Основные методы тестирования косметики на животных и их критика

Полагаю, в мире не найдется человека, которого бы ударил кролик. Во всяком случае, ударил нарочно.
                                                                                сэр Уильям Коннор

 

 

Основные доводы против тестирования на животных заключаются в том, что различные биологические виды — крысы ли, мыши, морские свинки, кролики или люди имеют свой собственный набор реакций на химикаты. Это связано с анатомическими, физиологическими, фармакологическими и биохимическими особенностями каждого вида. Даже внутри одного вида, у животных разных пород, разного возраста и пола, реакции на один и тот же химикат могут различаться. Эти различия означают, что результаты, полученные на животных, не могут надежно предсказывать воздействие на человека, как разъясняется в данной главе. Более того, условия проведения многих тестов не похожи на реальные условия, в которых люди используют косметику: в малых количествах, обычно на коже или волосах, в течение длительного времени. Во многих тестах вещества вводятся животным огромными дозами, иногда посредством абдоминальной или внутривенной инъекции. Эти искусственные условия затрудняют интерпретацию результатов применительно к человеческой ситуации.

Испытания на животных

1. Тесты на разъедание и раздражение кожных покровов
Тесты на разъедание кожных покровов на кроликах много лет применялись для оценки способности вещества наносить серьезный и необратимый вред коже. Эти испытания причиняли сильнейшую боль, мучения и дистресс, и более не разрешены в Европе, поскольку валидизированные и одобренные 1пробирочные методы уже доступны и закреплены в руководствах как ЕС, так и ОЭСР. Тем не менее, в Соединенных Штатах некоторые учреждения до сих пор могут требовать проведения тестов на коррозию кожи на кроликах.
Цель тестов на раздражение кожи — определить способность вещества наносить обратимый вред коже (раздражение), такой как локализованная припухлость, зуд, изъязвление и воспаление, обычно после разового нанесения.
Чаще всего используют кроликов-альбиносов. Разовая доза тестируемого химиката наносится на выбритый участок кожи, а выбритый, но не обработанный веществом соседний участок является контрольным. Степень раздражения измеряется путем сравнения обработанного участка кожи и того, как выглядит необработанный участок.
Для проверки каждого вещества используется до трех кроликов, и время воздействия обычно составляет до четырех часов. Вещество-раздражитель может причинять дистресс и боль, если кожа реагирует покраснением, воспаление и зудом.

Основные доводы против тестирования на животных

Анатомическое строение и структура кожи у разных видов животных, используемых для тестирования веществ, и у человека различаются, поэтому простая экстраполяция полученных данных на человека довольно сомнительна. В случае с кроликами, тесты на раздражение кожи печально известны тем, что очень слабо прогнозируют возникновение кожных раздражений у человека.

2. Сенситизация кожных покровов (аллергическая реакция)

Тесты на сенситизацию призваны оценить, вызывает ли тестируемое вещество аллергическую реакцию кожи — аллергический контактный дерматит.
До недавнего времени, а в случае некоторых химикатов это до сих пор так, традиционные тесты на сенситизацию кожных покровов проводились на морских свинках, двумя методами:
2а) в максимизационном тесте на морских свинках (The Guinea Pig Maximisation test — GPMT), чтобы стимулировать иммунную реакцию, наряду с тестируемым веществом вводится химический адъювант. Это причиняет животным дополнительную боль и дистресс.
б) тест Бюлера, не использующий адъювант (но менее сенситивный).
В этих двух тестах чаще всего используются морские свинки-альбиносы. Вещество наносится на обритую кожу плеча, прямо на поверхность, или вводится под кожу. Каждая экспериментальная группа состоит, по меньшей мере, из 10 животных, и как минимум 5 животных используются для контроля. Если первоначальная реакция неоднозначна, проводится дальнейшее тестирование в более крупных группах (до 20 животных). Чтобы вызвать местную аллергическую реакцию в форме аллергического контактного дерматита, вводятся множественные дозы. Применение адъювантов в GPMT причиняет значительную боль и дистресс морским свинкам, которых по завершении опыта убивают.
в) анализ реакции изолированных лимфоузлов (The Local Lymph Node Assay, LLNA) сейчас применяется для большинства химикатов. Он менее жесток, чем тесты на морских свинках, и был принят и одобрен Евросоюзом и ОЭСР.
LLNA основан на измерении специфической реакции (клеточной пролиферации), вызываемой в лимфоузлах, дренирующих область кожи, на которую наносится тестируемый химикат. Химикаты, вызывающие кожную аллергию, делают это посредством значительного усиления активности прилегающих лимфатических узлов.
На поверхность мышиного уха в течение трех дней наносятся три различные дозы тестируемого химиката. По истечении пяти дней мышей убивают и исследуют их лимфоузлы и клетки крови. Метод LLNA использует меньшее количество животных, чем тесты на морских свинках. Вероятно, он причиняет меньше страданий, поскольку не использует адъюванты — но мышей убивают.

