Концепция трёх R (Tkueyhenx mj~] R)

Лабораторная крыса

Три R (3R) — руководящие принципы более этичного использования животных в тестировании продуктов и научных исследованиях. Впервые они были описаны У. М. С. Расселом и Р. Л. Берчем в 1959 году. В 3R входит:

1. Замена (Replacement): методы, при которых избегается или чем-то заменяется использование животных в исследованиях
2. Сокращение (Reduction): использование методов, которые позволяют исследователям получать сопоставимые уровни информации от меньшего количества животных или получать больше информации от того же количества животных.
3. Усовершенствование (Refinement): использование методов, которые облегчают или минимизируют потенциальную боль, страдания или дистресс, а также улучшают благополучие используемых животных.

3R не просто поощрение альтернатив испытаниям на животных, эти принципы направлены на улучшение благополучия животных и повышения качества науки там, где использования животных нельзя избежать.

Замена

Распространённое заблуждение о 3R состоит в том, что они относятся только к замене, однако их область применения гораздо шире.

В оригинальной книге 3R были произвольно ограничены позвоночными. Рассел и Берч оценивали возможность страдания по чувственности (Sentience). Они использовали термин «техника замещения» для любого научного метода, использующего неразумный материал, для замены методов, использующих сознательных живых позвоночных. Этот неразумный материал включал высшие растения, микроорганизмы и многоклеточных эндопаразитов, которые, по утверждениям авторов, имели почти атрофированные нервную и сенсорную системы. Рассел и Берч назвали «сравнительной заменой» возможную замену позвоночных субъектов на беспозвоночных. Рассел и Берч также рассматривали уровни замещения. При «относительном замещении» животные по-прежнему необходимы, хотя во время эксперимента они, вероятно или наверняка, не подвергаются никакому стрессу. При «абсолютной замене» животные вообще не требуются ни на каком этапе.

Стратегии замены включают в себя:

1. Культуры тканей
2. Перфузионные органы
3. Срезы тканей
4. Клеточные фракции
5. Субклеточные фракции

Более поздние интерпретации принципа замещения предполагают предпочтительное использование методов, не связанных с животными, когда это возможно для достижения тех же научных целей, то есть беспозвоночные не считаются подходящей заменой позвоночным. Однако, например, Национальный центр замены, усовершенствования и сокращения животных в исследованиях (NC3R) выступает за использование некоторых беспозвоночных в исследованиях с заменой. Следовательно, термин «замещение» может относиться к использованию предположительно менее разумных видов, как в «относительном замещении».

Рассел и Берч не могли предвидеть некоторые технологии, появившиеся к 2020-м годам. Одна из этих технологий, трёхмерные клеточные культуры, также известная как органоиды или мини-органы, заменила животных в некоторых видах исследований. Учёные из Университета Джона Хопкинса разработали органоиды мини-мозга, чтобы смоделировать, как COVID-19 может повлиять на мозг. Исследователи использовали органоиды головного мозга, чтобы смоделировать, как вирус Зика нарушает развитие мозга плода. Опухоли — трёхмерные клеточные культуры, полученные из клеток, взятых при биопсии у пациентов-людей — можно использовать для изучения геномики и лекарственной устойчивости опухолей в различных органах. Органоиды также используются при моделировании генетических заболеваний, таких как муковисцидоз, нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера и Паркинсона, инфекционных заболеваний, таких как MERS-CoV и норовирус, и паразитарных инфекций, таких как Toxoplasma gondii. Органоиды, полученные из клеток человека и животных, также широко используются в фармакологических и токсикологических исследованиях.

Сокращение

Сокращение относится к методам, которые сводят к минимуму количество животных, используемых для исследования. Рассел и Берч предположили, что сокращения количества используемых животных можно добиться несколькими способами. Одним из основных способов, благодаря которым может произойти значительное сокращение, является правильный выбор стратегии при планировании и выполнении целых направлений исследований. Второй метод заключается в контроле вариаций среди животных, используемых в исследованиях, а третий метод заключается в тщательном планировании и анализе исследований. С появлением, развитием и доступностью компьютеров в статистическом анализе можно использовать большие наборы данных, тем самым уменьшая количество используемых животных. В некоторых случаях, используя ранее опубликованные исследования, можно полностью избежать использования животных, избегая ненужного повторения. Современные методы визуализации в сочетании с новыми методами статистического анализа также позволяют сократить количество используемых животных, например, предоставляя больше информации о каждом животном.

