小鼠实验:动物实验与人类健康相关吗?
2025-06-16 12:22

小鼠实验:动物实验与人类健康相关吗?

  媒体充斥着关于在动物身上进行的突破性生物医学研究的声明。然而,动物能忠实地塑造人类健康吗?

  researcher holding mouse

  关于人类健康,动物模型能告诉我们什么?

  热心阅读医学新闻的读者将熟悉在生物医学研究中广泛使用的动物模型。

  从营养学到癌症研究和新陈代谢研究,科学家和记者都把动物和人类做了比较。

  然而,当研究人员基于这些研究结果对人类健康做出预测时,问题就出现了。

  科学家将这一概念称为临床相关性。许多生物医学资助机构要求研究人员通过预测实验结果对人类健康的影响程度来证明使用动物模型的合理性。

  与此同时,记者们撰写引人注目的新闻标题来吸引我们的注意力,有时却未能批判性地评估一项研究的临床相关性;更糟的是,他们忽略了一个事实,即科学家是在动物身上而不是在人类身上进行这项研究的。

  动物模型的临床相关性的争论正在进行,和一个Twitter账号叫@justsayinmice——鼓励社会媒体用户转发新闻故事不写明如果结果来自动物模型或人类志愿者与标题“老鼠”——最近推动它。

  我们是否可以假设,在动物模型中进行研究将揭示我们对自身健康的洞察,以及当一个新闻故事包含了关于临床相关性的全面陈述时,谁该为此负责?

  在这个老鼠和人的故事(穿着实验服)中,我们探讨了动物研究对生物医学进步的贡献,以及为什么一些科学家认为动物模型没有临床意义。

  在我们深入研究早期的动物研究之前,我要先声明一下。在加入之前,我是一名研究科学家 今日医学新闻在美国,我参与了几项使用大型猪模型进行伤口愈合的研究。

  尽管我已尽一切努力实事求是地探讨这个问题,但我不能保证我的经历没有使我没有某种程度的偏见。

  Can we trust results from early clinical trials?

  我们能相信早期临床试验的结果吗?为什么有些新药在早期临床试验中表现良好,但长期效果不佳?读到现在

  回到正题上来。

  美国新罕布什尔州黎巴嫩达特茅斯学院比较医学与研究中心的柯克·毛雷尔(Kirk Maurer)和新罕布什尔州新杜伦洛克菲勒大学的弗雷德·昆比(Fred Quimby)在这本书的一个章节中详细讨论了动物模型在生物医学研究中的历史 实验动物医学。

  “关于动物实验的最早书面记录可以追溯到公元前2000年,当时巴比伦人和亚述人记录了人类和动物的手术和药物治疗,”他们写道。

  几个世纪以来,动物揭示了许多我们今天认为是真实的信息。

  从公元2世纪盖伦发现血液(而非空气)流经我们的动脉,到2006年发现的四种基因,这些基因一旦被激活,就能使任何细胞恢复到胚胎干细胞样状态。动物模型是生物科学科学进展的核心。

  这里的关键术语是动物模型。Maurer和Quimby描述了几位作者定义“理想”动物模型的努力。他们解释说:“也许这个模型最重要的一个特征是它与原始人类条件或过程的相似性。”

  然而,他们承认,任何模型都只能走到这一步:“模型只是一个替代品,并不一定与被建模的对象相同。”

  法国巴黎巴斯德研究所的Francoise barrett - sinoussi和Xavier Montagutelli在2015年的一篇文章中讨论了动物研究对医学的贡献 未来科学。

  他们解释说:“使用动物不仅基于大多数哺乳动物生物学上的巨大共性,而且还基于人类疾病经常影响其他动物物种这一事实。”

  他们继续说:“大多数传染病尤其如此,但也有一些非常常见的疾病,如1型糖尿病、高血压、过敏、癌症、癫痫、肌病等等。”

  “这些疾病不仅是共同的,而且其机制往往非常相似,用于治疗动物的兽药有90%与用于治疗人类的药物相同或非常相似。”

  莫勒和昆比,以及巴雷-西努西和蒙塔古特利都强调了一长串诺贝尔奖得主,他们对动物模型的科学见解导致了对现代医学至关重要的新疗法的发展。

  这包括工作由弗雷德里克·g·班廷和约翰·麦克劳德隔离胰岛素从狗,埃米尔·冯·贝林的疫苗在几内亚猪和兔子,和詹姆斯·埃里森和Tasuku Honjo在老鼠和老鼠细胞系的工作领域的癌症免疫疗法,它赢得了2018年的诺贝尔奖。

