Научные и этические аспекты использования изолированных культур клеток животных в рамках экспериментальных исследований лекарственных средств
Отношение к животным и этика их использования в экспериментах, история данного воспроса и его исследование на современном этапе. Изолированные культуры клеток и тканей. Методы, альтернативные работе с животными в медицине, их преимущества и значение.
| Рубрика | Медицина |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 06.06.2011 |
| Размер файла | 32,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Научные и этические аспекты использования изолированных культур клеток животных в рамках экспериментальных исследований лекарственных средств
Введение
В последнее время биомедицинские исследования становятся чрезвычайно важными, необходимыми и экономически востребованными в связи с появлением новых лекарственных препаратов, технологий, приборов и диагностических процедур. Причём, если раньше защита прав испытуемых при разработке лекарств, процедур, методов лечения или диагностики рассматривалась как защита целостной личности (индивидуума), то теперь уже стало очевидным, что уважение к правам исследуемого подразумевает уважение, как к биологическому материалу, так и к персональным данным. Всё чаще появляется беспокойство широких слоев общественности о возможных социальных, психологических и материальных последствиях полученной в этих исследованиях информации.
Биоэтика - направление, рассматривающее моральные проблемы в новейших областях медицины, связанные с принятием решений относительно здоровья и продолжения жизни [1].
Понятие «биоэтика» возникло недавно, несколько десятилетий назад. Способствовало этому обострение этических проблем, связанных с биомедицинскими исследованиями и медицинской практикой. В ряде стран имеются центры по биоэтике; в Европейском Союзе работает Комитет по биоэтике. Комитет с аналогичным названием открыт при Академии наук России [2].
Биоэтика рассматривает этичность поведения человека по отношению к животным; это направление некоторые зарубежные авторы называют «биологическая» биоэтика». Другое направление биоэтики - этика отношения к человеческим существам; в этом плане биоэтика смыкается с медицинской этикой - деонтологией.
Человечество в настоящее время готово подчинить своему контролю живые силы природы. Этот технический прогресс выходит за пределы традиционных моральных ценностей. Поэтому возникло такое направление, как биоэтика, задача которой - определить границы применения новых орудий жизни и смерти.
Вопрос о том, что отношение к животным может и должно быть этичным, был окончательно решен сравнительно недавно. В течение многих веков царило мнение о том, что только человек представляет ценность как живое существо и имеет право использовать произвольно любые объекты живой и неживой природы. Этот тип мировоззрения получил название антропоцентризма (от греческого слова «антропос» - человек).
Тем не менее, протест лучшей части человечества против жестокого отношения к животным, развитие этической философской мысли, особенно в конце XIX и в XX вв., привели человечество к необходимости пересмотреть свои взгляды на отношение к животным, подвергнуть сомнению односторонность своей этики и выработать более гуманный и справедливый взгляд на свой статус в окружающем мире [1].
1. Отношение к животным и этика их использования в экспериментах
1.1 История вопроса
Не смотря на то, что животные широко используются в биомедицинских исследованиях, вопрос о допустимости этого продолжает дискутироваться. Среди противников экспериментов на животных можно встретить не только активистов защитников животных, но и философов, биологов, ветеринаров и медиков.
Антропоцентрический подход к оценке животного в течение многих веков заставлял человека воспринимать животное через призму его полезности для людей. Даже если речь не шла о пользе животного, как продукта питания, исходного сырья для одежды или биологической модели в экспериментах, а говорилось об узах привязанности между человеком и животным или о сострадании к животному, - ситуация рассматривалась только с точки зрения пользы для человека. Указывалось, что животные ценны для нас тем, что скрашивают одиночество, помогают сохранить здоровье, благоприятно влияют на нервную систему, помогают воспитывать детей отзывчивыми. Ни слова не говорилось о том, что извлекают животные из контактов с человеком, легко ли им дается роль объекта милосердия со стороны детей, тем более роль живой игрушки.
