Forbedring af dyreforsøgsmodeller til studier af menneskelig aldring og sygdomme

Spring til afsnit

• Naturlige versus laboratoriestudier med dyr
• Miljømæssige udfordringer i naturen
• Døgnrytmer og genexpression
• Fejl ved laboratorieforhold
• Ny vurdering af dyreforsøgsmodeller
• Fuld transskription

Naturlige versus laboratoriestudier med dyr

Dr. Steven Austad, MD, fremhæver afgørende forskelle mellem dyrestudier i naturlige habitater og laboratoriemiljøer. Han stiller spørgsmålstegn ved, om laboratorieresultater direkte kan overføres til mennesker, og bruger eksemplet med beta-amyloid-akkumulation hos menneskeaber. Disse aber udvikler amyloidplader svarende til menneskers, men får ikke Alzheimers sygdom. Denne uoverensstemmelse understreger, hvor komplekst det er at anvende dyreforskning i humanmedicinen.

Dr. Anton Titov, MD, indledte diskussionen med at spørge om sammenhængen mellem dyreobservationer og deres anvendelighed for mennesker. Samtalen afslører, at artsfællesskab alene ikke garanterer prædiktiv værdi for menneskelige sygdomme. Dette udfordrer grundlæggende antagelser i biomedicinsk forskning.

Miljømæssige udfordringer i naturen

Naturlige habitater byder på miljømæssige udfordringer, som laboratoriemiljøer fuldstændigt undgår. Dr. Steven Austad, MD, forklarer, at dyr i naturen står over for ekstreme vejrforhold, sygdomsrisici og adskillige overlevelsespres. Disse naturlige udfordringer skaber et selektionstryk, der fremmer sundhed og modstandsdygtighed. Dyr i naturen skal forblive sunde for at overleve rovdyr og miljøbelastninger.

Laboratoriedyr har gennem generationers beskyttet avl mistet disse overlevelsesegenskaber. Dr. Steven Austad, MD, bemærker, at laboratorieopdragne dyr ikke ville overleve en enkelt dag under naturlige forhold. Denne fundamentale forskel påvirker, hvordan vi fortolker resultater fra aldrings- og sygdomsforskning.

Døgnrytmer og genexpression

Dr. Steven Austad, MD, afslører, at over 80% af gener følger daglige rytmer og aktiveringsmønstre. Disse cirkadiane rytmer er afgørende for korrekt biologisk funktion og opretholdelse af sundhed. I naturlige miljøer sker lysændringer gradvist med tilhørende temperaturudsving. Disse naturlige overgange sikrer en korrekt synkronisering af de biologiske ure og genexpressionsmønstre.

Laboratorieforhold anvender derimod bratte tænd/sluk-overgange, der ikke efterligner naturlige døgnrytmer. Dette kunstige miljø forstyrrer de normale genreguleringsmønstre. Sådanne forstyrrelser kan væsentligt ændre forskningsresultater i aldrings- og sygdomsstudier.

Fejl ved laboratorieforhold

Standard laboratoriepraksis skaber overforenklede miljøer uden økologisk validitet. Dr. Steven Austad, MD, forklarer, at forskere historisk har standardiseret forhold for at forenkle eksperimenter. Laboratorier opretholder konstante temperaturer og eliminerer infektionsagenser. Selvom nyttige til kontrolformål, fjerner disse praksisser de naturlige stressfaktorer, der former dyrs biologi.

Dr. Steven Austad, MD, understreger, at nuværende laboratoriedyr repræsenterer et meget anderledes biologisk system end deres vilde modparter. Interviewet med Dr. Anton Titov, MD, udforsker, hvordan disse kunstige forhold kan forvrænge forskningsresultater. Fraværet af naturlige udfordringer betyder, at laboratoriedyr aldrig udvikler de samme modstandsdygtighedsmekanismer som vilde dyr.

Ny vurdering af dyreforsøgsmodeller

Dr. Steven Austad, MD, opfordrer til en grundlæggende revurdering af, hvordan laboratoriekolonier håndteres. Han taler for at genindføre realistiske miljøforhold i dyreforsøgsmiljøer. Denne tilgang ville bedre efterligne de udfordringer, dyr står over for i naturlige habitater. Sådanne ændringer kunne markant forbedre den translationsværdi, dyrestudier har for humanmedicinen.

Samtalen med Dr. Anton Titov, MD, fremhæver behovet for mere økologisk valide forskningsmodeller. Dr. Austad foreslår, at tilføjelse af realisme til eksperimenter er afgørende for meningsfuld aldringsforskning. Dette paradigmeskifte kunne føre til mere præcise forudsigelser om menneskelige aldringsprocesser og sygdomsudvikling.

Fuld transskription

Dr. Anton Titov, MD: Professor Austad, De foretager mange studier på tværs af dyrearter. De har skrevet to bøger om aldring, levetid og sund levetid hos forskellige dyrearter. Hvor reel er sammenhængen mellem, hvad vi observerer i naturen, og dens anvendelighed for mennesker?

Jeg giver et eksempel. For eksempel akkumulerer beta-amyloid hos menneskeaber, men de får ikke Alzheimers, så vidt jeg forstår. Det er sandsynligvis rigtigt, men vi er meget lig menneskeaber. Så hvad synes De om sammenhængen mellem, hvad vi lærer af dyr, og hvordan det kan anvendes på mennesker?

Dr. Steven Austad, MD: Ja, jeg mener, vi virkelig skal revurdere måden, vi udfører vores dyreforskning på. En af de ting, jeg kan lide ved at studere dyr i deres naturlige habitat, er, at livet i naturen har sine udfordringer. Det har vanskeligheder med vejret, sygdomsrisici og mange andre ting.

Vi ved, at dyr lever succesfuldt i naturen, fordi de er sunde. Så snart deres sundhed begynder at forværres, er de døde. I laboratoriet får vi ingen af disse effekter.

I laboratoriet oplever dyr ikke ekstrem varme og kulde. Vi giver dem ikke engang normale døgnrytmer. Så den måde, vi prøver at efterligne naturen på—vi ved nu, at over 80% af vores gener tændes og slukkes i daglige rytmer og mønstre.

Hvad vi ikke gør i laboratoriet, er, at vi slukker lyset, tænder lyset, og vi antager, at vi efterligner den slags biologiske rytmer i naturen. Men i naturen bliver lys ikke tændt og slukket. For det første forsvinder lyset langsomt. Det kommer langsomt til.

Temperaturændringer ledsager det. Det ændrer sig langsomt, men dramatisk. Vi efterligner intet af dette i laboratoriet. Vi forsøger at holde infektioner ude af vores laboratoriekolonier så meget som muligt.

Der var engang grund til at gøre alt dette for at standardisere forholdene, fordi det forenkler vores eksperimenter. Men på et tidspunkt er vi nødt til at begynde at tilføje mere realisme tilbage i vores laboratorieeksperimenter.

De dyr, vi bruger nu i laboratoriet—hvis vi udsætter dem for naturen, ville de ikke overleve en dag. De har mistet alle disse evner. Det betyder, at det er en meget anden slags ting, vi studerer i laboratoriet. De kunne håndtere virkelighedens problemer.

Så jeg mener, det er tid til, at vi revurderer måden, vores laboratoriekolonier behandles på.