動物實驗替代的可能

黃紫瑜、顏妤珊

        為何需要尋找動物實驗替代?

       在2022年的年底，美國總統同意並宣布了「FDA 現代化法案2.0」(FDA Modernization Act 2.0)，改善了藥物批准的審查程序，雖然沒有完全禁止動物試驗，但是修改了並非所有FDA批准藥物都需要通過動物實驗。那麼，科學研究為何需要動物實驗呢? 原本的概念是動物是生物，因此，觀察活生生的細胞組織或器官的運作，會更接近人體的生理現象。然而，目前面臨到的問題是已經越來越難找到突破性，或可以治療人類疾病的藥物了。這個問題的原因很可能是: 1) 動物畢竟跟人體不太一樣; 2) 動物實驗已經到達了一個飽和的階段，很難再尋找到在人體實際有效的治療方法; 3) 相當多的人類疾並不會自然發生在動物身上，因此，必須尋找其他有潛力替代動物實驗的方法去解決人類的問題。

       除此之外，隨著科學的進步，人們開始利用科學去發現，原來動物是可以感受到壓力與痛苦的^[1]。簡單而言，就像我們養了一隻動物，久了之後會跟它有感情是一樣的意思。當自己養的動物在痛苦的時候，我們也會不忍心而會想辦法讓動物不要痛苦。越是科技領先的國家，比如歐洲，都一直在推動動物實驗替代的研究。如果目前還未能完全脫離動物實驗，但是一定要遵守動物實驗倫理4R原則：Replacement (替代)、Reduction (減量)、Refinement (精緻) 和Responsibility (負責)。

        動物實驗替代的可能

       儘管在藥物研發等研究領域，科學家和政府已經認知到動物實驗並非理想的方法，但是在執行替代實驗動物的研究項目這個方面，他們仍然無法提供必要的態度和教育的改變。現今科學家可以利用更貼近人類生物學的技術來取代部分的動物實驗，例如：。除此之外，在化妝品上，也有許多的品牌都已經堅持不使用動物實驗，也能評斷是否有潛在的過敏原^[2]。

       尋找動物實驗替代的第一步是從現有的 3D 材料(例如: Decellularized plant tissue、chitin/chitosan、plant-derived human recombinant collagen)去製造仿生的細胞培養環境; 第二步是利用物理性刺激的儀器去製造人類會遇到的物理性刺激，例如拉伸、擠壓、液體流動等等^[3]; 第三步是利用電腦收集過去非動物與動物實驗結果，進行大數據分析與歸類，進而透過電腦模擬出一個合理的仿生疾病/想研究的模式; 接著，測試這些仿生疾病/想研究的模式是否對藥物/想測試的物質有反應。也就是說，如果停留在舊思想，任何疾病都必須透過動物實驗的話，可能已經不符合社會與世界大眾的期待了，也不再符合永續發展的理想了。唯有透過不斷的創新，不斷尋找可以替代動物的方法，才可以真正解決人類的問題。

        動物實驗替代與永續發展的關連

       自近 15 年的期間，動物實驗在道德問題上常引發各界爭論，再加上現今動物保護的觀念提升，各國開始修訂動物實驗的條件，聯合國也將Sustainable development goals (SDGs) 裡納入了動物福利的條件，因此，動物實驗與永續發展關係非常密切。SDGs中第三項健康與福祉裡，提到大量的醫療問題，包括生育、傳染病、疫苗的研發、減少化學物質造成的污染和疾病等問題，尤其是藥物的部分，包括在開發中的國家，希望以全民皆可取得安全有效且高品質，並能夠負擔的基本藥物疫苗作為目標。但動物實驗因為成本昂貴、動物大量被犧牲、動物生活環境等種種道德的問題，必須立即受到學術界與業界的關注，才能大家一起努力解決問題。

       圖一、現今動物模式種類眾多，動物所受到的對待方式也非常多。無論是哪一種動物模式，我們都必須以最敬畏的心態看待每一個實驗動物，以後要邁向替代實驗動物的方向不斷的創新，不斷的努力。

參考文獻

1. Dolensek, N., et al., Facial expressions of emotion states and their neuronal correlates in mice. Science, 2020. 368(6486): p. 89-94. doi: 10.1126/science.aaz9468.
2. Westmoreland, C. and A.M. Holmes, Assuring consumer safety without animals: Applications for tissue engineering. Organogenesis, 2009. 5(2): p. 67-72. doi: 10.4161/org.5.2.9128.
3. Jufri, N.F., et al., Mechanical stretch: physiological and pathological implications for human vascular endothelial cells. Vasc Cell, 2015. 7: p. 8. doi: 10.1186/s13221-015-0033-z.

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