Наука решила вопрос о том, что животные могут чувствовать, думать, общаться друг с другом и с человеком. Наиболее близко стоящие к человеку виды обезьян - антропоиды - умеют не только разговаривать с помощью системы сигналов типа азбуки глухонемых, но могут заниматься искусством - рисовать. Наблюдения этологов показали сложность психики животных, их способность к глубоким эмоциям и даже наличие у них альтруистического поведения [3].
В 1822 г. в Великобритании впервые в мире был принят закон против жестокого обращения с домашними животными. В 1824 г. в Великобритании начало свою работу первое в мире общество по защите животных, которое активно работает и в настоящее время - это Королевское общество защиты животных, находящееся под покровительством королевы Великобритании. К концу века общества по защите животных и законы, защищающие животных от жестокостей, были созданы во многих развитых странах мира.
В документах Всемирного общества защиты животных указывается, что животные - это чувствующие существа и, как таковые, имеют потребности. Если потребности животных, в целом, аналогичны потребностям человека: питаться, размножаться, трудиться, играть, общаться с себе подобными, - то, очевидно, они также должны быть удовлетворены. Человек всегда считал своей привилегией наличие у него потребностей и своим правом - их удовлетворение.
В XX веке Альберт Швейцер (1875-1965) [4] основал новую универсальную этику - этику «благоговения перед жизнью». А. Швейцер распространил моральный статус на все живое на Земле, на все формы жизни, считая, что инстинкт самосохранения, стремления жить заслуживает глубокого уважения независимо от того, человек ли это или одноклеточное существо. «Те люди, которые проводят эксперименты над животными, связанные с разработкой новых операций или с применением новых медикаментов, те, которые прививают животным болезни, чтобы использовать затем полученные результаты для лечения людей, никогда не должны вообще успокаивать себя тем, что их жестокие действия преследуют благородные цели. В каждом отдельном случае они должны взвесить, существует ли в действительности необходимость приносить это животное в жертву человечеству. Они должны быть постоянно обеспокоены тем, чтобы ослабить боль, насколько это возможно. Как часто еще кощунствуют в научно-исследовательских институтах, не применяя наркоза, чтобы избавить себя от лишних хлопот и сэкономить время! Как много делаем мы еще зла, когда подвергаем животных ужасным мукам, чтобы продемонстрировать студентам и без того хорошо известные явления!». Так писал А. Швейцер в книге «Культура и этика», вышедшей в 1923 г. [5].
По мнению Т. Ригана [6, 7] почти все взаимоотношения человека с животными носят эксплуататорский характер, несмотря на то, что животные имеют права на удовлетворение и реализацию своих природных целей.
1.2 История биомедицинского эксперимента
Историю биоэкспериментальной медицины можно разделить на три этапа.
Первый этап приходится на XVII и XVIII вв., начинаясь с работ анатома А. Везалия. Это период проведения экспериментов на животных без анестезии, поскольку обезболивающие препараты были открыты только в XIX в. Такие эксперименты отличались чрезвычайной жестокостью.
Второй период экспериментов приходился на XIX в. и продолжался около ста лет. В этот период начались выступления общественности, осуждавшие экспериментирование на животных. Началось движение по защите животных. В 1878 году был принят первый в мире закон о защите экспериментальных животных, предписывающий использование обезболивающих препаратов.
Примеры экспериментов, которые проводились в конце XIX в., приведены в книге «Жестокости современной науки», Клод Бернар изучал влияние высоких температур на животных, помещая их в специальные печи и наблюдая за их гибелью.
Третий этап приходится на XX в. В этот период происходит модификация экспериментальной науки. Были приняты Международные рекомендации по проведению медико-биологических исследований с участием животных и «Европейская конвенция по защите позвоночных животных, используемых в экспериментальных и других научных целях».
Но несмотря на законодательство и общественное мнение, в наше время все же продолжаются жестокие эксперименты на животных.
