Czy badania na zwierzętach dają wiarygodne wyniki?

Testy na zwierzętach to zwykle pierwszy etap oceny bezpieczeństwa i skuteczności nowych leków. Jednak ich wyniki nie zawsze mają odniesienie do człowieka i często narażają go na zagrażające życiu reakcje, nawet po zatwierdzeniu danego preparatu. Kathy Archibald, kierowniczka Kampanii na Rzecz Bezpieczniejszych Leków (ang. Safer Medicines Campaign) przedstawia argumenty przemawiające za badaniami opartymi na materiale pochodzenia ludzkiego.

26 wrzesień 2017
Artykuł na: 29-37 minut
Zdrowe zakupy

W styczniu 2016 r. podczas badań nad nowym lekiem w terapii bólu i zaburzeń nastroju w laboratorium badawczym we francuskiej miejscowości Rennes 6 zdrowych mężczyzn trafiło do szpitala z ciężkimi uszkodzeniami mózgu. Jeden z nich zmarł. Eksperci zwołani przez francuską Narodową Agencję ds. Leków i Produktów Leczniczych doszli do wniosku, że badany związek chemiczny spowodował "zdumiewającą i bezprecedensową" reakcję w mózgu. Jednak tego rodzaju zagrożeń nie zaobserwowano w początkowych badaniach na zwierzętach, co specjaliści uznali za "niewytłumaczalne"1. Lek testowano na myszach, szczurach, psach i małpach, a pomimo dawek 400 razy wyższych niż u ochotników nie odnotowano jego szkodliwego wpływu2.

Bibliografia

  1. CBCnews Health, 15 January 2016;
    https://goo.gl/r26qNB
  2. https://goo.gl/XvfBqP
  3. J Clin Invest, 2008; 118: 1344–7
  4. BMJ, 2015; 350: h3271
  5. https://goo.gl/JUyHTm
  6. https://goo.gl/Mxh9DQ/UwzRtv
  7. J Blood Med, 2014; 5: 143–52
  8. Expert Scientific Group on Phase One Clinical Trials. Final Report, 30 November 2006; https://goo.gl/t1kqQg
  9. https://goo.gl/Nct8xn
  10. Pharm J, 2015; 294; DOI: 10.1211/PJ.2015.20068063
  11. https://goo.gl/ClBhe4
  12. Nat Rev Drug Discov, 2012; 11: 17–8
  13. Laurence DR et al. Safety Testing of New Drugs: Laboratory Predictions and Clinical Performance. London: Academic Press, 1984
  14. Altern Lab Anim, 2015; 43: 393–403
  15. Reg Toxicol Pharmacol, 2012; 64: 345–9
  16. Theriogenology, 2008; 69: 2–9
  17. https://goo.gl/DdSrne
  18. Drug Saf, 2006; 29: 385–96
  19. European Commission Press Release Database; 10 December 2008; https://goo.gl/MJNt2E
  20. https://goo.gl/fhk9yZ
  21. Nature, 2011; 471: 661–5
  22. https://goo.gl/lwu4GH
  23. J Immunol, 2007; 179: 3325–31
  24. Nat Commun, 2015; 7: 10425; doi: 10.1038/ncomms10425
  25. https://goo.gl/qRWXDl; N Engl J Med, 2004; 351: 1707–9; https://goo.gl/8wrCwf
  26. BMC Bioinformatics, 2015; 16: 365
  27. https://goo.gl/KOwOMX
  28. https://goo.gl/iHHUU6
  29. https://goo.gl/LfeGfJ
  30. https://goo.gl/0W8fHo
  31. Lancet, 2004; 364: 1292–2
  32. https://goo.gl/Ap4RaH
  33. https://goo.gl/J57wHa
  34. Turk J Gastroenterol, 2015; 26: A-IX–A-X
  35. BMJ, 2014; 348: g3719
  36. https://goo.gl/CEDpco
  37. https://goo.gl/rzSY6q

To tylko najnowszy przykład tego, jak niewiele - jeśli w ogóle cokolwiek - mówią nam o bezpieczeństwie stosowania nowych leków prowadzone przed próbami z udziałem ludzi badania na zwierzętach. Ich niedoskonałości uwydatniły się w 2006 r. w Londynie, kiedy testy leku wstrzymano po tym, jak 6 młodych uczestników trafiło na oddział intensywnej terapii z niewydolnością serca, wątroby i nerek. Najciężej poszkodowany stracił wszystkie palce u stóp i kilka opuszek palców u dłoni.

