Thử nghiệm thuốc trên "chuột ảo" sẽ cứu sống được 60.000 động vật thí nghiệm mỗi năm

Chuột, thỏ và nhiều loài động vật khác từ lâu đã được con người sử dụng để thử nghiệm độ an toàn và hiệu quả của thuốc. Nếu thử nghiệm thất bại, điều gì sẽ xảy ra? Những con vật bị giết chết, dấy lên mối lo ngại về đạo đức của một số nhà hoạt động xã hội.

Nhưng một số nhà khoa học đang cố gắng cứu những con vật này. Họ muốn xây dựng lên những hệ thống sinh học và sinh vật ảo để thử nghiệm thuốc.

Nếu thành công, chúng ta có thể tiết kiệm sinh mạng của hơn 60.000 động vật được nuôi trong các phòng thí nghiệm mỗi năm. Chúng được sinh ra chỉ để hi sinh mạng sống, phục vụ cho các thí nghiệm của con người.

Thử nghiệm thuốc trên chuột ảo sẽ cứu sống được 60.000 động vật thí nghiệm mỗi năm

Đầu tuần, Trung tâm Quốc gia về Thay thế, Tinh lọc và Giảm thiểu Thú vật trong Nghiên cứu (NC3Rs) của Vương quốc Anh đã trao giải thưởng quốc tế năm 2017, cho một nhóm nhà khoa học đến từ Đại học Oxford. Công trình được vinh danh của họ là nghiên cứu sử dụng mô phỏng máy tính, thay thế cho động vật sống trong các thử nghiệm khoa học.

Với sự trợ giúp của phần mềm "Virtual Assay", nhóm nghiên cứu đã phát triển mô hình máy tính của tế bào tim người và chạy hàng nghìn mô phỏng để kiểm tra qua 62 chất (và 15 hợp chất được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu) xem chúng ảnh hưởng thế nào đến tế bào.

Kết hợp với dữ liệu lâm sàng thực tế, mô phỏng đã có thể đoán liệu một chất có khả năng gây nguy hiểm cho tim hay không. Cụ thể, nó dự đoán chính xác tới 89% tỷ lệ gây loạn nhịp tim của các loại thuốc hoặc hợp chất.

Đối chứng với thử nghiệm tương tự trên tế bào tim thật lấy từ thỏ, các nhà khoa học cho thấy dữ liệu chỉ đạt độ chính xác 75%. Các kết quả này được công bố vào tháng 9 năm ngoái trên tạp chí Frontiers in Physiology.

Tác giả chính của nghiên cứu là Elisa Passini, đến từ khoa Khoa học máy tính Đại học Oxford. Cô nói rằng ngoài các mô hình của nhóm chính xác hơn cả thử nghiệm trên động vật. Passini tin rằng một ngày nào đó phần mềm có thể thay thế được động vật trong các thử nghiệm độc hại. Và điều đó có thể cứu sống nhiều sinh mạng.

"Các chiến lược hiện tại để đánh giá độc tính tim mạch là kết hợp các nghiên cứu tiền lâm sàng sử dụng nhiều loài động vật", bao gồm chuột, thỏ, chó và lợn, Passini chia sẻ. Mỗi năm có ít nhất 60.000 động vật được sử dụng trong các thí nghiệm sàng lọc kiểu này. “Và đây là chỗ các mô phỏng trên máy tính của chúng tôi có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc thay thế chúng".

Vicky Robinson, giám đốc điều hành của NC3Rs, cho biết trong lễ trao giải thưởng cho các nhà nghiên cứu Oxford: "Tôi rất vui mừng khi Ban hội thẩm chọn ra bài báo nổi tiếng này cho giải thưởng 3Rs hàng năm của chúng tôi". Giải thưởng đi kèm hơn 30.000 USD tiền mặt.

Trung tâm Quốc gia về Thay thế, Tinh lọc và Giảm thiểu Thú vật trong Nghiên cứu được thành lập vào năm 2004, sau một báo cáo của chính phủ Anh kêu gọi thành lập một tổ chức quốc gia yêu cầu minh bạch hóa việc sử dụng động vật trong thử nghiệm khoa học.

Trên thực tế, các mô hình máy tính từ lâu đã được coi là một công cụ tiềm năng để thử nghiệm và nghiên cứu các loại thuốc mới, cũng như các căn bệnh như ung thư và rối loạn di truyền. Nhưng mô hình máy tính vẫn chưa trở thành một phần quan trọng trong nghiên cứu khoa học.

Passini và nhóm của cô tin rằng phần mềm của họ có thể giúp thu hẹp khoảng cách. Nó dự định sẽ được sử dụng rất dễ dàng, kể cả đối với những nhà khoa học không phải là chuyên gia máy tính. Và không giống như các mô hình trước đây, Passini nói rằng chúng có thể cho kết quả thử nghiệm sát nhất với cơ thể con người.

Ví dụ, trong nghiên cứu hiện nay, mô phỏng máy tính tạo ra 9 cấu hình khác nhau của các tế bào tim, dựa trên mức độ và khả năng vận chuyển ion qua màng tế bào của chúng. Và quả thực, nhóm nghiên cứu của Passini đã nhận thấy rằng một số cấu hình nhất định dường như có nguy cơ bị loạn nhịp từ các loại thuốc nhất định.

Mỗi năm có khoảng 60.000 động vật thí nghiệm được nuôi để phục vụ khoa học

Giải thưởng NC3Rs được tài trợ bởi công ty dược phẩm GlaxoSmithKline của Vương quốc Anh là giải thưởng thứ hai của Passini và bài báo nghiên cứu của nhóm nhận được. Trước đó vào năm ngoái, cô và nhóm mình cũng đã nhận giải Sáng tạo Công nghệ từ Hiệp hội An toàn Dược phẩm.

Passini chia sẻ rằng phần mềm Virtual Assay đã được sử dụng bởi 4 công ty dược phẩm để hỗ trợ cho các nghiên cứu và thử nghiệm thuốc của họ và an toàn thuốc của họ, bao gồm cả công ty dược Merck của Mỹ và Janssen của Bỉ.

Cô cũng cho biết nhóm của cô dự định sử dụng phần mềm để nghiên cứu xem thuốc có thể ảnh hưởng đến khả năng tim co bóp và máu lưu thông máu khắp cơ thể như thế nào. Nhóm nghiên cứu tại Đại học Oxford cũng bắt đầu tiến hành các nghiên cứu ảo, trong lĩnh vực tìm hiểu và điều trị đau mạn tính và bệnh đái tháo đường type 2.

Tham khảo Gizmodo