1.3 Этика использования животных в экспериментах
П. Сингер, проанализировав современные методы исследования на животных, пришел к выводу, что при учете страданий животных все эксперименты надо считать аморальными. По его мнению, большая часть экспериментов дает малый эффект, а чисто научные исследования вообще не поддаются оценке на «полезность» [8].
В настоящее время нет общепризнанного единого мнения по отношению к экспериментам на животных. Например, в Великобритании предпочтение отдается гуманистической позиции, в США животные защищаются от произвола, в том числе и со стороны их владельцев.
Критические мнения о пользе экспериментов на животных для медицины высказывают не только активисты движений защитников животных, но и медики. Независимый Комитет по модернизации медицинских исследований, объединяющий американских врачей, опубликовал ряд статей, посвященных этому вопросу [9, 10]. На основании анализа достижений современной медицины приводятся данные, показывающие, что прогресс медицины в большинстве случаев связан с клиническими наблюдениями за больными, а не с экспериментами на животных. Это лечение таких заболеваний, как гепатит, ревматизм, тиф, язвенный колит, болезни щитовидной железы, а также важнейшие открытия в иммунологии, анестезиологии и в лечении депрессивных состояний. Многие важные медицинские открытия были сделаны с опозданием из-за ошибочной информации, полученной в экспериментах на животных.
«Война против рака» началась в 1971 г., но не увенчалась успехом, хотя затраты на эксперименты с использованием животных превысили миллиард долларов в год. Нет пользы и от экспериментов на животных при изучении СПИДа. Аналогичное мнение высказано и в работе «Крысы-алкоголики» [11]. Проанализировав 3496 публикаций и 284 специальных проектов по изучению алкоголизма на животных, авторы пришли к выводу, что это работы для «самой работы», практически бесполезные для понимания и лечения алкоголизма у человека. Тем не менее, работы такие продолжаются, поглощая десятки миллионов долларов в год.
Насколько низка эффективность использования животных в тестировании лекарственных препаратов показывает тот факт, что примерно 90% новых лекарственных средств забраковываются на ранних стадиях клинических испытаний, хотя они прошли многолетние испытания на животных по специальной схеме, включающей испытания на острую и хроническую токсичность, канцерогенность мутагенность и тератогенность.
Известно много случаев, когда опыты на животных привели к неправильным выводам о безопасности препарата. Большой резонанс в мире получило так называемое дело о талидомиде, успокаивающем средстве, которое прошло испытания на животных и было рекомендовано для приема беременным женщинам. Результат был ужасен. В различных странах мира из-за приема этого препарата родилось примерно 10000 детей с дефектами конечностей. Еще в 1907 году на основании клинических наблюдений было показано канцерогенное действие асбеста, но до 1960 года это не принималось во внимание, т. к. опыты на животных не подтверждали этого действия. К концу шестидесятых годов нашего столетия накопилось много данных о связи курения с раком легких, но и на это долго не обращали внимания, поскольку опыты на лабораторных животных противоречили этим данным.
Р. Шарп [12] приводит более 100 примеров, когда ошибочные представления, что животное и человек одинаково реагируют на тестируемые вещества, были причиной ложных выводов о характере действия препарата на человека по итогам его тестирования на животном. В ряде случаев такие выводы имели печальные последствия для людей.
Причины низкой эффективности экспериментов на животных определяются биологическими различиями между человеком и экспериментальными животными. Животные могут по-разному реагировать на один и тот же лекарственный препарат. Например, морфий оказывает угнетающее действие на организм человека, крыс и собак, но возбуждает кошек, коз и лошадей, аспирин ядовит для кошек, а пенициллин для морских свинок. Различия в реакциях на токсичные вещества у животных и человека могут быть следствием различий в абсорбции, в кишечной флоре, в распределении в тканях, в метаболизме, включая биоинтоксикацию и детоксикацию. в механизмах и скорости восстановления и выделения. Все это делает проблематичным экстраполяцию результатов, полученных на животных, на человека.
