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检验我们的运气:动物研究能给我们COVID-19疫苗吗?

动物实验的实验室

随着冠状病毒病例的持续攀升,研究人员开始意识到,尽管美国食品和药物管理局(FDA)要求在动物身上测试COVID-19疫苗,但这不是唯一的选择,也不是最有效的选择。

超过150种COVID-19疫苗目前在开发世界各地。在这个过程中,成千上万的老鼠、猴子和其他物种被用于研究实验。

在COVID-19疫苗测试期间,研究人员可能会给动物注射疫苗,然后故意用病毒感染动物,以挑战疫苗。在早期试验中,美国疾病控制与预防中心(CDC)报告猴子在被感染时表现出生病的迹象,雪貂、猫和仓鼠在实验室中将感染传播给其他动物。但经过近60年的研究,专家们并不确定在动物身上测试的药物和疫苗能否有效地转化为人类。

根据FDA 2004年的一项研究,结束90%通过动物试验的药物在人体临床试验中失败。尽管结果不太乐观,但FDA通常需要新药物和疫苗在使用人类志愿者进行临床试验之前必须先在动物身上进行试验。

“问题是我们的政府机构,像国家卫生研究院——医学研究和测试的最大资助者——仍然优先考虑在测试中使用动物,而不是开发基于人类的新方法,”神经学家和公共卫生专家阿伊沙·阿赫塔尔博士说当代科学中心(CCS)。

动物研究的资金通常来自政府机构。据估计,仅美国国家卫生研究院(NIH)的开支就相当于145亿美元纳税人的钱每年进行动物研究。但这只是一种猜测。该机构分解其支出报告的方式充其量是模糊的。NIH的支出按疾病、状况和其他广泛的研究领域划分,因此不清楚每个项目有多少钱用于动物试验。这意味着很大一部分417亿美元用于该机构的医学研究每年都可以用来做动物实验。

这一数字还不包括资助动物研究的其他联邦机构,包括FDA, 2019年致力于19亿美元药物开发。

动物研究的支持者认为,动物试验在医学发展到这一步的过程中是必不可少的,必须继续下去。生物医学研究基金会“这是医学发现的第一步。为了了解一种疾病是如何在体内起作用的,科学家在动物身上研究这种疾病。”

用于研究的动物所付出的代价是高昂的。Faunalytics估计美国每年有2500万只动物被用于测试。该组织指出,研究人员没有被要求报告使用的大鼠、小鼠和鸟类的数量,尽管如此占所有实验动物的95%

今年3月,随着实验室因COVID-19而关闭,研究人员受到了影响被迫杀害数千人的动物。但很像在工厂化农场宰杀动物在美国,杀死用于研究的动物在这场大流行中并不新鲜。冠状病毒大流行只会让动物遭受的痛苦更加明显。

根据一项报告根据美国国家研究委员会和医学研究所生物医学和行为研究实验动物使用委员会的报告,“一些研究动物受到有毒物质和痛苦的程序的影响,直到它们残疾或死亡,例如在确定癌症治疗中使用的致命剂量辐射时。有些被杀死是为了获得重要的器官,如肝脏,用于进一步的研究。另一些人则被麻醉,经过实验程序,在没有恢复意识的情况下被杀死。”

“正确的动物模型”

在大流行的紧迫性下,研究人员加快了Moderna疫苗的研发进度,在人体试验中测试了这种药物在动物试验结束之前.后来,他们吹嘘了动物试验的结果,声称接种了疫苗并故意感染了冠状病毒的猴子仍然被感染,但能够在一定程度上战胜病毒,据《纽约时报》报道

一些医学专家警告说,即使在危机情况下,也不要跳过动物试验。"疫情和国家紧急情况往往造成压力,迫使暂停有关道德行为的权利、标准和/或正常规则。回想起来,我们这样做的决定往往是不明智的,”麦吉尔大学生物医学伦理部门主任乔纳森·基梅尔曼说,对统计

通常情况下,在进行人体试验之前,实验室会进行动物试验,以证明一种药物是安全的。但CCS的Jarrod Bailey博士表示,这种观点并不总是正确的。首先,动物试验并不总是可靠的,他说,这意味着他们的发现不一定会在人体试验中得到重复。第二,它们有时与人体试验同时进行,主要是在开发COVID-19疫苗时,而不是事先进行,以便在进行人体试验之前证明在动物身上的安全性。这就引出了一个问题:为什么首先要进行动物试验?

阿斯利康、强生、默克和辉瑞目前都在研发COVID-19疫苗。今年7月,辉瑞进入了一个与美国政府签订合同一旦疫苗研发成功并获得批准,将提供1亿剂疫苗。该公司拒绝了Sentient Media的188金宝搏bet亚洲采访请求,但该公司全球媒体关系总监Jerica Pitts表示,辉瑞已经为其进行了“传统的动物和临床模型研究”BNT162疫苗项目并预计在几周内公布两种候选疫苗的结果。辉瑞是世界上最大的制药公司之一518亿美元2019年的收入。强生公司也在研发一种COVID-19疫苗,但该公司在文章发表前没有回复置评。

美国确诊的冠状病毒病例超过500万例,全球死亡人数超过82万。大流行迫切需要生产一种安全的疫苗,研究人员正在研究这一过程在某些情况下,通常需要长达20年的时间。从获得资金,到动物和人体试验,再到进行分析,每个阶段都可能需要长达5年的时间才能完成。