Основные доводы против тестирования на животных

Опыты на морских свинках носят очень субъективный характер (реакция оценивается по внешнему виду кожи), и поэтому воспроизводимость результатов низка. Это означает, что одно и то же вещество может быть оценено как положительно, так и отрицательно в разных лабораториях или в одной и той же лаборатории в разное время.
Люди, применяющие косметические средства, которые могут содержать вещества, вызывающие сенситизацию, не впрыскивают их под кожу и не используют адъюванты, как это делается в опытах на морских свинках. Опыты на морских свинках также весьма ненадежно указывают, как проявит себя химикат, вызвавший кожную аллергию в лабораторных условиях, в человеческом организме.
Структура кожи и иммунная система мышей и морских свинок значительно отличаются от человеческих.
Степень активности химикатов, вызывающих сенситизацию (то есть, являются ли они сильными или слабыми аллергенами), прогнозируемая в опытах на морских свинках, слабо коррелирует с истинной активностью в случае с человеком.

3. Абсорбция через кожу

Поглощение кожей — это прохождение химиката — например, ингредиента увлажняющего средства — через кожу, в кровяное русло. То, каким образом химикаты проникают через кожу, зависит от ряда факторов, таких как объем и химические характеристики ингредиента, а также анатомическая структура кожи.
3Консультативный комитет ЕС, SCCP, в принципе, принимает любые научно валидизированные методы, включая изучение на людях и пробирочные исследования кожных тканей, а также исследования на живых организмах, для оценки абсорбции кожей новых косметических ингредиентов. Все новые косметические ингредиенты, представляемые SCCP на одобрение, должны иметь данные по абсорбции кожей, релевантные по отношению к человеку.
Для получения информации о прохождении химикатов сквозь кожу и их последующем распределении в организме использовались многие виды животных. Чаще всего используют крыс. После нанесения тестируемого материала крыс убивают и оценивают количество абсорбированного тестируемого вещества. Однако теперь, когда ОЭСР приняла пробирочный метод, опыты на крысах следовало бы проводить очень редко, за исключением лишь нескольких случаев.

Основные доводы против тестирования на животных

Существуют значительные различия между крысиной и человеческой кожей, в том числе в структуре кожи и в качестве и густоте волосяного покрова. Поэтому проводить сравнение между двумя видами довольно трудно. Тесты с использованием крыс неизменно переоценивают способность химикатов проникать через кожу человека.

4. Раздражающее воздействие на глаза

4Тест Драйза призван измерить способность вещества оказывать раздражающее воздействие на глаза. Раздражение глаза может причинять значительную боль, вызывать покраснение, выделения, помутнение роговицы, зуд или кровоизлияние в роговице или, в самых тяжелых случаях, изъязвление и разрушение глазных тканей.
Руководствами, действующими в Евросоюзе на данный момент, определено, что химикаты должны проходить предварительное тестирование (скрининг) в системах non-animal, во избежание тестирования чрезвычайно раздражающих веществ на животных. Однако в США едкие и чрезвычайно раздражающие химикаты до сих пор наносятся на глаза кроликам, причиняя животным ужасные страдания. Тестирование проводится на взрослых белых кроликах, в каждом испытании используется до трех особей. Тестируемое вещество наносится на один глаз каждому кролику, и результаты отслеживаются (обычно без обезболивания) в течение периода времени до 21 дня. Для классификации химиката используется цифровая шкала, отражающая различные степени раздражающей способности.

