LA SPERIMENTAZIONE ANIMALE è UTILE E NECESSARIA?

di Stefano Cagno ("Impronte", Ottobre 2002)

Aspetti storici
La sperimentazione animale ha origini antichissime. Sembra che i primi esperimenti siano stati compiuti circa nel 300 a. C. da studiosi della cosiddetta Scuola Alessandrina, che prendeva il nome da Alessandria d'Egitto, importante centro urbano egizio dell'antichità, ma soprattutto sede di svariate attività culturali. Fu però nel diciannovesimo secolo che un fisiologo francese, Claude Bernard (1813-1878), propose per primo la sperimentazione animale come colonna portante della ricerca scientifica di base.Intorno alla metà degli anni settanta, alcuni filosofi, come l'autraliano Peter Singer (1) e lo statunitense Tom Regan (2) proposero un nuovo modo di rapportarsi al mondo animale, ponendo le basi per il cosiddetto Movimento dei diritti degli animali. Secondo Singer e Regan, la sperimentazione animale andrebbe condannata perché violerebbe i diritti alla vita e la benessere, posseduti anche dalle altre specie, oltre a quella umana.La discussione sulla liceità etica della sperimentazione animale, poggia sul presupposto che quest'ultima possieda un valore scientifico e quindi sia in grado di contribuire al miglioramento delle conoscenze in campo biologico e medico. Se però così non fosse, il problema etico non si porrebbe, poiché nessuno ricorrerebbe al sacrificio di animali, quando i dati forniti da questi ultimi fossero inutilizzabili o persino forvianti.Parallelamente al crescere di una coscienza animalista all'interno della società civile, si è anche allargato un movimento scientifico di opposizione alla sperimentazione animale. I primi esempi risalgono addirittura all'inizio del 1900. In Italia il dottor Augusto Agabiti scrisse un libro intitolato "Il problema della vivisezione (3) e pochi anni dopo, nel 1930, il dottor Gennaro Ciaburri pubblicò "La sperimentazione sugli animali", recentemente ristampato dall'Associazione Ticinese-Romanda Antivivisezionista (ATRA) e ancora attuale (4).Negli ultimi anni si sono costituite anche associazioni di laureati in materie scientifiche che criticano la sperimentazione animale. Quindi, ad una maggiore diffusione di quest'ultima, ha fatto seguito anche una maggiore opposizione all'interno dello stesso ambiente scientifico. In Italia si è costituito il Comitato Scientifico Antivivisezionista e in Svizzera, ma con delegazioni in tutto il mondo, la Lega Internazionale Medici per l'Abolizione della Vivisezione (LIMAV). Molte associazioni si sono costituite anche all'estero, soprattutto nel mondo anglosassone: Association of Veterinarians for Animals Rights, Europeans for Medical Advancement, Doctors and lawyers for responsible medicine, Medical Research Modernization Commettee, Physicians Committee for responsible medicine, Psychologist for the ethical treatment of animals. Inoltre, sia in Italia che all'estero, negli ultimi anni sono stati pubblicati diversi libri il cui scopo è proprio quello di contestare la sperimentazione animale sul piano scientifico (5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)(15)(16).Di seguito verranno illustrate le argomentazioni del movimento antivivisezionista scientifico.
I modelli animali sono predittivi?