Хотя и появилась устойчивая тенденция к снижению числа экспериментов на животных во всех развитых странах мира, тем не менее, масштабы таких работ еще велики. В год в мире в биомедицинских исследованиях погибает несколько десятков миллионов лабораторных животных.
2. Изолированные культуры клеток и тканей
2.1 Методы, альтернативные работе с животными
Когда это возможно, то надо заменять животных другими моделями и приемами, например, культурами клеток тканей, компьютерными и биохимическими моделями, а вместо живых животных использовать изолированные органы.
Проблеме замены животных на альтернативные модели уделяется очень большое внимание [13, 14 и др.]. Альтернативные методы нашли применение в различных областях: при производстве вакцин, в вирусологии, в токсикологических исследованиях, при тестировании безопасности различных продуктов и лекарственных препаратов, в физиологических исследованиях, в санитарно-гигиенических работах. Число животных, используемых в биомедицинских экспериментах в европейских странах, непрерывно снижается. Наиболее трудно использовать альтернативы при изучении поведения животных (поведенческие тесты), в экспериментальной хирургии.
Большие успехи достигнуты в использовании культур клеток тканей (методы in vitro). Разработаны модели с использованием изолированных органов и срезов тканей.
После 1960 г. многие затруднения, встающие на пути биохимиков при использовании метода культуры клеток, были устранены в результате трех событий. Наиболее важную роль сыграл, возможно, тот факт, что промышленные компании взяли на себя поставку культуральных сред, сывороток, клеток и посуды для культивирования, что позволило выращивать клетки эпизодически или постоянно на самой различной поверхности - от менее одного квадратного сантиметра до нескольких квадратных метров. Это стало возможным только потому, что, с одной стороны, были созданы простые среды, обеспечивающие хороший рост клеток, а с другой - разработаны простые методы выделения первичных клеток, селекции клонов и хранения клеточных линий.
Список типов клеток, которые уже введены в культуру, достаточно велик. Это элементы соединительной ткани человека (фибробласты), скелетные ткани (кость и хрящи), скелетные, сердечные и гладкие мышцы, эпителиальные ткани (печень, легкие, почки и др.), клетки нервной системы, эндокринные клетки (надпочечники, гипофиз, клетки островков Лангерганса), меланоциты и различные опухолевые клетки.
Не смотря на широкую доступность альтернатив, количество используемых животных уменьшается очень медленно. Представление и последующее использование альтернатив не представляется простым по некоторым причинам:
1. Некоторые давно работающие сотрудники противостоят изменениям и нуждаются в убеждении о преимуществах использования альтернатив. Книги, лаборатории и оборудование до сих пор ориентированы на эксперименты на животных. Убеждение таких учителей в преимуществах альтернатив представляется сложным.
2. Внедрение альтернатив обычно требует первоначальных вложений времени и денег.
3. Существуют финансовые, технические и другие факторы, которые ограничивают использование альтернатив.
Сотрудники с положительным отношением к использованию альтернатив экспериментам на животных, в частности те, которые разработали их сами, обычно знают, как решать проблемы, описанные выше.
2.2 Преимущества альтернатив
эксперимент медицина животное этика
66 процентов лауреатов Нобелевской премии в области физиологии и медицины прошлого столетия использование альтернативных методик играло ключевую роль в исследовании [15]; за последние годы процент использования in vitro технологий значительно вырос [16]. В первую очередь это связано с преимуществами применения альтернатив.
В зависимости от целей, модели без животных имеют ряд преимуществ перед экспериментами на животных.
1. Работа с альтернативами исключает влияние эмоций, возникающих при взаимодействии с мертвыми или живыми животными.
2. В то время как определенный эксперимент может быть проведен лишь один раз, альтернативная модель может использоваться вновь и вновь.