Основные доводы против тестирования на животных

Роговая оболочка человеческого и кроличьего глаза заметно различаются по размеру и толщине, и поэтому при нанесении тестируемых химикатов реакция будет разной.
Слезовыделение у кроликов слабее, чем у людей, и поэтому любой материал, нанесенный на глаз кролику, будет оставаться там дольше и окажет более выраженное воздействие, чем в случае с человеком.
Оценка вреда, наносимого тестируемым веществом, очень субъективна. Значительные вариации обнаруживаются как в одной лаборатории, так и от лаборатории к лаборатории.
Исследования, в которых сравнивались результаты, полученные в тестах на кроликах, и последствия случайного попадания веществ в глаз человека, продемонстрировали «отсутствие какой-либо явной связи».

5. Острая токсичность

Испытание на острую токсичность предпринимается для того, чтобы попытаться определить возможный риск, возникающий при разовом воздействии вещества — при проглатывании, попадании на кожу или при вдыхании.
В течение примерно 80 лет признанным методом был тест LD50. Он заключается в том, что большое количество подопытных животных получают смертельное отравление. Неизбежным образом, во время этих смертельных процедур животные испытывают жесточайшие страдания, в том числе дистресс, потерю веса, тошноту, слюнотечение, вздутие живота, потерю равновесия, затрудненное дыхание, конвульсии и прострацию. Никакого обезболивания не проводится.
Многие страны официально прекратили применять метод LD50, в котором химикат вводится через рот, в 2001 году, заменив его тестами на животных, требующими меньшего количества особей:
5а) метод фиксированной дозы снижает уровень боли и страданий, используя при этом меньшее количество животных, хотя некоторые из животных все же могут погибнуть.
б) метод определения класса острой токсичности включает в себя поэтапное введение нескольких доз и занимает больше времени, чем изначальный метод LD50 или метод фиксированной дозы. В нем используется меньшее количество животных, но они все равно переживают стресс и испытывают боль.
в) ступенчатая (up-and-down) процедура использует меньше животных, чем метод LD50, но и она сопряжена с вредными воздействиями и гибелью животных.
г) тест LD50 с нанесением на кожу или вдыханием до сих пор применяется для оценки токсичности химикатов.

Расшифровывает тест как «Летальная Доза», а цифра 50 в данном случае свидетельствует о том, что эксперимент длится до тех пор, пока 50% животных не погибнет.
Тестирование обычно проводится на крысах и иногда на кроликах. Каждая экспериментальная группа состоит из пяти животных, и каждая группа получает разную тестовую дозу. Как правило, наблюдение длится 14 дней, и в конце всех животных убивают и проводят аутопсию с целью выяснить, нанес ли химикат какой-либо вред. В тестах с вдыханием на каждую концентрацию тестируемого вещества используется по 10 животных (по 5 животных каждого пола).
Научный комитет по потребительским товарам (SCCP) обычно не требует проведения исследований на острую токсичность, но рассматривает такие данные, если они имеются. Однако предполагается, что большая часть косметических ингредиентов, подпадающих под Директивы по опасным веществам, будет протестирована на животных на предмет острой токсичности.

Сейчас некоторые производители пытаются применять якобы более гуманные методы, например метод «фиксированной дозы». Но чтобы все понимали, гуманность заключается просто в меньшем количестве животных. Эксперимент начинается с максимальной дозы, и, если животное погибло, следующей группе (из трех животных) вводится уже меньшая доза, и так на каждом этапе

