“Aspetti gestionali e applicativi dell’uso dei primati non-umani in
sperimentazione biomedica”
Augusto Vitale
Dip. Biologia cellulare e Neuroscienze
Istituto Superiore di Sanità
Scaletta
• Modelli animali
• I primati non umani
• Primati non umani e sperimentazione animale
• Primati non umani e lo studio della malattia di
Parkinson
Per sperimentazione animale si intende l’utilizzo di
animali a scopi scientifici.
Il tipo di sperimentazione può essere sia applicativo che
di base.
La sperimentazione di base riguarda la conoscenza
generale su un particolare aspetto della vita
dell’animale che si sta studiando.
La ricerca applicativa riguarda l’utilizzo dell’animale
come modello, cioè come mezzo per comprendere
meglio una qualche caratteristica biologica di un’altra
specie, generalmente quella umana.
Un modello animale rappresenta una
condizione che permette di studiare
fondamentali processi biologici e
comportamentali. Oppure può essere utilizzato
per provocare un processo patologico che
assomiglia, perlomeno per certi aspetti, allo
stesso processo patologico osservato nella
specie umana o in altre specie
Il modello animale è un concetto
relativo
Validity of the Animal Model
• Face Validity
• Construct Validity
• Predictive Validity
Validity of an animal model of disease
(construct, face and predictive validity)
is largely influenced by animal well-being.
Stress and sufference may profoundly interfere
with several physiological parameters in all
fields of translational research.
Welfare of animals used in
translational research
is not only an ethical requirement
but it is also a scientific
requirement.
Darwin
Aplysia californica, a free moving animal; Scale: 4 cm.
Moroz et al, submitted ®
Roditori
Topi e Ratti
Sistematica
• Proscimmie
Sistematica
• Proscimmie
• Antropoidee (Platarrine, Catarrine,
Hominidi)
•
Orango (Pongo pygmaeus)
Numero di primati non umani utilizzati
in sperimentazione in EU in 2005
• Proscimmie
677
• Scimmie del Vecchio Mondo
1564
• Scimmie del Nuovo Mondo
8210
• (7004 individui in studi di tossicologia)
I primati non umani devono provenire da allevamenti dove
vengono fatti riprodurre per la ricerca, e possono essere usati
solo in procedure che sono "carried out in relation to lifethreatening or debilitating clinical conditions in human
beings." Si afferma chiaramente che questo tipo di ricerca
include ricerca di base biologica e comportamentale. E’
permessa anche ricerca che ha come fine la conservazione
della specie.
I soggetti sperimentali devono essere devono essere figli di
genitori nati in cattivita’ a partire dalle seguenti date:
“Marmosets - as soon as Member States apply the directive.
Cynomolgus and Rhesus macaques - 7 years after Member
States apply the directive; All other primates - 10 years after
Member States apply the directive.”
L’uso delle Grandi Scimmie è proibito, però è
possibile ottenere il permesso di utilizzarle, se
la ricerca favorisce la conservazione della
specie oppure se, con il permesso della
Commissione Europea, se la ricerca è in
relazione diretta con “unexpected outbreak of a
life-threatening disease”
Uso dei primati non umani in
sperimentazione
• Tossicologia
Raccomendations of Home Office
• Use of a well characterised species may be quicker and
require fewer animals;
• unknown and contradictory neurophysiological
sensitivity, meant to reflect differences in suffering of the
species;
• public perception;
• limited availability in early stages requesting small size
animal to allow fast developments of new
pharmaceutical for serious medical condition.
Uso dei primati non umani in
sperimentazione
• Tossicologia
• Malattie infettive (Tubercolosi, Malaria,
AIDS)
• Neuroscienze
Neuroscienze dei primati non umani
Replacement
• Tossicologia
• Malattie infettive
• Neuroscienze
I primati non umani e lo studio della malattia di Parkinson
Replacement
“any scientific method employing non-sentient
material which may, in the history of
experimentation, replace methods which use
conscious living vertebrates”
(Russell and Burch, 1959)
Reduction
“reduction in the number of animals used to
obtain information of a given amount and
precision”
(Russell and Burch, 1959)
Refinement
“Any
approach which avoids or minimises the actual
or potential pain, distress and other adverse effects
experienced at any time during the life of the
animals involved, and which enhances their
wellbeing”
(Buchanan-Smith et al,2005)
Possiamo e come applicare il modello
delle 3Rs all’uso dei primati non umani
nello studio della malattia di Parkinson?
Replacement
• Total Replacement
• Relative Replacement
“Although rodents have been widely used
to study the effects of MPTP, non-uman
primates appear to express a wide variety
of neuropathologic features in response to
MPTP and are, of course, much closer to
humans from a phylogenetic standpoint”
(Forno, 1996)
Reduction
L’uso dei primati non umani in
studi di neuroscienze è
caratterizzato da un numero
basso di soggetti sperimentali
Refinement
• Rinforzo positivo (spostamenti, iniezioni…)
• Sedie di costrizione
• Arricchimenti ambientali
• Registrazioni multiple di attività neuronali
• Telemetria
Conclusions
Compared with Replacement and Reduction, perhaps
not surprisingly, Refinement appears to be the “R”
easier to implement in PD studies utilising non-human
primates. The effort in actively improving the level of
welfare of monkeys utilised in PD studies must be
directed to all of the phases of the life of an individual:
pre-, during and post-treatment. And this effort will
result in an improvement of the quality of the life of the
animal as well of the quality of the research as well.
(Vitale et al, 2008)