Pada tahun 1980, The New York Times menampilkan iklan satu halaman penuh dari kelompok hak-hak hewan, yang mengecam sebuah perusahaan kosmetik terkemuka untuk menguji produk-produknya di mata kelinci. Kampanye ini sangat efektif, itu menyebabkan beberapa perusahaan kecantikan menjanjikan ratusan ribu dolar untuk penelitian untuk menemukan metode pengujian alternatif yang tidak melibatkan hewan.
Hampir 40 tahun kemudian, apa saja alternatif ini, dan berapa banyak kemajuan yang telah kita buat?
Sebelum kita menyelidiki jawabannya, ada satu perbedaan penting yang harus dibuat: meskipun "pengujian hewan" biasanya memunculkan gambar kelinci yang tak berdaya didorong dan disodok atas nama kecantikan, penggunaan hewan dalam penelitian - dan pencarian alternatif - membentang jauh melampaui industri kosmetik. Hewan seperti tikus dan tikus banyak digunakan dalam toksikologi, studi tentang bahan kimia dan efeknya terhadap kita. Hewan juga penting untuk penemuan dan pengujian obat. Dalam penelitian biomedis, model hewan adalah dasar dari banyak percobaan yang membantu peneliti menyelidiki segala sesuatu dari fungsi sirkuit di otak hingga perkembangan penyakit dalam sel.
Meskipun penting di bidang ini, kini ada upaya untuk mengurangi jumlah hewan yang digunakan dalam pengujian. Hal itu sebagian disebabkan oleh masalah etika yang mendorong legislasi baru di berbagai negara. Tetapi juga menyangkut uang dan waktu.
"Secara teori, tes non-hewan bisa jauh lebih murah dan lebih cepat," kata Warren Casey, direktur Pusat Interagensi Program Toksikologi Nasional AS untuk Evaluasi Metode Toksikologi Alternatif, yang menganalisis alternatif penggunaan hewan untuk pengujian keamanan kimia. .
Kekhawatiran lain adalah bahwa dalam beberapa jenis penelitian, hewan terlalu berbeda dari manusia untuk dapat memprediksi efek produk tertentu pada tubuh kita. "Jadi kita punya etika, efisiensi, dan relevansi manusia," kata Casey kepada Live Science, tiga faktor utama yang mendorong perburuan alternatif.
Jadi, apa opsi yang paling menjanjikan sejauh ini?
Data, data, di mana-mana
Salah satu pendekatan adalah mengganti hewan dengan algoritma. Para peneliti sedang mengembangkan model komputasi yang menghasilkan data penelitian dalam jumlah besar untuk memprediksi efek produk tertentu pada suatu organisme.
"Ini adalah pendekatan yang sangat berlaku. Ini sangat murah," kata Hao Zhu, seorang profesor kimia di Universitas Rutgers di New Jersey. Zhu adalah bagian dari tim peneliti yang telah mengembangkan algoritma berkecepatan tinggi yang mengekstraksi rim informasi dari database kimia online, untuk membandingkan ribuan senyawa kimia yang diuji dengan yang baru, yang belum diuji dengan mengidentifikasi kesamaan struktural di antara mereka. Kemudian, ia menggunakan apa yang kita ketahui tentang toksisitas diuji senyawa untuk membuat prediksi yang dapat diandalkan tentang toksisitas belum dicoba varietas dengan struktur yang sama (dengan asumsi bahwa struktur bersama ini berarti senyawa akan memiliki efek yang sama).
Biasanya, mengidentifikasi efek senyawa baru akan membutuhkan sejumlah tes hewan yang mahal dan memakan waktu. Tetapi prediksi komputasi seperti ini dapat membantu mengurangi jumlah penelitian hewan yang diperlukan. "Jika kita dapat menunjukkan bahwa senyawa yang ingin kita masukkan ke pasar aman, maka saya pikir studi semacam ini bisa menjadi pengganti untuk studi hewan saat ini," kata Zhu. Sebuah studi serupa dari para peneliti di Universitas Johns Hopkins di Maryland menunjukkan bahwa algoritma bahkan bisa lebih baik dari tes hewan untuk memprediksi toksisitas dalam berbagai senyawa.