Chi accetterebbe una trasfusione con un liquido simile al sangue? Nessuno.Eppure la supposta validità scientifica della sperimentazione animale si basa proprio sul criterio del simile. Non potendo compiere in prima battuta esperimenti direttamente sugli esseri umani, alcuni ricercatori li compiono sugli animali, poiché sono simili a noi.Ogni specie però possiede un proprio genoma che determina i caratteri biologici ereditabili: anatomia, fisiologia, microbiologia e spesso anche i meccanismi patogenetici con cui si manifestano le malattie. Pertanto le variabili biologiche che esistono tra una specie e un'altra sono talmente numerose che nessuna specie può essere un valido modello sperimentale per un'altra. Dimostrazione di ciò, è l'assoluta necessità, sancita anche dalla legge, di sperimentare anche sugli esseri umani, dopo averlo fatto negli animali. Solo quando i risultati sulla nostra specie sono simili a quelli ottenuti su un'altra specie, i fautori della sperimentazione animale affermano di avere ottenuto un successo grazie al loro metodo di ricerca.Dimenticano però di citare tutti gli altri casi. Se andiamo a vedere in letteratura ci accorgiamo che i farmaci innocui negli animali e tossici o mortali negli esseri umani, sono la maggioranza di quelli commercializzati.Il General Accounting Office statunitense valutò 198 dei 209 nuovi farmaci immessi sul mercato tra il 1976 e il 1985 e trovò che il 52% di essi avevano mostrato gravi rischi per la salute umana dopo l'approvazione alla commercializzazione (17). Questa dato fu successivamente confermato da un'altra ricerca condotta sempre negli USA che stimo nel 51% del totale i farmaci che presentarono gravi reazioni avverse nei pazienti, ossia morte, rischio di morte o invalidità permanente, impreviste rispetto alla sperimentazione pre-clinica (18). Un altro studio epidemiologico condotto sugli oltre 33 milioni di statunitensi ricoverati negli USA nel 1994, dimostrò che circa 100.000 morirono sempre per le reazioni avverse da farmaci (19). Se lo scopo della sperimentazione animale è quello di filtrare le sostanze potenzialmente dannose per la salute umana, i dati ora presentati dimostrano il fallimento di tale scopo. Alla stessa maniera si potrebbe anche ipotizzare che terapie utili e innocue per gli esseri umani potrebbero essere state scartate perché non furono in grado di superare i test animali.Lo stesso ragionamento può essere compiuto anche per quanto riguarda le ricerche sulle patologie. Nel 1954, ad esempio, il dottor Richard Doll scoprì, grazie ad una ricerca epidemiologica, che il fumo di sigaretta aumentava il rischio di sviluppare un tumore polmonare (20). Per anni la validità di tale risultato fu negata, perché i ricercatori non riuscivano a provocare la stessa reazione negli animali da laboratorio. In questo caso si giunse al paradosso di negare un dato epidemiologicamente dimostrato negli esseri umani, perché la stessa condizione non poteva essere riprodotta negli animali. In realtà nei laboratori, al massimo, vengono ricreati grossolani modelli sperimentali dei sintomi, ma non delle più complesse sindromi umane. Tale metodo diventa paradossale nel campo delle ricerche psichiatriche dove, secondo il manuale diagnostico più utilizzato al mondo dai clinici, le stesse condizioni sperimentali, ossia somministrazione di sostanze e danni organici indotti a livello cerebrale negli animali, sono gli stessi criteri per escludere proprio una patologia psichica (21).
Negli ultimi dieci anni sono stati creati innumerevoli animali transgenici, nel vano tentativo di creare modelli sperimentali più aderenti alla realtà. Una delle tecniche utilizzate è quella di aggiungere nel genoma dell'animale un gene umano. Così facendo, però, i ricercatori dimostrano nei fatti che il modello animale è privo di valore scientifico, poiché loro stessi sono costretti ad "umanizzare" gli animali per diminuire le differenze. Anche gli animali transgenici continuano però a comportarsi in base ai meccanismi biologici della propria specie, ad eccezione del carattere manipolato. Così il primo animale transgenico brevettato nel 1988, il famoso oncomouse, nel cui genoma era stato introdotto il gene umano myc per lo sviluppo del tumore alla mammella, non è stato ancora in grado di fornire dati utili al miglioramento delle conoscenze riguardanti la patologia oggetto di studio.
E sempre nel campo delle ricerche sul cancro si continua l'inutile sacrificio degli animali, nonostante sia già emerso, ad esempio, che il 46% delle sostanze cancerogene per i topi non lo sono per i ratti e viceversa (22), oppure che sostanze cancerogene per gli esseri umani, scoperte naturalmente con altri tipi di ricerche, non lo sono affatto per gli animali da laboratorio (23).