Усовершенствование

Рассел и Берч писали: «Предположим, что для определённой цели мы не можем использовать методы замещения. Предположим, мы договорились, что будем использовать все средства теории и практики, чтобы свести к минимуму количество животных, которых мы должны использовать. Именно в этот момент начинается усовершенствование, и его цель состоит в том, чтобы просто свести к абсолютному минимуму количество страданий, причиняемых тем животным, которые все ещё используются». Методы усовершенствованиямогут включать:

• Неинвазивные методы
• Адекватная анестезия и анальгетики для облегчения боли
• Обучение животных добровольному участию в процедурах (например, в заборе крови), чтобы они лучше контролировали процедуру, уменьшали стресс.
• Предоставление подходящего для вида жилья и обогащение окружающей среды, которые отвечают физическим и поведенческим потребностям животных (например, предоставление возможностей для гнездования грызунов).

Определение усовершенствования развилось из определения, данного Расселом и Берчем. Принцип был усовершенствован Тацудзи Номурой, директором Центрального института экспериментальных животных в Японии. К 2020-м годам общепринятым является новое определение: это любой подход, который позволяет избежать или свести к минимуму реальную или потенциальную боль, дистресс и другие неблагоприятные эффекты, испытываемые в любой момент жизни животных, и который улучшает их благополучие. Усовершенствование охватывает не только прямой вред, связанный с использованием животных, но и косвенный или случайный вред, связанный с разведением, транспортировкой, содержанием и животноводством.

История

В 1954 году Федерация университетов по защите животных (UFAW) решила спонсировать систематические исследования прогресса гуманных лабораторных методов. В октябре того же года Уильям Рассел, известный молодой зоолог, и Рекс Берч, микробиолог, получили назначение и начали систематическое изучение лабораторных методов в их этических аспектах. В 1956 году они подготовили общий отчёт для комитетов Федерации, и этот отчёт лёг в основу книги, которая была завершена в начале 1958 года. Большую часть времени они работали со специальным Консультативным комитетом под председательством профессора Питера Медавара.

В качестве вклада в празднование столетия «Происхождения видов» все цитаты в начале каждой главы взяты из работ Чарльза Дарвина.

Критика

Критика принципов связана с пониманием и реализацией различных аспектов подхода. Разные заинтересованные стороны (например, экспериментаторы на животных, представители учреждений, политики, активисты и общественность) могут по-разному интерпретировать 3R. Принципы при этом не затрагивают некоторые вопросы, сосредоточены на гуманном обращении с животными, а не на этике их использования.

Отмечается, что продвижение принципов не привело к сокращению количества животных, используемых в экспериментах. Однако эта критика может быть результатом неправильного понимания принципа «сокращение» — он касается не абсолютного сокращения количества используемых животных, а сокращения количества животных, используемых в одном исследовании. Трудно оценить количество животных, не используемых в научных процедурах в результате методов замены или сокращения, но количество проводимых медицинских исследований растёт быстрее, чем количество используемых животных.

В обзоре десятков статей, посвященных мышам в продолжительных экспериментах с болью, исследователи обнаружили, что в них не было упоминаний 3R, что может говорить о том, что исследователи не знают об этих принципах или равнодушны к ним. После обзора качества экспериментального дизайна в опубликованных журнальных статьях среди прочего было обнаружено, что использование принципов 3R и отчёты об этом были спорадическими. В результате в 2010 году были разработаны и опубликованы рекомендации ARRIVE (Animal Research: Reporting of In Vivo Experiments) — список из 20 пунктов, которые должны быть указаны в публикациях, описывающих научные исследования с использованием животных. Многие журналы стали требовать от авторов соблюдения рекомендаций ARRIVE при подготовке рукописей, но последующий обзор, опубликованный в 2014 году, показал, что уровень отчётности по некоторым элементам исследований по-прежнему остаётся низким.

В ходе опроса португальских учёных, недавно прошедших обучение по 3R, исследователи обнаружили, что «на удивление большое количество исследователей не знали о принципе 3R, даже те, кто работал с животными более 10 лет». Обучение 3R «не изменило представления о текущих и будущих потребностях в использовании животных в исследованиях», но расширило знания о применении 3R. Авторы обнаружили, что проводимое ими обучение «по-видимому, мало влияет на о принятии исследователями замещающих альтернатив использованию животных».