Alternatieven voor dierproeven?

Biomedisch onderzoek heeft veel niveaus: we kunnen problemen overzichtelijk maken door onderdelen te onderzoeken in proefbuizen, op het niveau van cellen en zelfs van molecules. En we kunnen steeds complexere niveaus bekijken: weefsels, organen, volledige organismen, interacties met het milieu, ecosystemen, de biosfeer. Op elk volgend niveau vinden nieuwe interacties plaats, die het probleem steeds complexer maken. In vitro (in de proefbuis) kunnen we nooit helemaal voorspellen wat de interacties op een hoger complexiteitsniveau zullen zijn.

In vitro, in silico, niet-invasieve technieken

In-vitro-onderzoek gebeurt in proefbuizen of andere recipiënten. In-vitro-technieken maken gebruik van cellijnen of primaire cellen of zelfs bestanddelen uit cellen. Cellijnen zijn cellen van menselijke of dierlijke oorsprong die in kweekmedia groeien. Primaire cellen worden rechtstreeks van een lichaam afgenomen (b.v. een bloedname of een biopsie) en kunnen slechts een beperkte tijd gekweekt worden.

In-silico-technieken maken gebruik van computermodellen die biologische systemen nabootsen.

Niet-invasieve technieken maken gebruik van verschillende types scans om waarnemingen te doen bij dieren of mensen.

Beperkingen?

Deze technieken kunnen de nood aan onderzoek met proefdieren verminderen. In alle gevallen blijft het echter zo dat de resultaten slechts gedeeltelijk voorspellen wat er in een volledig levend organisme zal gebeuren. Daarom zijn dierproeven vaak onvermijdelijk.

Met in-vitro-technieken kan je bijvoorbeeld nagaan wat het effect is van een product, zeg maar een kandidaat-geneesmiddel, op individuele cellen, maar je kan niet voorspellen hoe dat product de complexe interacties die in een lichaam plaatsvinden, zal beïnvloeden of er zelf door beïnvloed worden.  Voor eenvoudige onderzoeksvragen zijn experimenten met cellen in een proefbuis wel OK. We kunnen bijvoorbeeld in een proefbuis testen of een product schadelijk is voor huidcellen. Maar een product dat geen schade aanricht aan gekweekte cellen in een proefbuis, is niet noodzakelijk een veilig product. Het is makkelijk om aan te tonen dat een product toxisch is, het is daarentegen ontzettend moeilijk om te bewijzen dat een product veilig is in een volledig organisme.

Gesimuleerde lichaamssystemen, die worden gebruikt bij in-silico-experimenten, zijn bruikbaar voor eenvoudige onderzoeksvragen, maar voorlopig zijn de modellen nog lang niet goed genoeg om proefdierenonderzoek te kunnen vervangen. Met de huidige kennis is het ook nog altijd nodig om de ontwikkelde modellen te verifiëren op hun juistheid, en dat moet weer in proefdieren. Een model werkt enkel als de juiste parameters worden ingevoerd, dus voor de ontwikkeling van modellen zijn ook proefdieren nodig als terugkoppeling. Minstens de komende 25 jaar zullen er nog proefdieren nodig zijn voor dit type onderzoek. Bovendien moeten we uiteindelijk niet enkel modellen hebben voor gezonde organismen, maar ook voor pathologische situaties en daar zijn we voorlopig nog niet aan toe.

Niet-invasieve technieken zijn eigenlijk moderne beeldvormingstechnieken, die ons heel wat informatie geven over, bijvoorbeeld, de activiteit in bepaalde gebieden van de hersenen. Dit zijn echter altijd onrechstreekse metingen: men meet parameters zoals zuurstofgebruik of verplaatsing van vloeistoffen, en dat is vaak moeilijk ondubbelzinnig te interpreteren. Bovendien is het met deze technieken niet mogelijk om gebeurtenissen te meten in de zeer kleine hersengebieden die relevant zijn voor een goed begrip van hersenfuncties. Hetzelfde geldt voor de zeer korte tijdspannes: indirecte beeldvormingstechnieken zijn te traag om die snelle processen in de hersenen te detecteren.

Oefenen van chirurgische technieken

Soms worden proefdieren gebruikt in de opleiding van chirurgen. Dat wordt steeds meer beperkt. Er zijn goede expertsystemen voorhanden om mee te trainen, en bovendien verschillen technische aspecten van operaties bij proefdieren vaak van de humane situatie. Training gebeurt ideaal op menselijke lichamen. 

Anderzijds zijn er bepaalde technieken waarvoor oefenen op dieren nog nodig is, zoals bij kijkoperaties.