W pewnej fazie wystąpił u nich obrzęk głowy, więc badanie to stało się znane jako "próba człowieka słonia", od przydomku Josepha Merricka, który ze względu na deformacje ciała stał się w wiktoriańskiej Anglii osobliwością. Lek, wskazany do stosowania w terapii reumatoidalnego zapalenia stawów (RZS) i białaczki, wydawał się bezpieczny, gdy podawano go małpom w dawkach 500 razy wyższych niż te, które okazały się prawie śmiertelne dla ochotników3.

Niewiele śmierci

Urzędnicy szybko zwracają uwagę na fakt, że takie wypadki są rzadkie. Zapewniają również, że badania na zwierzętach są niezbędne w celu ochrony ochotników i pacjentów uczestniczących w próbach klinicznych, bez których nie byłoby żadnych nowych leków.

Jednakże nie ma mowy o precyzyjnym ustaleniu, jak rzadkie są te zagrażające życiu reakcje. Firmy farmaceutyczne nie mają obowiązku ujawniania wyników początkowych badań (fazy I), w ramach których testuje się bezpieczeństwo stosowania leków.

Opublikowane w 2015 r. wyniki analizy, w której usiłowano określić ilościowe ryzyko dla zdrowych ochotników, wykazały 11 ciężkich objawów niepożądanych w 394 próbach I fazy4. Sugeruje to, że w ok. 3% tych testów u ochotników, zazwyczaj zdrowych młodych ludzi, występują zagrażające życiu reakcje. Ponadto problemy te nigdy nie są zgłaszane.

A dotyczyło to związków chemicznych, które po badaniach na zwierzętach uznano za bezpieczne.

Dane uzyskane na mocy ustawy o dostępie do informacji wskazują na to, że w latach 2010-2014 ponad 7 tys. osób w samej Wielkiej Brytanii doświadczyło podczas badań klinicznych ciężkich, nieoczekiwanych działań niepożądanych leków, a 761 zmarło. Jednakże w przypadku żadnego zgonu nie można było udowodnić, że testowane farmaceutyki stanowiły jego "bezpośrednią przyczynę"5.

W 1993 r. odbywało się połączone badanie kliniczne fazy I i II (analizujące zarówno skuteczność, jak i bezpieczeństwo) potencjalnej terapii wirusowego zapalenia wątroby typu B, prowadzone przez amerykańskie Narodowe Instytuty Zdrowia (National Institutes of Health, NIH). W czasie jego trwania wystąpiły niespodziewane i wyniszczające reakcje (m.in. żółtaczka, niewydolność wątroby i wielonarządowa), 5 z 15 uczestników zmarło, a 2 innym życie uratował przeszczep wątroby. Na podstawie wcześniejszych badań toksyczności na zwierzętach, w tym sześciomiesięcznych testów na psach, zezwolono na próby z udziałem ludzi6.

Jednakże potencjalnie niebezpieczne są nie tylko wczesne fazy badań klinicznych. W lutym 2016 r. amerykańska Agencja Żywności i Leków (FDA) przerwała międzynarodowe próby kliniczne II fazy pakrytynibu - leku wskazanego w terapii nowotworów krwi - po śmierci kilku pacjentów w wyniku zatrzymania akcji czy niewydolności serca lub wylewu krwi do mózgu7. Faktycznej liczby zgonów nie ujawniono. W badaniach na myszach i psach lek charakteryzował się dobrym profilem bezpieczeństwa8.

Jak na ironię tzw. próba człowieka słonia z 2006 r. mogłaby w ogóle się nie odbyć, gdyby opublikowano wyniki wcześniejszego badania nad bardzo podobnym lekiem, w wyniku podawania którego zachorował pacjent9.

