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La Sperimentazione Animale: il problema della validazione

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11 commenti

  1. Grande Articolo!! mi complimento!!

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  2. Un’ottimo testo. Anche se tutte queste argomentazioni con la maggior parte della ‘ggente’ che clicca i pollici in sù sono piuttosto inutili. Primo perché spesso non leggono oltre i titoli (e spesso capiscono male pure quelli). Secondo perché ‘i modelli animali non sono validati’ sono solo uno slogan, come in molti altri casi, il problema di capire cosa esattamente cosa significhi, se significa qualcosa, non esiste. E’ una caratteristica preponderante del dibattito pubblico in questi tempi di social, è presente nel rapporto con la scienza, come in quello con la politica (addirittura ci sono dei parlamentari pagati per fare interrogazioni parlamentari sul signoraggio o le scie chimiche). Potremmo definirla l’opinione pubblica da 140 caratteri. Oppure, per prepararci al prosssimo social ancor più scarno di contenuti, ancor più fondato su slogan e marketing: società trollica.

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  3. Interessante, però ho qualche domanda e obiezione. (mi piace fare l’avvocato del diavolo)
    A me non sembra che l’obiezione animalista vada contro l’assuzione della regolarità della natura come fatto in generale, quanto che si tratti esclusivamente di una critica ai sistemi complessi con molte variabili. L’esempio della pallina che cade non è calzante perchè la regolarità dell’attrazione dei corpi massivi sappiamo che è determinata da poche variabili: massa, distanza e eventuali attriti. L’obiezione degli animalisti non mi sembra che voglia suggerire che misteriose variabili intervengano negli esperimenti e li invalidino. Mi sembra esclusivamente una critica sulla complessità (come è stato scritto nell’articolo) che però non è secondo me smentita esaustivamente. Se l’esperimento vuole andare a dimostrare la prevedibilità di una reazione ad un farmaco o un altra sostanza e il modello si limita a prendere in considerazione le poche somiglianze essenziali, in questo caso potrebbe venir meno la necessità dell’utilizzo di un sistema complesso per poter verificare questo effetto (e gli animalisti suggeriscono, ma io non ne capisco niente, mi sto limitando a analizzare il problema in modo logico, di utilizzare modelli coltivati come tessuti cresciuti in vitro). E questa a parer mio è una critica adeguata, ed esattamente come dice l’articolo (e infatti si contraddice), se la regolarità è determinata da poche variabili non è assolutamente necessario utilizzare un modello complesso per verificarla, cioè se la velocità di caduta di un corpo è influenzata solo dalla massa, la distanza e l’attrito, possiamo verificarlo usando un modello semplice (un sasso) e non sprecare un modello complesso (un essere vivente) all’interno del quale avvengono milioni di altre reazioni che sono del tutto ininfluenti al risultato finale. Quindi se devo solo analizzare come le cellule reagiscono ad alcune sostanze non mi serve utilizzare l’intero organismo. E questa è la prima obiezione.
    La seconda è conseguente alla prima, se invece il modello si basa su un numero crescente di variabili, e quindi coinvolge non solo piccole parti (separabili) dell’organismo, ma interi sistemi (e quindi un modello coltivato non avrebbe effetto), la complessità crescente stessa del modello rende progressivamente meno probabile la somiglianza con l’organismo che si vuole testare. Cioè se la sostanza che io inietto in un modello so che ha effetti in numerose parti del corpo, diventa più difficile verificare che la stessa complessa reazione poi si verificherà anche nel corpo umano.
    Questo è un problema del determinismo in generale, cioè, il determinismo funziona bene quando si hanno sistemi semplici e trascurabili margini d’errore (come appunto un corpo che cade, è un esperimento semplice e mi interessa poco andare a misurare la velocità in miliardesimi di millimetro al secondo, ma mi accontento di metri o centimetri). Quando si va sempre nel più complesso, come sta vivendo ora la fisica andando a studiare le particelle elementari, i più piccoli e insignificanti errori che a misura d’uomo sono trascurabili rischiano di invalidare l’esperimento. Ciò significa semplicemente che serve una strumentazione sempre più precisa (che in fisica sappiamo avere un limite, ossia quello del principio d’indeterminazione, assolutamente irrilevante in biologia, forse) e quindi anche in biologia si può ottenere.
    Io mi fido degli scienziati che sanno cosa fanno, quindi malgrado le cavie non si può dire vivano una vita idilliaca, comprendo la necessità del sacrificio se ne vale la pena. Però c’è un argomentazione animalista che la scienza non può smentire, cioè quella etica, ossia il fatto che la sperimentazione animale funzioni è irrilevante, perchè sicuramente anche una sperimentazione sull’uomo potrebbe ottenere risultati maggiori, ma non lo si fa per morivi etici. Siccome gli animali non possono accettare di essere cavie, gli si sta violando l’esistenza.
    Queste secondo me sono tre argomentazioni interessanti, sulle prime due mi piacerebbe avere risposta, sulla terza è questione di coscienza e una risposta non è necessaria.

