punt gesteld. De kostprijs van het onderzoek zou ook veel lager uitvallen volgens de onderzoekers.
Is een volledig proefdiervrije toekomst mogelijk?
Proefdiervrije methodes bestaan, bewijzen hun nut en leveren relevante informatie op voor de menselijke gezondheid. Maar de stelling dat met de huidige technologie alles is opgelost, zou even onwaar zijn als de bewering dat via proefdieren de medische vooruitgang wordt gegarandeerd. Het wetenschappelijke nadeel van proefdieren is dat ze geen mensen zijn, maar het voordeel is dat ze volledige biologische systemen bieden. Celculturen en computermodellen hebben elk hun eigen beperkingen. Een ‘body on a chip’ komt al dichter in de buurt van een volwaardig systeem, maar het is nog altijd een benadering. Proefdiervrije innovatie is dus nog steeds broodnodig. Meer en meer wordt verwacht van combinaties van proefdiervrije methodes, waarbij verschillende resultaten worden geïntegreerd en zo een completer beeld wordt gevormd. Nieuwe methodes worden ontwikkeld die niet alleen proefdiergebruik verder overbodig maken, maar die ook kunnen zorgen voor snellere medische vooruitgang. Proefdiervrije innovatie is dus een noodzakelijk goed.
Om een proefdiervrije toekomst voor te bereiden werd in Nederland Transitie Dierproefvrije Innovatie (TPI) in het leven geroepen. Nederland spreekt hiermee de ambitie uit om voorloper te zijn in de afbouw van dierproeven. Het project vertrekt vanuit de vaststelling dat het onderzoek met proefdieren het ziekteproces in de mens niet goed voorspelt. Daarom verzamelt TPI de overheden, universiteiten, organisaties en bedrijven om hun expertise mee in te zetten voor een proefdiervrije toekomst. De komende jaren zal blijken of het proefdiergebruik er effectief daalt. In elk geval is Nederland vragende partij om die proefdiervrije toekomst samen met andere landen – en in het bijzonder met België – voor te bereiden.
1 https://we.vub.ac.be/~cege/leyns.html
2 https://www.transitieproefdiervrijeinnovatie.nl/interviews/else-tolner
3 https://fr.timesofisrael.com/des-israeliens-creent-un-medicament-contre-le-cancer-sans-tests-sur-les-animaux/ en https://stm.sciencemag.org/content/13/582/eabd6299