Indie mówią dość

W 2013 r. Sąd Najwyższy Indii zakazał badań klinicznych w tym kraju. Było to następstwem wprowadzenia obowiązku rejestracji i zgłaszania wszystkich zdarzeń niepożądanych i zgonów, a także świadomego wyrażania zgody przez uczestników testów. Nowe prawo stanowiło pokłosie kilku skandali i skarg składanych przez organizacje pozarządowe w związku z rządowymi danymi, które wskazywały na to, że w latach 2005-2012 zmarło ponad 2,6 tys. pacjentów biorących udział w próbach klinicznych, a prawie 12 tys. doświadczyło poważnych działań niepożądanych. Badanym lekom przypisano bezpośrednie spowodowanie 80 zgonów i ponad 500 ciężkich objawów niepożądanych10.

- To naprawdę bolesne, że międzynarodowe firmy farmaceutyczne wykorzystywały indyjskich analfabetów i dzieci jako króliki doświadczalne - powiedzieli sędziowie Sądu Najwyższego Indii R.M. Lodha i A.R. Dave11. Ze względu na rozległość tego kraju i stosunkowo niewielkie koszty był on atrakcyjnym miejscem na prowadzenie tysięcy badań klinicznych. Jednakże od czasu wprowadzenia surowszych przepisów wiele firm farmaceutycznych realizuje swoje próby w Chinach, Turcji, Indonezji, Malezji i Europie Wschodniej.

Pomimo niewielu jawnych, europejskich przykładów zgonów lub ciężkich uszkodzeń ciała w wyniku badań klinicznych doświadczenie Indii sugeruje, że nie są to jednostkowe zdarzenia. Właściwie 95% leków nie przechodzi ich pomyślnie12, zazwyczaj dlatego, że okazują się nieskuteczne u ludzi i/lub powodują niepożądane lub niebezpieczne reakcje, mimo że wcześniej testowano je na co najmniej 2 gatunkach zwierząt i wydawały się zarówno efektywne, jak i bezpieczne.

Nieuzasadnione testy

Naukowcy od lat kwestionują wartość badań na zwierzętach. W 1984 r. profesorowie Laurence, McLean i Weatherall zauważyli: "Metody oceny toksyczności na zwierzętach są w dużej mierze oparte na doświadczeniach i niezweryfikowane. Istnieje pilna potrzeba ustalenia, czy faktycznie prowadzone testy mają należytą wartość, by uznać je za uzasadnione, czy też stanowią kolosalne, niczemu niesłużące marnotrawstwo zasobów"13.

Wydaje się, że ponad 30 lat później potwierdziły się ich najgorsze obawy. Dr Jarrod Bailey opublikował najbardziej wszechstronny przegląd badań dotyczących ponad 3 tys. leków. Wykazał on, że nawet jeśli farmaceutyk wydaje się bezpieczny na podstawie testów na myszach, szczurach, królikach, psach i małpach, wcale nie gwarantuje to, że nie stanowi on zagrożenia dla ludzi14.

Jedna z analiz pokazała, że w testach na zwierzętach nie zauważono 81% ciężkich działań niepożądanych 43 leków, które zaszkodziły później pacjentom15. Na podstawie innego przeglądu badań, uwzględniającego "dziesiątki milionów zwierząt", naukowcy wywnioskowali, że "w kontekście badań klinicznych zdumiewająco wysoki wskaźnik niepowodzeń zastosowania modeli zwierzęcych w przewidywaniu reakcji człowieka przemawia za alternatywnym podejściem do oceny bezpieczeństwa i skuteczności"16.

Duże problemy

Na działanie leków z niepełnym profilem bezpieczeństwa narażeni są nie tylko uczestnicy badań klinicznych. Kiedy nowy farmaceutyk zdobędzie licencję, w ciągu miesięcy od czasu trafienia na rynek może być przepisywany milionom ludzi. Jednakże w badaniach klinicznych niemożliwe jest wykrycie działań niepożądanych, które uwidaczniają się dopiero po zastosowaniu go u dużo większej liczby ludzi. Niektóre stowarzyszenia pacjentów sugerują kierowanie się opartą na doświadczeniu dobrą praktyką unikania przyjmowania nowych leków przynajmniej przez 7 lat po ich wprowadzeniu na rynek17.