Основные доводы против тестирования на животных

Проверка на острую токсичность на животных с применением LD50 или других тестов никогда не проходила формальную валидацию на соответствие современным стандартам, подтверждающую ее релевантность в отношении человека. Как сказали д-р Эквол и его коллеги о тесте LD50:
«Этот тест никогда не был формально валидизирован. Таким образом, широкое применение этого теста было основано не на документально подтвержденной его эффективности, но на отсутствии более эффективных тестов».
Существенная вариабельность в реакциях на химикаты обусловлена видовыми и генетическими различиями линий, как в сензитивности к токсическим веществам, так и в интенсивности и способе метаболизма, в абсорбции, распределении и выведении химических соединений. Даже в случае с крысами и мышами токсичность химиката нередко различается от 10 до 100 крат.
Существуют значительные межвидовые различия по типу и количеству разрушающих токсины ферментов, вырабатываемых печенью. Эти ферменты играют центральную роль в борьбе с интоксикацией организма. Почки у подопытных животных также удаляют химикаты из организма иными способами и с иной интенсивностью, чем человеческие.
Одно исследование показало, что для 50 референтных химикатов значения, полученные с помощью LD50 на крысах и мышах, весьма неточно предсказали летальную дозу для человека (коэффицинты корреляции составили 0,61 и 0,65 соответственно).
В 1979 году изучение сходимости/воспроизводимости результатов теста LD50, проведенное Европейским Сообществом, показало, что значения, полученные по одним и тем же химикатам в разных лабораториях, различались от 3 до 11 крат.
Такой уровень эффективности восьмидесятилетнего теста, причиняющего страдания и смерть множеству животных, абсолютно неприемлем в 21 веке.

6. Токсичность повторных доз

Долгосрочная токсичность возникает при постоянном воздействии вещества, способного наносить вред клеткам, тканям или органам. В случае косметических ингредиентов это, в первую очередь, введение химиката через рот или кожу при изучении воздействия повторных доз, которое может длиться 28 (подострая токсичность) или 90 (субхроническая токсичность) дней.
28- и 90-дневные исследования оральной токсичности на грызунах — это наиболее часто используемые долгосрочные тесты на токсичность для всего организма. Самая высокая доза должна вызывать отравление с вероятными болью и страданиями. По завершении опыта животных убивают и исследуют на предмет повреждения органов и иного воздействия.
6В 28-дневных испытаниях чаще всего используют крыс, хотя для кожных тестов с повторными дозами используют морских свинок, крыс или кроликов. Каждую дозу получают по 10 животных, плюс 10 животных составляют контрольную группу. Тестируемый химикат вводится ежедневно через кожу, через легкие или через рот, и после умерщвления животных исследуют с точки зрения патологии и биохимии.
В 90-дневном тесте также используют крыс. В состав каждой подопытной и контрольной группы входят по 40 животных. В каждой группе используется по три дозы тестируемого химиката. Основные способы введения — через рот (обычно это принудительное кормление) и через легкие. Животные, используемые в этом тесте, могут испытывать боль и дистресс, потерю аппетита, они хуже набирают вес, у них повреждаются органы, их тошнит, развивается анемия, диарея, животные переживают сильное беспокойство. В очень тяжелых случаях животные погибают, и этому могут предшествовать судорожные припадки, изменения в поведении и выделения изо рта или анального отверстия.

Основные доводы против тестирования на животных

Видовые и наследственные различия обусловливают широкую вариативность в реакциях на химикаты, как в сензитивности к токсичным химикатам, так и в интенсивности и способах метаболизма, в абсорбции, распределении и выведении. Например, существуют значительные межвидовые вариации в видах и количестве детоксицирующих ферментов, вырабатываемых печенью, которые играют центральную роль в разложении или накоплении токсичных веществ в организме.
Трудно провести пропорциональное увеличение результатов, полученных в тестах с повторными дозами на животных с короткой продолжительностью жизни, таких как крысы, на более крупных млекопитающих с большой продолжительностью жизни, таких как человек. Предлагались разные виды расчетов, но относительно того, какой подход самый лучший, согласия нет.