Organ miniatur
Dalam beberapa tahun terakhir, para ilmuwan telah mulai menumbuhkan sel manusia pada perancah yang tertanam pada keripik plastik, membentuk struktur kecil yang meniru fungsi jantung, hati, ginjal, dan paru-paru kita. Dikenal sebagai organ pada chip, ini dapat memberikan cara baru untuk menguji efek senyawa atau obat baru pada sel manusia.
Pengujian pada versi fisiologi kami yang disederhanakan dan mini ini dapat memberikan hasil yang lebih relevan dengan manusia daripada eksperimen pada hewan. Yang terpenting, tes juga dapat menggantikan penggunaan seluruh hewan dalam tahap eksplorasi awal penelitian, ketika para ilmuwan tidak perlu menguji pada seluruh sistem. Organ-on-a-chip "untuk sebagian besar alamat output tunggal atau titik akhir," kata Casey - karena semua yang mungkin diperlukan pada tahap awal ini adalah untuk menguji perilaku satu jenis sel dalam menanggapi obat atau penyakit , sebagai cara untuk memandu penelitian di masa depan.
Ini dapat "membantu dalam banyak kasus untuk mengurangi jumlah tes hewan yang direncanakan oleh peneliti dalam proyek yang sedang berlangsung," kata Florian Schmieder, seorang peneliti yang bekerja pada tujuan itu dengan mengembangkan model miniatur ginjal dan jantung di Institut Fraunhofer untuk Material dan Teknologi Beam Technology , di Jerman. Seperti halnya paru-paru, hati dan jantung, beberapa perusahaan sedang mengembangkan struktur 3D buatan yang mereplikasi kulit manusia. Itu sangat penting dalam toksikologi, di mana tes kulit hewan telah lama menjadi dasar untuk memahami efek senyawa baru yang belum diuji.
Mengganti ini dengan model bebas-bahaya sekarang menjadi kenyataan, Casey mengatakan: "Model jaringan kulit benar-benar terbukti sangat efektif. Mereka dapat memberikan wawasan tentang perubahan akut - apakah sesuatu akan menjadi korosif dan merusak kulit."
Studi pada manusia
Satu gagasan yang sering diajukan sebagai penghambat pengujian hewan adalah bahwa jika manusia ingin mengambil manfaat dari perawatan, obat-obatan, dan penelitian baru, kita harus menawarkan diri kita sebagai subjek uji. Itu pandangan yang sangat disederhanakan dan ekstrem - dan di sebagian besar negara, tes hewan diwajibkan oleh hukum sebelum narkoba diberikan kepada manusia, misalnya. Jadi tidak selalu praktis juga.
Tetapi, ada bentuk-bentuk pengujian manusia yang dikendalikan dengan cermat yang berpotensi mengurangi penggunaan hewan, tanpa membahayakan kesehatan manusia. Salah satu metode tersebut adalah microdosing, di mana manusia menerima obat baru dalam jumlah sangat kecil sehingga tidak memiliki dampak fisiologis yang luas, namun hanya ada cukup sirkulasi dalam sistem untuk mengukur dampaknya pada sel individu.
Idenya adalah bahwa pendekatan yang hati-hati ini dapat membantu menghilangkan obat yang tidak dapat hidup pada tahap awal, alih-alih menggunakan ribuan hewan dalam studi yang mungkin hanya menetapkan bahwa obat tidak bekerja. Pendekatan ini telah terbukti cukup aman dan efektif sehingga banyak perusahaan farmasi besar sekarang menggunakan microdosing untuk merampingkan pengembangan obat.
"Tentu saja akan ada kekhawatiran etis, tetapi ini dapat dengan mudah dikalahkan oleh potensi keuntungan dalam membawa obat-obatan yang lebih aman dan lebih efektif ke pasar lebih efisien," kata Casey.
Dimana kita sekarang?
