Alternativa metoder

Alternativa metoder, istället för djurförsök

Djurförsök har länge varit en del av forskningen, men idag finns en rad alternativa metoder som kan ersätta eller komplettera användningen av djur. Vilken metod som används beror ofta på vilken typ av forskning som bedrivs och vilka frågor man vill besvara. Vissa metoder lämpar sig bäst för att studera enskilda celler eller molekyler, andra för att efterlikna hela organ eller komplexa biologiska processer.

Gemensamt för dessa metoder är att de syftar till att ge tillförlitliga resultat samtidigt som djurens lidande minskas eller undviks helt. Genom att utveckla och använda alternativ kan forskningen bli både mer etiskt försvarbar och vetenskapligt relevant, då många av metoderna bygger på avancerad teknik och mer direkt överförbar kunskap till människor.

Även EU vill fasa ut djurförsöken

Moderna alternativa metoder kan ofta ge mer relevanta och tillförlitliga resultat för människor. Enligt direktiv 2010/63/EU är målet att helt ersätta djurförsök med dessa alternativa metoder så snart det vetenskapligt är möjligt.

Vad finns det då för olika alternativ?

Det finns idag en rad alternativa metoder som kan ersätta olika typer av djurförsök, beroende på vilken fråga forskningen vill besvara. Vissa metoder är särskilt lämpade för att studera celler och vävnader, andra för att förstå organens funktion eller samspelet mellan flera organsystem. Genom att kombinera dessa metoder kan forskare få en mer heltäckande och realistisk bild av människans biologi, samtidigt som behovet av djur i forskningen minskar.

Här nedan kan du läsa mer om några av de mest lovande alternativa metoderna och vad de används till.

Djurfria cellmodeller

Enkla cellmodeller ger grundläggande kunskap om hur kroppen reagerar på olika ämnen.
Istället för att använda djur testar forskare på mänskliga celler som odlats i laboratoriet.

  • Hudmodeller kan användas för att testa irritation och allergier i stället för att testa på kaniner.
  • Odling av leverceller gör det möjligt att undersöka hur läkemedel bryts ner i kroppen.
  • Hjärt- och nervceller kan studeras för att förstå sjukdomar som Parkinsons och hjärtinfarkt.

Organoider – små kopior av mänskliga organ

Organoider – små kopior av mänskliga organ
Organoider är små, tredimensionella (3D) vävnadsklumpar som liknar olika organ i kroppen, som hjärnan, levern eller tarmen. De tillverkas av IPS-celler (inducerade pluripotenta stamceller) som kan utvecklas till olika celltyper. Organoider är inte riktiga organ, men de fungerar som modeller som efterliknar vissa egenskaper hos ett organ, särskilt i tidig utveckling. Det gör dem mycket användbara för att studera sjukdomar, utveckling och för att testa läkemedel – utan att behöva använda hela djur eller människor i forskningen.

Tarmorganoider används för att studera mag- och tarmsjukdomar och testa nya behandlingar.
Hjärnorganoider hjälper forskare att studera neurologiska sjukdomar som Alzheimers.
Njure- och leverorganoider används för att testa läkemedel och se hur de bryts ner i kroppen
Man kan helt enkelt välja vilka signaler cellerna får och anpassa miljön (t.ex. gel och näringslösning) för att få dem att efterlikna just det organ man vill studera. Det gör organoider till ett kraftfullt verktyg för att förstå hur organ utvecklas, vad som går fel vid sjukdom, och hur olika behandlingar påverkar cellerna.

Man kan också ta celler från en person och skapa en ”personlig” organoid. Det gör det möjligt att bedriva mer individanpassad forskning.

För mer information om IPS-celler, stamcellsforskning och organoider, besök gärna Stamcellsportalen

Organ-on-a-chip

Organ-on-a-chip är små konstgjorda system som efterliknar funktioner hos ett mänskligt organ, fast på en mycket liten skala – ofta på storleken av ett kreditkort. De är inte vävnadsklumpar som organoider, utan bygger på mikroteknologi och cellodling för att skapa en miljö där celler från ett organ kan växa och fungera tillsammans under kontrollerade förhållanden.

Ett organ-on-a-chip är en plast- eller silikonplatta med mycket små, finmaskiga kanaler och kammare som imiterar organets struktur. Kanalerna kan ha olika former och storlekar, anpassade för att efterlikna blodkärl, vävnad eller andra delar av organet.