Ponieważ badania kliniczne nie służą do wykrywania rzadkich działań niepożądanych, jedyną linią obrony społeczeństwa przed nowymi lekami są testy przedkliniczne, w których wykorzystuje się głównie zwierzęta laboratoryjne. Analizy postmarketingowe, czyli monitorowanie bezpieczeństwa produktów leczniczych, to kolejny ważny element kontroli mający na celu identyfikację niebezpiecznych farmaceutyków. Ich wiarygodność jest jednak ograniczona, ponieważ zgłasza się jedynie ok. 5% niepożądanych reakcji polekowych18. W ich wyniku na terenie Unii Europejskiej każdego roku umiera 197 tys. osób19. W USA ok. 2,3 mln ciężkich działań niepożądanych farmaceutyków jest corocznie przyczyną hospitalizacji i śmierci 106 tys. ludzi - i mówimy tu tylko o przypadkach zarejestrowanych20.

Testy nowych leków

Zanim staną się ogólnodostępne, leki przechodzą różne fazy testów. Szacuje się, że zaledwie 1 na 5 tys. opracowywanych w laboratoriach związków chemicznych w ogóle trafia na rynek. Jeśli uda się go wprowadzić do sprzedaży, cały proces będzie kosztował firmę farmaceutyczną ok. 745 mln zł i zajmie 12-15 lat.

Faza przedkliniczna Zanim związek chemiczny będzie testowany na ludziach, jego skuteczność trzeba ustalić w warunkach laboratoryjnych. Pierwsze badania wykonuje się zazwyczaj w próbówkach (łac. in vitro, dosłownie: "w szkle") na liniach komórkowych. Następnie bezpieczeństwo stosowania nowego leku sprawdza się na myszach laboratoryjnych, szczurach lub małpach (łac. in vivo, dosłownie "na żywym"). Jeśli związek przejdzie te testy, zostanie uznany za bezpieczny i skuteczny. Dopiero wtedy przeprowadzane są badania na ludziach. Prawie nigdy nie są one upubliczniane, zazwyczaj ze względów handlowych.

Badania I fazy Ich celem jest wyłącznie sprawdzenie bezpieczeństwa stosowania nowego związku chemicznego. W tym celu rekrutuje się bardzo niewielką grupę młodych, zdrowych kobiet i mężczyzn (często studentów medycyny). W trakcie badania podawane im dawki leków mogą być zwiększane. Również w tym przypadku wyniki rzadko są upubliczniane, chyba że są katastrofalnie złe.

Badania II fazy Obejmują zazwyczaj większą liczbę ludzi, w tym osoby ze schorzeniami, do leczenia których wskazany jest lek. Są to pierwsze badania sprawdzające jego skuteczność u człowieka.

Badania III fazy Jeśli nowy lek przejdzie 2 pierwsze fazy, można go przetestować na o wiele większych grupach pacjentów. Pod kątem skuteczności i bezpieczeństwa stosowania często będzie porównywany z już istniejącym farmaceutykiem lub placebo (cukrową tabletką). Teoretycznie badania te powinny trwać przynajmniej rok i obejmować kilka tysięcy pacjentów, często są jednak o wiele krótsze i mniej rozległe. W przypadku powodzenia tej fazy nowy lek otrzymuje licencję i staje się dostępny na receptę.

Badania IV fazy Monitorowanie skuteczności i bezpieczeństwa nowego leku nie kończy się, gdy przyjmuje go wiele tysięcy ludzi. Jednakże system ten jest wielce niedoskonały, zwykle z powodu niezgłaszania ogromnej większości działań niepożądanych.

Lepsza droga

Obecnie naukowcy i badacze związani ze środowiskiem akademickim i przemysłem opracowują nową generację bardziej trafnych i miarodajnych narzędzi toksykologicznych. Kluczowe jest m.in. to, że wykorzystują one ludzkie komórki lub tkanki, komputerowe modele ludzkich narządów lub układów, nieinwazyjne symulacje ochotników czy też kombinacje tego rodzaju środków. Wśród nowych metod znajdują się również czipowe odpowiedniki żywych organizmów oraz obarczone niewielkim ryzykiem badania mikrodawek. Zapewniają one nieoceniony wgląd w funkcjonowanie całości ludzkiego ustoju21. Dzięki tego rodzaju testom często można wykryć działania niepożądane leków, których nie zauważono w badaniach na zwierzętach.

