به گزارش آی آر آر اس اس، حیوانات از دیرباز نقش مهمی در پیشرفت علوم داشتهاند. آنها در بررسی ایمنی غذاها و داروها مشارکت میکنند. آزمایشهای حیوانی کمک میکند تا مطمئن شویم بسیاری از محصولات تولیدی بیخطر هستند، ولی حیوانات همیشه بهترین روش برای بررسی نحوه تعامل این مواد با بدن انسان نیستند. این موضوع، بسیاری از دانشمندان را به تحقیق برای یافتن جایگزینها واداشته است.
بر اساس گزارش سایت ساینسنیوزاکسپلور، حفظ رفاه حیوانات یکی از دلایل اصلی جایگزینی است. علاوه بر این، نگهداری و آزمایش روی حیوانات آزمایشگاهی هزینهبر و زمانبر است. همچنین دلایل علمی دیگری نیز برای یافتن جایگزین وجود دارد زیرا حیوانات، مدلهای کاملی برای انسان به شمار نمیروند.
«نیکول کلیناستروئر»(Nicole Kleinstreuer)، سرپرست برنامهای در «موسسه ملی سلامت»(NIH)، مسئول توسعه جایگزینهایی برای حیوانات است. تیم او در حال پیشبرد تکنولوژیهای نوینی مبتنی بر زیستشناسی انسان است تا نه تنها تحقیقات به شکل بهتری انجام شود بلکه پروسه سریعتر و کمهزینهتر شود.
امروزه از محققان خواسته شده بهترین روشهای ممکن را بررسی کنند که ممکن است شامل استفاده از حیوانات آزمایشگاهی نباشد. آنها در حال توسعه فناوریهایی هستند که فراتر از آزمایشهای حیوانی گام بردارند.
استفاده از هوش مصنوعی
پیشرفتهای «هوش مصنوعی»(AI) موجب کاهش نیاز به استفاده از حیوانات در برخی پژوهشها شده است. دانشمندان میتوانند از هوش مصنوعی برای تسریع یا جایگزینی برخی مراحل بهره ببرند.
«کلیناستروئر» این فناوری را «هوش مصنوعی تقویتشده»(augmented AI) مینامد. همچنین هوش مصنوعی توانایی پیشبینی واکنش انسانها نسبت به دارو یا محصول را دارد که میتواند نیاز به آزمایش ترکیبات بیفایده یا مشکلساز را حذف کند.
در یک مطالعه، مدلی مبتنی بر هوش مصنوعی ۱۹۰ هزار ماده شیمیایی را جهت ارزیابی سمیت غربال کرد که دقت آن ۸۷ درصد بود و عملکردی بهتر از آزمایشهای مکرر حیوانی نشان داد. این اقدام باعث کاهش چشمگیر تعداد آزمایشهای حیوانی و صرفهجویی چشمگیری در زمان و هزینه شد.
در توسعه دو واکسن کووید-۱۹، دانشمندان با یاری هوش مصنوعی کمتر از یک سال زمان صرف کردند. هوش مصنوعی حتی ممکن است در آینده جایگزین برخی حیوانات آزمایشگاهی شود و بتواند عوارض جانبی داروها و دوز بهینه مصرف را پیشبینی کند.
ساخت اندامهای کوچک
برخی آزمایشها نیازی به استفاده از حیوان کامل ندارند و تنها یک اندام یا بافت کافی است. برخی پژوهشگران به جای اندامهای حیوانی از «اندامهای روی تراشه» استفاده میکنند. این اندامها شبیه تراشههای کامپیوتری هستند، با این تفاوت که به جای مدارهای الکترونیکی، شامل سلولهای زنده هستند. پژوهشگران سلولها را به صورت سهبعدی روی تراشه به صورت لایهها یا الگوهای مختلف میچاپند تا پاسخهای اندام یا بافت را تقلید کنند.
«کلیناستروئر» میگوید: این یکی از هیجانانگیزترین پیشرفتها در حوزه است. میتوان کبد، ریه یا حتی مغزی کوچک روی تراشه داشت.
تراشههای اندامی میتوانند در پیدا کردن سریع درمانهای بیماریهای واگیردار در آینده بدون استفاده از حیوانات مفید واقع شوند. پژوهشگران در تلاش برای اتصال این اندامها به یکدیگر هستند تا ارتباط بین عملکرد اندامها را بررسی کنند.
«کلیناستروئر» پیشبینی میکند که روزی «بدن روی تراشه» تولید خواهد شد و همانطور که موش کاملاً مدل انسان نیست، انسان نیز همیشه مدل کاملی برای انسان دیگر نخواهد بود.
به همین دلیل، دانشمندان در تلاش برای شخصیسازی این تراشهها هستند.
مدلهای پوست و استخوان
«لیام گروور»(Liam Grover)، دانشمند فناوری مراقبتهای بهداشتی از «دانشگاه بیرمنگام» انگلستان، از پوست شبیهسازی شده روی تراشه در مطالعات خود استفاده میکند. او همچنین مدلی مینیاتوری از استخوان ساخته که برای غربالگری داروهایی که ممکن است به استخوان آسیب بزنند کاربرد دارد.
«کلیناستروئر» بیان کرد: در حال حرکت به سوی آیندهای هستیم که نیاز به استفاده از حیوانات آزمایشگاهی کاهش یابد. این تحولات، سامانههایی بر پایه زیستشناسی انسان ایجاد میکند که منجر به پیشرفت بهتر در علم خواهد شد.
irrss.ir