Den här tekniken använder små plastchip där mänskliga celler växer och beter sig som miniatyrorgan.
Lung-on-a-chip kan simulera hur en mänsklig lunga reagerar på luftföroreningar eller virus.
Lever-on-a-chip kan visa hur läkemedel bryts ner och om de är giftiga.
Blod-hjärnbarriär-on-a-chip används för att studera hur ämnen tar sig in i hjärnan.
Med organ-on-a-chip kan forskare studera hur organ fungerar, testa läkemedel eller se hur celler reagerar på olika kemikalier – allt i en mycket kontrollerad och realistisk miljö. De kan också koppla ihop flera organ-on-a-chip för att simulera hur olika organ i kroppen samarbetar.

Datorbaserade modeller

Datorer kan ofta ge snabbare och mer exakta resultat än djurförsök.

Med hjälp av AI och avancerade datormodeller kan forskare förutsäga hur kemikalier och läkemedel påverkar kroppen.
AI kan analysera stora mängder tidigare forskning och förutsäga om en kemikalie är farlig.
3D-simuleringar kan visa hur ett läkemedel sprider sig i kroppen utan djurförsök.
Virtuella organ kan simulera hur sjukdomar påverkar kroppen och hur de kan behandlas.

Mänskliga frivilliga och avancerad bildteknik

Forskare kan studera hur människokroppen fungerar på säkra och icke-invasiva sätt. Mänskliga studier ger mer relevanta resultat än djurförsök eftersom de bygger på just människans biologi.

MRI- och PET-scanning kan användas för att undersöka hjärnan och andra organ i realtid.
Microdosing innebär att en mycket liten dos av ett läkemedel ges till en människa för att se hur kroppen reagerar, utan att riskera skador.
Wearables (som smarta klockor och sensorer) kan samla in data om hjärtfrekvens, blodtryck och andra hälsomarkörer.

Biobanker – försök på mänskliga prover

Forskare kan analysera prover från människor i stället för att experimentera på djur. Att studera mänskliga prover ger mer relevanta och pålitliga resultat än djurförsök.

Forskare kan analysera prover från människor i stället för att experimentera på djur.
Blod- och vävnadsprover från patienter kan användas för att studera sjukdomar.
Cancerceller från patienter kan analyseras för att förstå hur olika tumörer reagerar på behandling.
DNA- och genetikstudier kan hjälpa forskare att identifiera sjukdomsrisker och utveckla individanpassad medicin.

Djurfri forskning kräver också djurfria tillsatser och produkter

Att ersätta djurförsök handlar inte bara om vad man testar – utan också hur. Många djurfria forskningsmetoder bygger fortfarande på djurbaserade produkter som fetalt kalvserum (FBS), Matrigel eller antikroppar framställda i djur. Det innebär inte bara etiska problem – det påverkar även forskningskvaliteten.

Djurprodukter är biologiskt varierande, svåra att standardisera och ofta bristfälligt dokumenterade. De kan innehålla okända ämnen som påverkar resultaten, och de speglar sällan människans biologi. Därför är det avgörande att också ersätta dessa komponenter med moderna, väldefinierade och djurfria alternativ. Ett exempel är Stina Oredsson, som har tagit fram ett alternativ till fetalt kalvserum, vilket visar att det finns praktiska och etiskt försvarbara lösningar som kan förbättra både forskningskvalitet och djurvälfärd.

Det är dels av etiska orsaker, för den vanligaste tillsatsen till cellodlingsmedier är serum som kommer från ofödda kalvfoster. Men det finns också flera vetenskapliga skäl. Om jag jobbar med mänskliga celler vill jag ha ett mänskligt system där jag kan lita på mina svar.” säger Stina Oredsson

Stina Oredsson

Stinas recept hittar du här

Djurfritt kalvserum

Vanliga djurbaserade tillsatser och produkter – och djurfria alternativ:

Fetalt kalvserum (FBS)

Används för att odla celler. Kommer från fosterblod från kalvar som avlivas i slakteri.

Alternativ:

  • Humanserum (från blodgivare)
  • Kemiskt definierade odlingsmedier (helt djurfria och reproducerbara)
  • Serumfria, kommersiellt tillgängliga alternativ (t.ex. Ultroser™, Cell-Ess™, FetalGro-Free™

Matrigel

Används som stödstruktur för 3D-odling och organoider. Tillverkas av tumörer i möss.

Alternativ:

  • Syntetiska eller rekombinanta hydrogeler (t.ex. VitroGel™, PeptiGel™)
  • Bioinspirerade scaffoldmaterial som bygger på alginat, kollagen från växt- eller human källa, eller PEG-baserade material

Antikroppar från djur

Används i t.ex. immunfärgning och flödescytometri. 
Tas ofta fram genom att immunisera kaniner, getter eller möss.

Alternativ:

  • Rekombinanta antikroppar (produceras utan djur)
  • Syntetiska bindare såsom affibodies, aptamerer eller nanobodies från djurfria bibliotek