阿赫塔尔博士曾担任美国食品和药物管理局的医疗官员和美国公共卫生服务团的指挥官,协助国家公共卫生紧急事件,据他说,动物试验可能会占用宝贵的时间。

“实验室里的动物要么没有自然地感染病毒,要么没有像人类那样表现出症状。因此,研究人员一直在试图为此创造他们所谓的“正确的动物模型”。没有所谓的正确的动物模型,因为它们不是以人类生物学为基础的,所以这导致了很多延迟,”阿赫塔尔博士说。她称动物试验是未能为人类生产有效疫苗、治疗方法和治愈方法的一个重要原因,尽管不是唯一的原因。

3月18日,国际药品监管局联盟所述研究人员不需要使用“动物挑战”模型,在人体试验之前,他们向动物注射疫苗,然后感染疾病,以证明COVID-19疫苗的有效性。

另一种是什么?

鉴于该行业的糟糕记录,一些研究人员怀疑在动物身上测试冠状病毒疫苗会产生更好的结果。

贝利博士说:“我完全看不出任何理由,为什么任何动物模型、任何动物试验能够充分预测COVID疫苗对人类的有效性和安全性。”“没有迹象表明情况是这样的。”

Ahktar博士说,在动物试验中未能生产出针对许多疾病的有用的人类疫苗,这在学术界正成为常识。那么还有什么替代方案呢?

阿赫塔尔博士说,虽然没有一种测试方法是完美的,但有一些技术“提供了真正了解疫苗或药物如何在人类身上起作用的潜力,而不用像我们在试图研究完全不同的生物物种时所面临的问题。”

新技术包括所谓的“芯片上的人”模型,这是一种研究人员将人体器官提取到芯片上的微观成分的机制。例如,芯片上的人类肺是一个活的三维肺横截面,它像普通人类肺一样呼吸和工作,”阿赫塔尔博士解释说。

“芯片上的人”技术已经应用于COVID-19的潜在治疗方法。《纽约时报》报道通过维克森林再生医学研究所的努力,为此目的创造了微型人类肺和结肠,并将它们送往乔治梅森大学进行测试。

“这里没有一种单一的方法能给我们所有的答案,”Akhtar博士补充道,他强调需要各种各样的工具——从成像、病理学和尸检研究到“芯片上的人类”模型和大数据分析——来“给我们关于人类生物学和人类疾病的最佳答案。”

对阿赫塔尔来说,底线很简单。“医学研究需要从人类生物学开始并结束。”

当动物实验失败时

生物医学研究基金会主席马修·贝利相信动物试验对现在治疗HIV的药物的开发至关重要。在《底特律新闻》的专栏里,他COVID-19疫苗“准备成为动物研究的产物”。这是一个案例研究,表明动物研究对改善公众健康是多么重要。”

研制有效的艾滋病毒疫苗的工作已经持续了几十年。但阿赫塔尔博士指出,尽管已有大约80种艾滋病毒疫苗被发现对包括黑猩猩和其他非人类灵长类动物在内的各种动物有效且安全,但“没有一种疫苗被证明对人类安全有效。”

在他的2008年的研究杰罗德·贝利(Jarrod Bailey)博士写道,“关于黑猩猩在艾滋病疫苗研发中的重要性的说法是没有根据的”,并称任何可能在这项研究中重新使用黑猩猩的做法“在科学上是没有道理的”。他指出,在其他一些疫苗开发的情况下,如丙型肝炎和疟疾,疫苗还没有对人类起作用,“尽管进行了几十年的动物试验,尽管几十种疫苗似乎在动物模型中起作用。”

世界各地的国家和监管机构正在把动物试验抛在身后。两年前,欧洲药典委员会下降了异常毒性试验是一种将人体疫苗注射到动物体内的方法,通常是小鼠和豚鼠。今年7月,印度禁止国际人道协会(HSI)/印度称赞此举为“将动物疫苗试验载入史册的重要第一步”。

韩国HSI的Borami Seo说:“科学研究的未来在于最先进的非动物方法,如人类类器官、芯片上的器官、下一代计算和人工智能,而不是毒死、解剖或转基因老鼠、猴子和其他动物。”

该组织最近进行了一次全国范围的调查韩国农业食品农村部(Ministry of Agriculture, Food and Rural)的数据显示,2019年,韩国使用了370万头动物进行测试。对于非动物实验,83.4%的国民表示“政府应该增加资金,开发替代方案”,66%的国民表示“必须改善对动物造成痛苦的研究”,表现出了压倒性的支持。

“有了新技术,我们可以使用的针对人类的、与人类相关的技术,它们可以不断地微调、打磨和改进,变得更好、更有预测性。在动物试验中你无法做到这一点,”贝利博士说。“如果它们很穷,也不能真正预测人类生物学,那就只能这样了。”

在美国,开始出现放弃动物试验的迹象。作为NIH 2021年预算的一部分工作小组该组织的成立“是为了回应人们对动物研究改善健康结果的严谨性和可复制性的日益关注”。该组织尚未说明其努力是否会影响开发COVID-19疫苗的公司。

根据一项时间轴该研究小组将于今年年底向NIH报告其关于动物试验及其可能替代方法的研究结果。

“如果我们做正确的科学研究,动物和人类都会受益,”贝利博士说。