L'evoluzione e l'applicazione dei metodi alternativi

a cura di Marina Berati
febbraio 2006

Tra fine 2005 e inizio 2006, due delle più prestigiose riviste scientifiche internazionali, Nature e Scientific American, hanno pubblicato ciascuna un articolo sui metodi alternativi alla sperimentazione animale nei test di tossicità. Mentre la seconda ha semplicemente raccontato lo "stato dell'arte" in materia - ma è comunque notevole e positivo che se ne sia interessata - la prima ha anche sostenuto una posizione decisamente critica nei confronti dei test di tossicità svolti su animali.

Accogliamo con grande piacere e speranza la pubblicazione di questi articoli, e vogliamo riportare qui una panoramica dei loro contenuti piu' significativi nell'ottica dell'antivivisezionismo scientifico.

Le 3-R

Una premessa: il concetto di alternativa alla sperimentazione animale risale alla definizione elaborata da Russel e Burch nel 1959 e comunemente definita delle 3R: Refinement (Raffinamento), Reduction (Riduzione) Replacement (Rimpiazzamento).

Con Raffinamento si intende il miglioramento delle tecniche sperimentali, compiute pur sempre su animali, in modo da ridurre la loro sofferenza; in alcuni casi, si cerca di usare animali filogeneticamente meno evoluti; con Riduzione si intende la riduzione del numero di animali usati, o l'aumento di informazioni ottenute con lo stesso numero di animali; con Rimpiazzamento si intende la sostituzione dell'animale con l'utilizzo di metodi alternativi.

Di queste, solo l'ultima "R" è davvero accettabile per chi si oppone all'uso di animali su basi scientifiche: da un punto di vista scientifico non ha alcun senso continuare a sperimentare sugli animali, cambiando solo il numero di animali, o la specie, e le modalità dell'esperimento.

Tuttavia, ad oggi continua a valere il concetto delle 3 R, per definire un metodo come alternativo, e quindi i vari metodi "alternativi" oggi utilizzati e "validati" (cioe' accettati dalle normative internazionali) sono di tutti e tre i tipi, non sono del tipo "Rimpiazzamento".

Le terza R e' comunque quella che mette in gioco i reali avanzamenti tecnologici, e la piu' fondata scientificamente. Per lo piu' consiste nell'utilizzo di colture in vitro di cellule (ovviamente meglio se umane, per ottenere risultati validi per gli umani) oppure "tessuti ricostruiti", vale a dire sistemi tridimensionali in cui celle specializzate di varie parti del corpo umano vengono coltivate. Queste colture, come afferma l'articolo di Scientific American, permettono ai ricercatori di osservare i meccanismi biologici attraverso cui una sostanza chimica lavora in una maniera che non sarebbe mai stata possibile coi test su animali.

Cosmetici e sostanze chimiche

Tutte le sostanze chimiche, per essere commercializzate, devono essere obbligatoriamente sottoposte a "test di tossicita'", i quali, secondo quanto riportato da Nature, sono "basati per lo piu' su inutili esperimenti su animali, che spesso hanno uno scarso potere predittivo", vale a dire, il risultato che forniscono non e' in grado di mostrare, a priori, quale sara' il risultato sull'uomo.

I test di tossicita' su animali si svolgono in due fasi: prima viene valutato se la sostanza chimica viene assorbita attraverso la pelle, se puo' essere inalata o ingerita. Per ciascuno di questi tipi di vie di assunzione della sostanza, si eseguono test su animali (cavie, ratti, topi, cani, conigli, ecc.) sia adulti, che cuccioli, o gravidi, o neonati, o su feti. Questi sono i test di "tossicita' acuta": alte dosi per un breve periodo di tempo. Se il prodotto puo' entrare nel flusso sanguigno, allora si esegue un'altra serie di test, quelli di "tossicita' cronica": agli animali viene somministrata la sostanza sotto test per tutta la durata della loro vita e si controlla se i loro organi vengono danneggiati, se sviluppano il cancro, ecc.

Eppure, come afferma Goldberg nell'articolo di Scientific American, ben nove multinazionali chimico-farmaceutiche hanno rivelato che per i propri test usano metodi in vitro (o alcuni test su pesci e vermi), per decidere se una sostanza chimica e' pericolosa. Soltanto dopo effettuano i test su animali, per soddisfare gli obblighi di legge.

I test alternativi nel prossimo futuro

Thomas Hartung, a capo dell'ECVAM (l'istituto fondato in seno all'Unione Europea per sovrintendere allo sviluppo e validazione dei metodi alternativi) dal 2002, afferma, nelle pagine di Nature, che le nuove sfide che attendono l'istituto sono un'opportunita' per la tossicologia di "trasformarsi in una scienza rispettabile".

Le sfide sono due:

1. la prima riguarda i test sui prodotti cosmetici: in base al settimo emendamento della normativa europea 76/768/EEC approvato nel 2003, entrera' in vigore il divieto di vendita di cosmetici testati su animali per la maggior parte dei test entro il 2009, mentre per 3 specifiche aree (tossicocinetica, tossicita' riproduttiva, tossicita' cronica) il divieto scattera' nel 2013, ma con possibilita' di slittamento se non sono stati sviluppati test alternativi adeguati. L'ECAVM ha percio' il compito di coordinare gli sforzi e gestire la validazione dei metodi necessari per la scadenza del 2009 e per quella del 2013 (che quasi certamente NON verra' rispettata).