I modelli animali sono al passo con il progresso tecnologico?
E' innegabile che Claude Bernard nel diciannovesimo secolo non possedeva gli stessi strumenti tecnologici sui quali possono invece contare i ricercatori ai giorni nostri. In particolare negli ultimi decenni abbiamo assistito ad uno sviluppo mai verificatosi precedentemente. Nonostante ciò il modello animale continua ad essere utilizzato alla stessa maniera.
Moltissimi animali sono impiegati nei test per la determinazione della tossicità acuta delle sostanze, non solo farmaceutiche. Agli animali vengono fatte assumere dosi crescenti della sostanza oggetto dello studio e successivamente misurata la mortalità degli animali impiegati. Questa prova solitamente viene condotta fino a quando il 50% degli animali muore e per questo motivo viene chiamata Dose Letale 50 (LD50) (24): questo test è stato impiegato per la prima volta nel 1927 e, a tutt’oggi, rimane il cardine della tossicologia. A volte viene utilizzata una sua variante, detta della "dose fissa", in cui la dose somministrata agli animali non è variabile, ma determinata a priori (25). Questo test, vecchio di oltre 70 anni non è mai stato validato, poiché ogni specie animale presenta una propria LD50 e solo dopo avere somministrato la sostanza in studio anche agli esseri umani, si può stabilire se questa è tossica o innocua. Un esempio emblematico può essere quello della Diossina, sperimentata su un numero elevatissimo di specie differenti con risultati che variano da "molto tossica" a "innocua" (Tabella 1) (26).
Se però andiamo ad analizzare i dati riguardanti sostanze appartenenti ad una identica classe farmacologica, ad esempio gli antidepressivi serotoninergici, i risultati sono ancora più sconcertanti. Ogni farmaco è stato sperimentato su specie differenti e in numero variabile (da uno a quattro), venendo meno ai criteri, fondamentali per i modelli di ricerca, della standardizzazione e della riproducibilità, ossia l'assoluta necessità di utilizzare un determinato metodo sempre alla stessa maniera (27).
Oltre ai test di tossicità esistono quelli di irritabilità degli occhi e della pelle, molto utilizzati nella cosmesi e meglio noti con il nome di Draize Test; in essi vengono impiegati conigli albini (28). Nel caso dell'irritabilità oftalmica (Draize Eye Test) vengono utilizzati 6 conigli per ogni prova. Gli occhi dell'animale vengono prima lavati e poi trattati con fluorescina di sodio per escludere la presenza di qualsiasi difetto. Uno dei due occhi del coniglio funge da controllo e quindi viene lasciato senza trattamento, nell'altro viene applicato un sottile strato della sostanza in esame e viene valutato il danno a distanza di tempo (24, 72, 168 ore). Uno dei motivi per ha indotto nel lontano 1944 il dottor Draize a scegliere i conigli è la mancanza in questi animali delle ghiandole lacrimali e quindi l’impossibilità di espellere il prodotto.
Già nel 1971 due ricercatori, Weil e Scala, avevano dimostrato come i risultati sia del Draize Test cutaneo che oftalmico differivano enormemente, non solo tra un laboratorio e l’altro, ma persino all’interno dello stesso laboratorio (29), provando così, non solo l’inapplicabilità dei risultati agli esseri umani, ma anche l’impossibilità degli stessi ad essere giudicati in maniera oggettiva. L’indagine era stata condotti in 31 laboratori degli Stati Uniti e del Canada, a cui era stata commissionata la sperimentazione, mediante il Draize Test oftalmico, di 12 sostanze sospettate di essere dannose. Soltanto 3 furono giudicate da tutti i laboratori come “non irritanti”. Le altre 9 ottennero risultati clamorosamente differenti tra i vari laboratori e spesso anche all’interno di uno stesso laboratorio: ad esempio l’etere glicol-monoetil-etilenico fece registrare all’interno di un laboratorio valori diversi anche di 60 volte tra uno sperimentatore e l’altro.