7. Мутагенность и генотоксичность

Мутагены — это вещества, повышающие процент генетических изменений (мутаций) в генах и хромосомах. Мутации могут стать причиной врожденных дефектов и, в некоторых случаях, вызывают рак.
Генотоксичность — более широкий термин, который относится к способности химиката взаимодействовать различными способами с ДНК и/или другими частями клеточного ядра.
7Тестирование на предмет мутагенности/генотоксичности включает в себя оценку токсического воздействия на клетки костного мозга (формирующие клетки крови) и их гены и хромосомы. Обычно используются две техники:
а) цитогенетическое исследование костного мозга
Этот тест предполагает, что активно делящиеся кровяные клетки костного мозга особенно чувствительны к воздействию мутагенов/генотоксинов.
Тест обычно проводят на крысах, мышах или китайских хомяках. Используется 10 животных (по 5 животных каждого пола), тестируемое вещество вводится им через рот или посредством абдоминальной инъекции. Применяются разовые или повторные дозы, и через временной промежуток до 48 часов после введения берутся пробы костного мозга. Препарированные клетки крови исследуются под микроскопом на предмет воздействия на клеточное ядро.
б) микроядерный тест
В этом тесте на мутагенное/генотоксическое воздействие техника и размеры образцов примерно такие же, как в тесте [а] (см. выше), но рассматривается другой аспект клеток крови. Увеличение количества клеток, демонстрирующих повреждения ядра (формирование микроядер), указывает на геноповреждающее воздействие химиката. Используют обычно мышей.

Основные доводы против тестирования на животных

Может быть неясно, не вызван ли отрицательный результат тем, что химикат просто не достиг костного мозга. Поэтому отрицательные результаты могут быть ложными, они могут быть обусловлены не безопасностью химиката, а его неспособностью проникнуть в клетки костного мозга.
Как результат, в тестах на животных используются большие дозы. Это делает релевантность по отношению к человеку сомнительной, поскольку люди нечасто подвергаются воздействию косметических ингредиентов в больших дозах.
Кроме того, введение тестируемых веществ в брюшную полость посредством инъекции не является обычным способом воздействия косметики на человека.
Тесты включают в себя исследование лишь относительно небольшого количества тканей и спектр их применения узок.
Энзимы, восстанавливающие ДНК, и роль молекул-«мусорщиков» у животных и у человека очень различаются, и это влияет на токсический эффект тестируемого химиката.

8. Токсикокинетика и метаболизм

Тесты, исследующие токсикокинетику и метаболизм, призваны измерить время, в течение которого происходит абсорбция, распределение, метаболизм и выведение, а также определить, в какие вещества метаболируется тестируемый химикат.
Часто используют грызунов; им вводят разовые (однократные) или повторяющиеся дозы через рот (принудительное скармливание), посредством ингаляции, внутривенной инъекции или через кожу. Каждая группа по каждой дозе состоит из по меньшей мере четырех животных, но их может быть и до двенадцати. Период распределения, выведения и метаболизма отслеживается посредством повторяющихся анализов крови.
8Процесс метаболизма происходит главным образом в печени. Некоторые вещества инактивируются в процессе метаболизма, тогда как другие могут метаболироваться в токсические соединения и либо накапливаются в различных частях организма, либо выводятся. Лишь в особых случаях SCCP требует проведения исследований для оценки потенциального вредоносного воздействия. Часто характеристики вещества, такие как сильная вязкость тестируемого химиката, вводимого внутривенно, создают трудности во время применения и причиняют дополнительные страдания животным. Принудительное кормление само по себе является для животных стрессом, и может приводить к случайным повреждениям горла и легких.
После умерщвления животных исследуют на предмет аккумуляции тестируемого вещества в органах-мишенях.

Основные доводы против тестирования на животных

Существует много связанных с межвидовыми и наследственными различиями трудностей в интерпретации релевантности данных, полученных на животных, по отношению к человеку: с точки зрения темпов абсорбции (через кожу или пищеварительный канал), времени пребывания в кровяном русле, распределения в различных органах, а также скорости и способах метаболизма и выведения.
В частности, у разных биологических видов печень вырабатывает разное количество ферментов; в этом отношении результаты тестов на животных могут быть очень обманчивыми.
Иногда применяются высокие дозы, которые затрудняют экстраполяцию на человека.