Mikrowątroba, zawierająca komórki ludzkiej wątroby, może pozwolić przewidzieć uszkodzenie tego narządu w wyniku działania fialurydyny22 - potencjalnego leku na wirusowe zapalenie wątroby typu B. W niszczycielskim badaniu klinicznym z 1993 r. uśmiercił on 5 pacjentów (patrz ramka obok). Uszkodzenia wątroby nie przewidziano na podstawie przedklinicznych testów na zwierzętach.

Laboratoryjna metoda wykorzystująca ludzkie komórki została szybko opracowana po tzw. badaniu człowieka słonia. Miała ona na celu modelowanie kaskady cytokin, której doświadczyli ochotnicy, a która nie wystąpiła w testach na zwierzętach23.

W ramach inicjatywy amerykańskiego rządu (Tox21) przebadano - z wykorzystaniem prób na ludzkich komórkach - ok. 10 tys. substancji chemicznych. Dzięki temu można było "wyraźnie lepiej" rozpoznać istotne aspekty bezpieczeństwa leków i związków niż za pomocą testów toksyczności na zwierzętach24.

Próby oparte na ludzkich markerach genetycznych są w stanie zidentyfikować poważne problemy z lekami Vioxx i Avandia. Spowodowały one dziesiątki tysięcy zgonów w wyniku toksycznych reakcji, których nie przewidziano w testach na zwierzętach25.

Obecnie dostępne są komputerowe modele, które pozwalają przewidzieć biodostępność leków o wiele dokładniej i wiarygodniej niż badania na zwierzętach. Zwiększa to szanse na pomyślne badania kliniczne z udziałem ludzi26.

Badania niewykorzystujące zwierząt są często szybsze i tańsze, jak również dokładniejsze i bardziej wiarygodne. Umożliwiają więc pacjentom łatwiejszy dostęp do bezpieczniejszych leków. Biopta, firma zajmująca się dystrybucją ludzkich tkanek, szacuje, że oszczędności wynikające z każdego funta zainwestowanego w predykcyjne próby oparte na materiale ludzkim wyniosą średnio 7 funtów27.

Dr Francis Collins, dyrektor NIH, powiedział ostatnio amerykańskiej komisji parlamentarnej ds. badania wydatków rządowych, że w ciągu 10 lat ludzkie bioczipy "w dużej mierze zastąpią testy toksyczności leków i czynników środowiskowych na zwierzętach, co zapewni bardziej trafne wyniki przy niższych kosztach i wyższej wydajności"28.

Czynnik ludzki

Testy na zwierzętach mogą sugerować, że związek chemiczny jest skutecznym lekiem dla ludzi. Jednakże, jak się okazuje, jego korzystne działanie nie jest cechą ogólnogatunkową.

Ponad 100 środków przeciwko ciężkim udarom okazało się nieskutecznych lub szkodliwych u pacjentów, pomimo efektywności w modelach zwierzęcych29.

Ok. 150 leków zawiodło w terapii pacjentów z sepsą, która jest główną przyczyną zgonów w przypadku intensywnej opieki medycznej. Naukowcy ostrzegają, że fałszywe przesłanki wynikające z mylących modeli zwierzęcych kosztowały wiele lat i miliardy dolarów30.

Przez 30 lat pacjentom z poważnymi urazami głowy podawano sterydy, co miało - jak wykazano w badaniach na zwierzętach - ograniczać ryzyko zgonu. Jednak w 2004 r. wyszło na jaw, że leki te tak naprawdę zwiększają to prawdopodobieństwo w przypadku człowieka i przypuszczalnie uśmierciły ponad 10 tys. osób31.

Modele zwierzęce są również niemiarodajne w dowodzeniu skuteczności farmaceutyków. Wiele leków nie przechodzi badań klinicznych z powodu działań niepożądanych u ludzi. Wiele innych jest, jak się okazuje, nieskutecznych w przypadku człowieka, mimo że w badaniach na zwierzętach wypadło dobrze. Z tego powodu proces opracowywania leków jest wyjątkowo kosztowny. Firmy muszą bowiem finansować nie tylko badania kliniczne skutecznych środków, lecz także 9 innych, niepomyślnych, przypadających na każde zakończone sukcesem.