  毫无疑问,动物模型为我们今天的医疗保健做出了巨大的贡献。尽管如此,巴雷-西努西和蒙塔古特利还指出,“然而,值得注意的是,在动物身上取得的结果不一定能在进一步的人类研究中得到证实。”

  在某种程度上,他们把这归因于这样一个事实:尽管我们与科学家在研究中使用的各种动物模型在很大程度上共享我们的遗传密码,但它们之间存在明显的遗传差异。

  “而有些人利用这些差异来驳斥动物模型的价值,包括我们在内的许多人都强烈主张进一步提高我们对这些差异的认识和理解,并在实验设计和解释观察结果时考虑到这些差异。”

  质疑临床意义并非所有科学家都赞同巴尔-西努西和蒙塔古特利的观点。

  在2018年的一篇论文中

  翻译医学杂志

  英国安全药物信托基金的潘朵拉·庞德和荷兰奈梅亨内梅亨大学医学中心的梅雷尔·里茨基-霍廷加认为,“由于物种差异带来的不确定性,临床前动物模型永远不可能完全有效。”

  他们的文章特别关注制药行业,在药物进入临床试验之前,对动物研究有着重要的要求。没有这种临床前模型,目前不可能在人类身上测试新药。

  他们写道:“尽管许多因素导致了从实验到临床的转译率较低(包括有缺陷的临床试验),但一个主要原因通常被认为是临床前动物模型未能预测临床疗效和安全性。”

  庞德和里茨基-霍廷加引用了2006年的一个特别令人心酸的例子,当时尽管临床前研究显示实验药物TGN1412是安全的,但一期试验的参与者却出现了严重的危及生命的反应。

  另一些人确实看到了动物模型的价值,但建议在选择模型和解释研究结果时要谨慎。

  芬兰赫尔辛基大学的Vootele Voikar博士在他的神经行为研究中使用了老鼠。

  在他和同事约翰娜·阿尔格伦(Johanna Ahlgren)最近发表在《华尔街日报》上的一篇文章中

  实验室动物

  沃伊卡尔博士的研究表明,来自不同供应商的与基因相关的小鼠亚品系在基本行为特征上存在显著差异。

  当我问Voikar博士动物模型与人类健康有多大关系时,他告诉我,“在基础研究中使用动物时,一些基本的规则是避免人格化,并尽可能多地考虑物种之间的具体差异。”

  通过对实验的精心设计,理解不同层次的有效性问题,并对结果进行适当的批判性解释,可以获得相关性和一定的信心。”

  博士Vootele Voikar

  少“炒作”,多“客观讨论”我问Voikar博士,他是否认为记者在撰写新闻报道时,经常曲解或歪曲科学家发表的内容。他把责任推给科学家。

  “我认为主要问题是科学家和他们的新闻稿——他们如何销售数据和结果,多强的证据[是]他们发现与一些毁灭性的疾病,承诺尚未存在,虽然基于他们的有趣和重要但往往初步发现,”他解释道。

  通常这意味着需要进行更多的研究,以确定这些发现是否可重复,是否适用于其他条件。不幸的是,在大多数情况下,护理或治疗不是在一夜之间就能得到的。然而,为了吸引新的研究经费,常常需要(过度)销售。”

  博士Vootele Voikar

  他提倡“临床和基础的临床前工作之间的多学科对话——研究疾病模型的生物学家往往对各自的临床条件和鉴别诊断频谱知识非常有限。”

  当我问他,他认为新闻媒体可以做些什么来改善包括动物研究在内的科学新闻的传播方式时,他提出了以下建议:

  “要保持批判性,避免炒作,要求并提出不同的观点,以促进客观的讨论,[并]考虑研究结果的适用性和泛化——因为这需要专业的科学作家。”

  尽管关于动物模型的临床相关性的争论仍在继续,热情的科学家和非科学家每天都乐于转发标题为“在老鼠身上”的标题,但我坚信,许多科学家利用动物来模拟人类疾病,希望改善我们的健康。

  在此过程中,所有相关方——包括选择模型的研究人员、监督结果解释和传播的高级科学家、新闻官员和新闻机构——都负有一定的责任。

  在任何时候,就任何动物模型的相关性以及结果对人类健康产生影响的可能性进行清晰的沟通都是关键。

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