9. Тератогенность и репродуктивная токсичность

Тесты на тератогенность призваны оценить вред, наносимый развивающемуся плоду, когда беременному животному вводится тестируемое вещество.
Известно, что некоторые химикаты влияют на развитие плода в матке, приводя в конечном итоге к телесным уродствам или к смерти плода.
Химикат вводится беременным самкам животных в период формирования у плода органов, и через разные интервалы времени животных убивают и проводят аутопсию. У зародышей могут обнаруживаться уродства, такие как деформации скелета или аномалии других органов.
9Чаще всего используют кроликов и крыс. Обычно испытания проводят, по меньшей мере, на 20 самках грызунов или 12 самках кроликов на каждый уровень дозы; вводятся три дозы или более; такое же количество животных входит в контрольные группы.
Самая высокая доза — та, которой достаточно, чтобы вызвать токсическое воздействие на мать, например, замедлить набор веса. Взрослые особи и зародыши умерщвляются и исследуются на предмет повреждений, вызванных токсичностью.
С помощью тестов на репродуктивную токсичность пытаются выявить химикаты, оказывающие токсическое воздействие на широкий спектр репродуктивных функций, начиная с воздействия на развитие гамет у самцов и самок, далее на оплодотворение, вживление эмбриона и беременность, вплоть до родов. Некоторые тесты исследуют несколько поколений животных.
Обычно дозы вводятся шестидесяти или большему количеству самцов и самок крыс через рот ежедневно. Через различные интервалы времени животных убивают, и проводится аутопсия самок и их зародышей.

Основные доводы против тестирования на животных

Структура и функция плаценты, различные фазы развития зародыша у крыс, кроликов и людей сильно отличаются. Это означает, что люди могут иметь большую или меньшую чувствительность к химикатам по сравнению с другими млекопитающими.
Репродуктивная система и циклы у грызунов и человека сильно отличаются, и реакция яичек и яичников на химикаты также часто различны.
В тестах используются инбридные, генетически сходные животные, которые не могут репрезентировать генетически вариабельных человеческих индивидов.
Подопытные животные малы, и продолжительность их жизни гораздо меньше, чем у человека, что создает трудности при пропорциональном увеличении результатов.
Эти тесты требуют большого количество времени, денег и животных.

10. Канцерогенность

10В тестах используют молодых крыс и мышей, дозы начинают вводить спустя очень короткое время после того, как животные были отлучены от матери. Обычно химикат вводят через рот, но он также может вводиться через кожу или через легкие. Тестируются три уровня дозы, используют как минимум 100 животных на каждую дозу, и еще 100 животных используются для контроля.
Результат оценивают с помощью анализов крови, взвешивания, фиксации патологических внешних изменений и, после умерщвления, исследования тканей и органов на предмет обнаружения раковых заболеваний. Неизбежным образом, у некоторых животных действительно развивается рак.

Основные доводы против тестирования на животных

Существуют различия в результатах, даже у разных грызунов, таких как мыши и крысы, или у разных пород одного и того же вида.
Рак — это заболевание, связанное с делением клеток. Скорость деления наших клеток в 100 000 раз выше, чем у мышей, однако люди гораздо менее подвержены раковым заболеваниям.
Интенсивность метаболизма изменяется в зависимости от размеров животного. У мышей скорость метаболизма в семь раз выше, чем у человека; это означает, что их организм вырабатывает больше оксидантов, повреждающих ДНК и в результате вызывающих рак.
У многих животных механизмы восстановления ДНК менее сложные, чем у человека. Поэтому неудивительно, что грызуны более подвержены раковым заболеваниям, чем люди, и это очень усложняет интерпретацию результатов.
Главные метаболирующие печеночные ферменты у человека и у грызунов сильно различаются, что оказывает свое влияние на реакцию на тестируемые химикаты.
Эти тесты дорогостоящи, и для их выполнения требуется до пяти лет, и, тем не менее, повторные исследования по тому же химикату могут давать иные результаты.

 

Источник

Добавить комментарий