Jadi, apa arti alternatif ini bagi masa depan pengujian hewan? Dalam beberapa bidang penelitian seperti pengujian kosmetik - di mana begitu banyak produk yang sudah terbukti aman melalui studi pada hewan - ada pengakuan yang berkembang bahwa menguji produk baru adalah sesuatu yang kita benar-benar tidak perlu memajukan industri ini. Itu ditanggung oleh peraturan seperti yang diajukan oleh Uni Eropa, yang sekarang melarang pengujian hewan pada produk kosmetik yang diproduksi dan dijual di UE.
Kami juga melihat kemajuan dalam penelitian toksikologi. Toksikolog telah lama mengandalkan enam tes berbasis hewan inti yang menyaring produk baru untuk toksisitas akut - memeriksa apakah suatu produk menyebabkan iritasi kulit, kerusakan mata atau kematian jika dikonsumsi. Tetapi dalam dua tahun ke depan, tes dasar ini kemungkinan akan diganti dengan alternatif non-hewan di Amerika Serikat, kata Casey. Alasan untuk kemajuan ini adalah bahwa "biologi yang mendasari jenis-jenis toksisitas ini jauh lebih sederhana daripada masalah keamanan lainnya yang dapat timbul setelah terpapar bahan kimia untuk waktu yang lama, seperti kanker atau toksisitas reproduksi," kata Casey.
Tetapi di bidang penelitian lain, di mana pertanyaan yang diselidiki lebih kompleks, model hewan masih memberikan satu-satunya cara yang kita miliki saat ini untuk sepenuhnya memahami beragam, luas, efek jangka panjang dari suatu senyawa, obat atau penyakit. "Fisiologi sangat, sangat kompleks dan kami masih belum memiliki pegangan di atasnya" - atau apapun yang secara sah menirunya selain dari model hewan, kata Casey.
Meskipun kemajuan yang paling menjanjikan seperti pengembangan organ-on-a-chip, itu masih jauh dari apa pun yang mewakili tubuh manusia yang terhubung. "Masalah utama dalam mengembangkan sistem organ buatan adalah untuk mendapatkan seluruh kompleksitas organisme hidup secara in vitro," kata Schmieder. "Masalahnya di sini adalah meniru kinetika dan dinamika tubuh manusia dengan cara yang benar-benar prediktif."
Sementara organ-on-a-chip dan penemuan lain mungkin membantu menjawab pertanyaan yang lebih sederhana, saat ini seluruh model hewan adalah satu-satunya cara untuk mempelajari efek yang lebih kompleks - seperti bagaimana fungsi sirkuit di otak dihubungkan dengan perilaku yang terlihat. Ini adalah jenis pertanyaan yang membantu kita memahami penyakit manusia, dan akhirnya mengarah pada perawatan dan terapi yang menyelamatkan jiwa. Jadi, eksperimen hewan yang mendasari penemuan itu tetap penting.
Perlu juga dicatat bahwa beberapa tes non-hewan yang paling menjanjikan yang kita miliki saat ini - seperti algoritma - bekerja hanya karena mereka dapat menarik penelitian hewan selama beberapa dekade. Dan untuk maju di masa depan, kita perlu melanjutkan penelitian ini, kata Zhu.
"Kami tidak dapat menggunakan komputer untuk benar-benar menggantikan pengujian hewan. Kami masih membutuhkan beberapa pengujian hewan tingkat rendah untuk menghasilkan data yang diperlukan," kata Zhu. "Jika Anda meminta saya untuk memilih pendekatan yang menjanjikan, saya akan memilih kombinasi metode komputasi dan eksperimental."
Jadi, apakah ada alternatif untuk pengujian hewan? Jawaban singkatnya adalah ya - dan tidak. Meskipun kami memiliki beberapa opsi, untuk saat ini mereka tidak cukup canggih untuk membasmi pengujian hewan. Namun yang terpenting, mereka dapat mengurangi jumlah hewan yang kami gunakan dalam penelitian. Dan dengan peraturan baru, dan alternatif yang lebih pintar, kita setidaknya bisa berharap bahwa di masa depan, jumlah hewan akan terus menurun.