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    • Rispondiamo volentieri:

      *Se l’esperimento vuole andare a dimostrare la prevedibilità di una reazione ad un farmaco o un altra sostanza e il modello si limita a prendere in considerazione le poche somiglianze essenziali, in questo caso potrebbe venir meno la necessità dell’utilizzo di un sistema complesso per poter verificare questo effetto*

      No. proprio perché le variabili sono centinaia e la maggior parte non conosciute. Un sistema isolato, come un gruppo di cellule, non rende conto della complessità del sistema. Per rimanere nel caso tossicologico, immaginiamo di avere una sostanza X: questa sostanza di per se è innocua cioè se la prendo e la metto in una coltura di fibroblasti questa non fa assolutamente nulla. Immaginiamo però che questa sostanza possa essere metabolizzata dal fegato e immaginiamo che uno dei metaboliti risultanti possa andare a finire nel rene, dove subisce una seconda trasformazione e che questo ennesimo metabolica possa andare a fare un danno nell’occhio. Se il modello è sostituibile da un gruppo di cellule (ed è dimostrato che sia sufficiente allo scopo) già si fa (ed è un obbligo di legge farlo). Purtroppo, ad oggi, i test di questo tipo si contano veramente sulle dita. proprio a causa della complessità dei sistemi.

      *La seconda è conseguente alla prima, se invece il modello si basa su un numero crescente di variabili, e quindi coinvolge non solo piccole parti (separabili) dell’organismo, ma interi sistemi (e quindi un modello coltivato non avrebbe effetto), la complessità crescente stessa del modello rende progressivamente meno probabile la somiglianza con l’organismo che si vuole testare*

      Anche in questo caso la risposta è negativa, perché l’evoluzione favorisce la conservazione dei caratteri efficienti. Proprio perché “se una cosa funziona, non ha senso cambiarla”. Questo è quello che fa si che la stragrande maggioranza dei farmaci funzioni su tutti gli animali con poche differenze. L’emoglobina di pesce funziona in maniera analoga alla nostra e così vale anche per l’insulina del maiale, che è stata usata per anni anche nell’uomo ed è ancora oggi utilizzata a fini veterinari. Analogamente, in ambito neurobiologico, il funzionamento dei neuroni del nostro cervello è esattamente uguale sistema che regola l’assone gigante del calamaro o il cervello di un mollusco semplice come l’Aplysia.

      Anche se un topo ed un uomo sono obiettivamente diversi dal punto di vista fenotipico, hanno in comune oltre il 90% dei geni. Ci potranno essere delle differenze? Certo, ma dal punto di vista della probabilità ci saranno meno differenze tra un topo e un uomo piuttosto che tra un uomo e un mucchio di cellule in coltura.

      I dati sin qui raccolti in ambito tossicologico ci dimostrano che le somiglianze sono più delle differenze. Infatti i decessi accaduti nella prima fase di test sull’uomo sono stati pochissimi (dell’ordine dello 0,005%).