Anche in questo caso, nonostante sia passato oltre mezzo secolo, nessuno ha voluto eliminare questo test con altri più adeguati all'attuale sviluppo tecnologico.
Abolire o regolamentare
Diversi ricercatori, pur ammettendo l'inadeguatezza di alcuni test sugli animali ne propongono una loro regolamentazione, auspicando l'applicazione del cosiddetto "principio delle tre R" sancito nel 1959 da William Russell e Rex Burch (30). Le tre R sono le iniziali delle parole inglesi "replace, reduce, refine", ossia "rimpiazzare" gli animali con tecniche alternative ogni volta che ciò sia possibile, "ridurre" il numero degli animali e infine "raffinare" le tecniche e i trattamenti degli animali in modo da ridurne la sofferenza. Il fallimento del "principio delle tre R" è sotto gli occhi di tutti. Gli animali attualmente utilizzati in un anno per la sperimentazione sono circa 400 milioni (31) con un incremento rispetto agli anni cinquanta. Tutte le ricerche che provocano sofferenza negli animali sono tuttora compiute come, ad esempio, la stimolazione cerebrale mediante elettrodi conficcati nel cervello di scimmie e gatti o il condizionamento degli stessi attraverso scariche elettriche dal pavimento (32). Persino i vecchissimi test LD50 e Draize Test non sono stati sostituiti con metodiche più moderne.
Alla luce dell'immobilismo dimostrato negli ultimi cinquant'anni dai ricercatori che utilizzano animali e considerando la sperimentazione animale un "errore metodologico", come afferma da tempo il professor Pietro Croce (33), la strada da percorrere è quella dell'abolizione e dell'immediata sostituzione con metodiche che utilizzino i sussidi tecnologici di cui disponiamo.
Le alternative
Al contrario di quanto spesso viene affermato, le alternative alla sperimentazione animale non sono solo le colture cellulari, ma anche metodi più vecchi, come l'epidemiologia o, al contrario più moderni come quelli che utilizzano simulazioni al computer, modelli matematici e meccanici ed anche la clonazione cellulare.
La maggior parte delle acquisizioni scientifiche riguardanti i fattori di rischio delle patologie cardiocircolatorie sono state ottenute grazie all'epidemiologie ed eventualmente, solo successivamente confermate su qualche specie animale. In altri casi, come la citata correlazione tra fumo di sigaretta e tumore al polmone, i tentativi di confermare negli animali i dati epidemiologici sono serviti solo a fare perdere tempo.
Spesso viene detto che le colture cellulari differiscono dal funzionamento dell'organismo in toto. I test che utilizzano cellule umane, però, forniscono dati parziali, ma rispondenti a quanto avviene nella nostra specie, i test animali invece forniscono dati globali, ma tutti da verificare e, come abbiamo visto, solo raramente questo succede.
Nonostante il sostanziale immobilismo dimostrato spesso dai ricercatori che utilizzano animali, non mancano esempi in cui altri metodi sono stati impiegati con successo. Il test di Ames, ad esempio, ha sostituito i modelli animali per quanto riguarda le ricerche sulla mutagenicità e cancerogenicità delle sostanze (34).
La maggior validità dei test cellulari rispetti a quelli animali, comunque, è già stata dimostrata alcuni anni fa, grazie ad un progetto denominato "Multicenter Evaluetion of In Vitro Toxicology (MEIC), avviato con lo scopo di confrontare le tradizionali prove sugli animali con le metodologie alternative (35)(36). In questo caso erano state scelte le più promettenti metodologie alternative (circa 60) fra le colture cellulari animali o umane e il confronto tra i risultati ottenuti nell’uomo, negli animali e con le colture cellulari era stato effettuato utilizzando le più avanzate metodologie informatiche. I risultati furono che:
∑ le prove su animali, effettuate su topi e ratti, ossia in assoluto le specie animali più utilizzate, mostrarono una capacità predittiva molto modesta della dose letale per l’uomo (Indice di predittività Q2 = 0.64)
∑ i risultati migliori, più predittivi della dose letale per l'uomo, si erano ottenuti tramite una serie di 3 colture cellulari di cellule umane (Indice di predittività Q2 = 0.76-0.82)
∑ le 3 colture cellulari erano:
Hep G2 che misura l'influenza della sostanza da testare sul contenuto proteico (durata del test = 24 ore)
HL-60 che misura l'influenza della sostanza da testare sul contenuto di ATP (durata del test = 24 ore)
Chang Liver che misura le variazioni della morfologia (24 ore) e del pH (7 giorni).