2. La seconda, ben maggiore, riguarda invece il progetto REACH, che ha lo scopo di rendere obbligatoria l'applicazione di tutta una serie di test sulle sostanze chimiche gia' in commercio da decenni (prima del 1981, circa 30.000 sostanze), sulle quali nessun test regolatorio era stato prima eseguito, perche' non esisteva l'obbligo normativo di farlo. Secondo Nature, ogni sostanza chimica sottoposta alla batteria di test prevista dal REACH utilizza circa 5.000 animali, o 12.000, se la sostanza e' un pesticida. A fine 2005, l'ECVAM e' stato incaricato di sviluppare la strategia di test per il REACH. Thomas Hartung dichiara, nell'articolo di Nature, che i test di tossicita' usati per decenni sono semplicemente "cattiva scienza" e che "ora abbiamo l'opportunita' di ricominciare da zero e sviluppare test basati su evidenze reali, che siano davvero predittivi".

Secondo quanto riportato da Nature, l'ECVAM e' convinto di poter dimezzare il numero di animali usati nei test di tossicita' in dieci anni. E' stata appena terminata la prima validazione su larga scala di un test di cito-tossicita' in vitro. Le sostanze chimiche valutate come nocive da questo test non verranno successivamente testate su animali: circa il 70% delle sostanze chimiche registrate negli ultimi vent'anni ricadono in questa categoria, secondo Hartung.

Per molti altri tipi di prove, pero', ci si affida ancora ai test su animali, nonostante, come afferma Nature, molti siano di scarsa qualita' e in ogni caso NESSUNO di essi e' stato sottoposto alla procedura di validazione, prevista invece per tutti i test alternativi. La maggior parte dei test su animali sovrastima o sottostima la tossicita' di una sostanza chimica, o, semplicemente, non riproduce molto bene la tossicita' per l'uomo.

Ad esempio, nei test di embriotossicita' la sostanza chimica viene somministrata ad animali gravidi, e si studiano gli effetti sull'embrione, sul feto, sulla prole e sulla progenie per due generazioni. Afferma Horst Spielman, tossicologo dell'Istituto Federale per la Valutazione del Rischio di Berlino, nell'articolo di Nature: "I test di embriotossicita' sugli animali non sono predittivi per gli umani. Quando troviamo che il cortisone e' embriotossico su tutte le specie testate eccetto che sugli umani, cosa dovremmo farcene di questi test?"

Nonostante questo, lo scoglio piu' difficile da superare nella sostituzione dei test su animali con altri in vitro sara' proprio per i test di tossicologia riproduttiva, oltre che per quelli di cancerogenicita', perche' questi sono test piu' "emotivamente coinvolgenti" per le persone. Sono anche quelli che usano puo' animali: piu' della meta' degli animali sono usati per questo tipo di test.

Esiste pero' un progetto, chiamato ReProTect che coinvolge 27 laboratori e ha lo scopo di trovare alternative per questi test. Il ciclo riproduttivo umano viene suddiviso in elementi piu' piccoli, dalla fertilita' maschile e femminile allo sviluppo pre e post-natale, e si sta cercando di sviluppare un insieme significativo di test.

I difetti della procedura di validazione

In che cosa consiste la procedura di validazione dei test alternativi? Viene verificato che una nuova metodologia sotto test dia risultati "riproducibili" (cioe' sempre gli stessi se eseguiti in laboratori diversi, tempi diversi e condizioni al contorno diverse) e "efficaci", cioe' siano davvero predittivi, siano in grado di distinguere le sostanze pericolose da quelle innocue. Questa procedura viene effettuata in 3-4 laboratori diversi, confrontando i risultati del metodo in esame con quelli gia' noti, per una serie di sostanze "campione".

Secondo logica, il risultato del metodo sotto esame andrebbe confrontato con i risultati noti *per l'uomo* per le sostanze campione: solo cosi' si puo' determinare se un metodo e' efficace o meno.

In realta', solo da pochissimo si sta iniziando ad applicare questa procedura: fino a poco tempo fa i risultati del metodo da validare venivano confrontati con quelli dei test su animali!

Goldberg e Hartung fanno infatti notare, nell'articolo di Scientific American, che nei primi anni 90 erano stati avviati sei grossi progetti di validazione per la sostituzione del Draize test oculare (il test che utilizza gli occhi di conigli vivi per provare sostanze chimiche potenzialmente irritanti o altamente nocive), ma tutti fallirono. Affermano i due scienziati "Esaminando a posteriori i dati, abbiamo capito perche' i metodi alternativi non avevano avuto successo: i loro risultati erano stati confrontati con quelli del Draize test stesso" cioe' il test compiuto su animali, che da' molti falsi positivi (cioe' indica come nocive sostanze che non lo sono), e non con i risultati noti sull'uomo per quelle stesse sostanze. Continuano gli scienziati: "Ora l'ECVAM e l'ICCVAM (il corrispettivo americano dell'ECVAM) stanno rivedendo le informazioni esistenti sul Draize test e le alternative provate. Lo studio sara' la base per una accettazione di queste alternative, o, se necessario, per un altro tentativo di validazione, e questa volta siamo ragionevolmente sicuri di ottenere un successo".

Con questo nuovo tipo di procedura di validazione - che in realta' avrebbe dovuto essere assicurato fin dall'inizio - si spera che il numero di test validati aumenti in fretta, anche se sono necessari investimenti maggiori nello sviluppo dei metodi alternativi. Negli USA, sono stati investiti meno di 10 milioni di dollari negli ultimi 10 anni in questo settore, mentre in Europa la situazione e' decisamente migliore, anche se ancora insufficiente, con 300 milioni di dollari spesi (secondo quanto riportato da Scientific American).

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Fonti:

Alison Abbot, "More than a cosmetic change", Nature, vol. 438 - 10 November 2005.
Alan M. Goldberg, Thomas Hartung, "Protecting more than animals", Scientific American, January 2006

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