      *Però c’è un argomentazione animalista che la scienza non può smentire, cioè quella etica, ossia il fatto che la sperimentazione animale funzioni è irrilevante, perchè sicuramente anche una sperimentazione sull’uomo potrebbe ottenere risultati maggiori, ma non lo si fa per morivi etici. *

      In realtà, oltre ai motivi etici, c’è anche una motivazione scientifica da non trascurare. L’uso del modello animale permette, innanzitutto, una forte riduzione dei tempi di sperimentazione, dato che gli animali hanno una vita molto più breve e quindi si possono testare in breve tempo (un paio d’anni) cose che sull’uomo impiegherebbero 70-80 anni.
      Inoltre l’animale permette di avere individui con “patrimonio genetico” e “storia clinica” noti, cosa che non è possibile nell’uomo.

      Infine, non dobbiamo dimenticare che l’animale permette di creare linee con incroci tra consanguinei o tra individui con caratteristiche specifiche, andando a selezionare colonie con caratteristiche specifiche in brevissimo tempo: anche volendo trascurare per un attimo (per pura discussione accademica) i problemi etici relativi alla trasposizione umana di questa metodica, la cosa non sarebbe fattibile dal punto di vista pratico, anche in considerazione del basso tasso di riproduzione umana.

      Spero sia tutto chiaro. Se hai altri dubbi chiedi pure.

      [Dario]

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      • Grazie per la risposta.
        Quindi in sostanza mi stai dicendo che il primo caso, ossia il modello “semplice” è praticamente impossibile da realizzare perchè sempre esistono numerose variabili da tenere in conto. In questo caso quindi bisogna utilizzare i modelli “complessi” ossia i modelli animali. Mi dici anche che ci sono strutture che l’evoluzione ha conservato in molte specie diverse e anche il DNA è lì a dimostrare che sono più le nostre somiglianze che le nostre differenze con animali come gli altri mammiferi. Però, e qui entrano in gioco le variabili, sappiamo anche che gli animali sono allergici/intolleranti a determinate sostanze o cibi ai quali noi non lo siamo, e viceversa. Quindi la cosa è, se io sperimento su un ratto una sostanza X che reagisce perfettamente, e grazie a ciò riesco a costruire un farmaco che funziona perfettamente sui ratti, e poi quando la sperimento sull’uomo scopro che quella sostanza ha effetti non piacevoli per via di una specifica intolleranza dell’organismo umano a quella sostanza, ho sostanzialmente sprecato tempo (o meglio, ho creato un farmaco che farà molto piacere ai ratti) se non ovviamente scoprire questa intolleranza. Allo stesso modo io posso aver testato una determinata sostanza su un ratto, che però ha funzionato male e ne ha causato la morte o altri inconvenienti, e quindi non ne proseguo lo studio e lo sviluppo, e magari invece è una sostanza che non solo non crea problemi all’organismo umano, ma cura anche la malattia che sto studiando (anche perchè le malattie che ci colpiscono sono anch’esse solo simili e non identiche a quelle che colpiscono i modelli, o sbaglio?).
        E qui, voglio essere smentito, non si si tratta di ignorare le somiglianze, bensì di tenere in considerazione che delle differenze esistono, e se io sperimento qualcosa (perchè non ne conosco l’effetto) come posso essere assolutamente certo che lo stesso effetto si riprodurrà anche nell’uomo (a parte ovviamente esperimenti banali come, per dire, provare a far respirare acqua ad un ratto (cioè annegarlo) e poi chiedersi se lo stesso effetto si otterrà nell’uomo)?
        Sottolineo che non voglio riferirmi a “misteriose variabili”, ma semplicemente che, se sto sperimentando qualcosa è perchè non ho una conoscenza completa del suo comportamento (altrimenti non avrei bisogno di sperimentarlo), e quindi gli effetti possono essere sorprendenti.
        Quindi la cosa è, magari avendo sperimentato una determinata cura sui ratti affetti da tumore, e avendo ottenuto esito negativo, si è abbandonata la ricerca su quella sostanza che magari nell’uomo avrebbe dato risultati positivi. (Esempio banale)

        Sui motivi etici mi riferisco ovviamente al fatto di non provocare la morte di nessun essere vivente, anche se ciò servisse ad altro. (Un po’ come quelli contrari alla ricerca sulle cellule staminali embrionali perchè ritengono che l’embrione sia un individuo e quindi si stia commettendo un omicidio) Queste sono obiezioni alle quali si può rispondere con la filosofia, e la scienza ne dovrebbe essere influenzata tanto poco quanto essa può fornire risposte a riguardo (cioè le due cose non dovrebbero influenzarsi a vicenda).