Naukowcy argumentują, że to ludzie, nie zwierzęta, powinni brać udział w badaniach biomedycznych. Cliff Barry, kierownik badania nad gruźlicą w amerykańskim Narodowym Instytucie Alergii i Chorób Zakaźnych, zaobserwował, że pierwotne testowanie wszystkiego na myszach "kosztuje nas nową generację leków. Wciąż jesteśmy zwodzeni. Nie tylko w przypadku gruźlicy, lecz także praktycznie każdej choroby"32.

Dr Azra Raza, profesor medycyny z Uniwersytetu Columbia, utrzymuje, że przynajmniej w zakresie badań nad rakiem "musimy przestać badać myszy, ponieważ zasadniczo jest to bezcelowe, i zacząć analizować świeżo pozyskane komórki ludzkie"33.

Hakan Şentürk, redaktor naczelny Turkish Journal of Gastroenterology, wzywa inne czasopisma naukowe do podążania jego śladem i unikania publikacji wyników badań na zwierzętach. "Biorąc pod uwagę ograniczenia modeli zwierzęcych, publikacje te wprowadzają środowisko naukowe w błąd, co skutkuje bezowocnymi badaniami i złudną nadzieją dla ogółu społeczeństwa. To nieetyczne. Zamiast tego należy bardziej dynamicznie rozwijać i wykorzystywać metody testów mających odniesienie do człowieka. Na szczęście istnieje wystarczająco dużo narzędzi niezwierzęcych, takich jak zatwierdzone badania kliniczne, modele obliczeniowe i in vitro. Ponadto nieustannie rozwijane i legalizowane są nowe technologie"34 - pisze.

Dr Fiona Godlee, redaktor naczelna British Medical Journal, pyta: "Jak zbilansowalibyśmy korzyści? Inwestycje w lepsze badania na zwierzętach czy zmiana finansowania w kierunku większej liczby prób klinicznych?"35.

- Naukowcy nadmiernie opierają się na danych z testów na zwierzętach. Problem polega na tym, że to bezproduktywne. Powinniśmy przekierować uwagę i adaptować nowe metodologie do wykorzystania u ludzi, aby zrozumieć biologię chorób w odniesieniu do człowieka - powtarza dr Elias Zerhouni, były dyrektor amerykańskich NIH36.

Kluczowy moment

Nadchodzi nowa era badań biomedycznych, dzięki której wszyscy będą czerpać korzyści ze skuteczniejszych i bezpieczniejszych leków przeznaczonych specjalnie dla ludzi i na nich testowanych. Istnieją dowody na to, że modele zwierzęce mogą zakłócać próby medyczne i stwarzać zagrożenie dla pacjentów.

Zmiana w kierunku zaawansowanych technik opartych na ludzkiej biologii przyspieszy badania biomedyczne i zapewni bezpieczniejsze i lepsze leki mniejszym kosztem. Inwestycje w takie metody muszą stanowić priorytet. Niezbędne jest zgromadzenie najlepszych naukowców związanych z przemysłem i środowiskiem akademickim na całym świecie. Już funkcjonują pewne doskonałe programy, takie jak europejska Inicjatywa na Rzecz Innowacyjnych Leków (Innovative Medicines Initiative), które należy wpierać i rozwijać.

Kluczowe znaczenie ma aktualizacja regulacyjnych wytycznych, kierujących opracowywaniem nowych leków, tak by sprzyjały one wdrażaniu najlepszych nowych metod. Obecne przepisy hamują innowacje, ponieważ nie dotrzymują kroku postępowi naukowemu.

W następstwie tragedii spowodowanej przez talidomid przez ostatnich 50 lat światowe rządy domagają się testów leków na zwierzętach. Jednak - jak na ironię - zwiększenie ich liczby nie zapobiegłoby wprowadzeniu tego leku na rynek, ponieważ był on szkodliwy dla bardzo niewielu gatunków37.

Pomimo dostępności wielu nowych testów o większych możliwościach w zakresie przewidywania bezpieczeństwa stosowania leków u ludzi rządzący wciąż nie wymagają od firm farmaceutycznych ich stosowania.

Wczytaj więcej
Nasze magazyny