∑ Questa serie di tre metodologie risultava essere, oltre che più predittiva, anche più rapida ed economica delle tradizionali prove su animali.
Bisogna inoltre notare che questa serie di tre colture cellulari si era rivelata più predittiva rispetto ai “migliori” risultati ottenuti sugli animali.
Recentemente le moderne tecniche di clonazione hanno aperto nuovi orizzonti, ad esempio, nel processo di sviluppo di un farmaco. Fino ad ora, la determinazione del legame con i recettori si è determinata somministrando la sostanza in studio agli animali. Il tipo di recettori e la loro distribuzione può però variare moltissimo da specie a specie. Attualmente è invece possibile isolare, ad esempio, un certo recettore umano e, utilizzando le tecniche di genetica molecolare, riprodurlo in colture cellulari. A questo punto si può mettere in contatto la sostanza oggetto della ricerca con i recettori clonati e studiare il tipo di legame che si viene ad instaurare. Inoltre mediante l'impiego di tecniche quali l'autoradiografia e l'ibridizzazione in situ, possiamo determinare l'esatta localizzazione di questo recettore nel Sistema Nervoso Centrale e chiarire la sua stessa funzione cerebrale (37). Tutto ciò rappresenta un corretto uso delle nuove e sofisticate tecnologie in grado di fornire acquisizioni scientifiche nel campo della fisiologia e farmacologia.
Il problema non è la mancanza di metodologie sostitutive la sperimentazione animale, ma la loro scarsa sponsorizzazione economica e il loro insufficiente utilizzo. Inoltre si chiede giustamente che vengano validate, ma questo processo è portato avanti dall' European Center for the Validation of Alternative Methods (ECVAM) confrontando i risultati dei nuovi test con quelli ottenuti precedentemente sugli animali, anziché sui dati presenti in letteratura e riguardanti gli esseri umani. Infine è importante sottolineare che i modelli animali che fungono da confronto per la validazione, non sono mai stati a loro volta validati in passato. Si rischierà così di validare metodi sostitutivi la sperimentazione animale che possiedono poca o nulla validità e se ne scarteranno altri, migliori, ma non accettati perché hanno fornito risultati differenti rispetto a quelli ottenuti sugli animali.
Conclusioni
Il presente articolo ha avuto lo scopo di informare su alcune argomentazioni degli scienziati antivivisezionisti, offrendo ai Biologi la possibilità di confrontarle con quelle che solitamente trovano su molti libri e trattati. Si è cercato anche di dimostrare che esiste una letteratura scientifica antivivisezionista che differisce dalle tematiche etiche e animaliste, anche se poi l'obiettivo finale può essere identico.
Qualunque sia la conclusione a cui ognuno può giungere, la constatazione che sono tuttora utilizzati metodi sperimentali vecchi di più di cinquant'anni dovrebbe fare riflettere chiunque sulla assoluta necessità, almeno di sostituire questi modelli obsoleti. In campo tecnologico e soprattutto industriale è ormai impossibile trovare prodotti sul mercato che risalgono alla prima metà del ventesimo secolo. Eppure questo succede in campo scientifico dimostrando, quanto meno, una certa pigrizia mentale, assolutamente non accettabile quando ci troviamo di fronte alla salute umana. Almeno su questo punto, favorevoli e contrari alla sperimentazione animale dovrebbero trovarsi d'accordo.
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