        Ringrazio moltissimo per l’attenzione 😀

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      • *Quindi la cosa è, se io sperimento su un ratto una sostanza X che reagisce perfettamente, e grazie a ciò riesco a costruire un farmaco che funziona perfettamente sui ratti, e poi quando la sperimento sull’uomo scopro che quella sostanza ha effetti non piacevoli per via di una specifica intolleranza dell’organismo umano a quella sostanza, ho sostanzialmente sprecato tempo*

        Potrebbe succedere (in alcuni casi succede) così come potrebbe succedere l’opposto. Ma questo potrebbe succedere anche negli stadi precedenti in vitro oppure, ancora prima, in silico (con le simulazioni al calcolatore). E’ una cosa intrinseca al mezzo di studio. In media dal silico escono dalle 10.000 alle 25.0000 molecole: di queste una sola finirà commercializzata. Ma questo non vuol dire che le simulazioni in silico, o il vitro siano da buttare e nemmeno il vivo, ovviamente. Anche se gli studi in vitro sbagliano nel 99.9% dei casi (e quelli in silico sbagliano nel 99.99%). Immagina che si usi un setaccio a maglie via via più strette ad ogni passaggio successivo. Lo scopo dei test tossicologici in vivo nell’animale è proprio di permettere i test sull’uomo con una ragionevole sicurezza. Come sai non esistono test che siano sia sensibili che specifici. Se il test è molto sensibile rischi qualche falso positivo, se è molto specifico rischi qualche falso negativo. Dato il principio di precauzione è preferibile sbagliare non mettendo in mercato una molecola potenzialmente utile scartata per sbaglio piuttosto che mettere in commercio una molecola letale e accorgersene dopo 500 morti. Al momento i test tossicologici su animale si sono dimostrati estremamente sensibili e infatti hanno impedito l’accadere di casi come quello dell’elisir sulfanilamide.

        Se una molecola da problemi nell’animale lo step successivo è capire PERCHE’ da problemi, per capire se il problema sarebbe presente anche nell’uomo oppure no. Se scopri che il problema è specie specifico (ad esempio nel caso di alcuni antibiotici dati per os al coniglio), risolvi il problema e testi nuovamente: ad esempio, nel coniglio, somministri l’antibiotico tramite iniezione e non per bocca (il coniglio ha un sistema digestivo molto particolare, con una flora batterica unica e quindi alcuni antibiotici per bocca possono risultare letali perché causano una patologia simile alla colite pseudomembranosa umana, se ricordo bene). Scoperto il problema, cambi la via di somministrazione e sei a posto. In alternativa puoi cambiare il modello.

        Come hai giustamente detto, se uno fa ricerca è perché si muove in territorio che non conosce.

        *Sui motivi etici mi riferisco ovviamente al fatto di non provocare la morte di nessun essere vivente, anche se ciò servisse ad altro.*

        Ma infatti il problema è solo ed esclusivamente etico e non scientifico. Se poi vogliamo addentrarci nel piano etico, dobbiamo ricordare che la vita di qualsiasi organismo eterotrofo, noi compresi, dipende dalla morte di un altro essere vivente. Il numero di animali utilizzati a fini scientifici è una percentuale minima di quelli usati a fini alimentari (meno dello 0.14%, per esattezza ed escludendo dal calcolo pesci, molluschi e uccelli).

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      • Ringrazio molto per le risposte 🙂 Ho le idee più chiare, arrivederci.

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      • Prego. Se hai altre domande siamo qua.

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  4. Per la validazione non necessità la ripetibilità/riproducibilità dell’esperimento?

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