3. Модель может иметь встроенную систему самооценки, позволяющую оценить степень достижения целей эксперимента.
4. Альтернативы, включающие аудиовизуальные технологии предоставляют возможность демонстрации явлений, которые обычно не наблюдается в подобном эксперименте на животном.
Не смотря на то, что создание альтернативной модели может быть дорогостоящим, ее можно использовать неоднократно. Кроме того, альтернативная модель чаще обходится дешевле приобретения большого количества животных [17].
2.3 Некоторые преимущества работы с культурой клеток
Главное преимущество культивируемых клеток, которое полностью используется клеточными биологами, но часто игнорируется биохимиками, - это возможность прижизненного наблюдения клеток с помощью микроскопа. Существенно то, что при работе с культурами клеток в эксперименте используются здоровые клетки и что они сохраняют жизнеспособность в течение всего эксперимента. Убедиться в этом можно, периодически тестируя культуру клеток. Более того, легко оценивать относительное содержание жизнеспособных клеток. При опытах же на целом животном состояние почек, например, можно оценить лишь в конце эксперимента, и к тому же обычно лишь качественно.
Культуры клеток представляют собой гомогенную популяцию генетически однородных клеток, растущих в постоянных условиях. Более того, исследователь может изменять эти условия в определенных пределах, что позволяет ему оценивать влияние на рост клеток самых различных факторов - рН, температуры, концентрации аминокислот, витаминов и т.п. Рост может быть оценен в течение короткого периода времени либо по увеличению числа или размера клеток, либо по включению радиоактивных предшественников в клеточную ДНК.
Более того, при работе с культурами клеток существенные результаты могут быть получены при использовании очень небольшого количества клеток. Эксперименты, требующие для выяснения того или иного вопроса использования 100 крыс или 1000 человек, могут быть с равной статистической достоверностью поставлены на 100 культурах на покровных стеклах. Если каждую клетку рассматривать как независимый объект эксперимента, то одна культура на покровном стекле даст более достоверный ответ, чем целая клиника, полная больных. Это является важным преимуществом, когда дело касается человека, и, кроме того, снимает многие этические проблемы, возникающие при необходимости использовать для эксперимента большую группу животных. В ряде случаев на конечных стадиях эксперимента все же возникает необходимость в опытах на целых животных, однако ничто не мешает при этом использовать клеточные культуры в предварительных исследованиях.
Поскольку клетки в культуре легко доступны для различных биохимических манипуляций, то при работе с ними радиоактивные предшественники, яды, гормоны и т.п. могут быть введены в заданной концентрации и в течение заданного периода времени. Количество этих соединений может быть на порядок меньше, чем при экспериментах на целом животном. Исчезает также опасность того, что исследуемое соединение метаболизируется печенью, запасается мышцами или экскретируется почками. При использовании клеточных культур, как правило, бывает нетрудно установить, что при такой-то концентрации добавленное в культуру вещество находится в контакте с клетками в течение данного периода времени. Это обеспечивает получение реальных значений скорости включения или метаболизма исследуемых соединений. Интерпретация результатов таких экспериментов на целых животных чрезвычайно затруднительна, хотя и в клеточных культурах результаты могут маскироваться повреждающим действием исследуемых соединений. Однако в тех случаях, когда цель эксперимента - обнаружить действие того или иного лекарственного препарата или косметического средства на животное, факторы, создающие проблему для одного биохимика, могут явиться сутью эксперимента для другого.
Одним из главных преимуществ бактериологов по сравнению с традиционными биохимиками, работающими с эукариотами, являлась доступность широкого набора мутантных микроорганизмов, что позволяло бактериологам проводить сложные генетические эксперименты. Изучение наследственных взаимосвязей у эукариот требовало длительного времени, причем особенно длительным временем генерации отличаются млекопитающие. Наиболее остро эта проблема проявилась при изучении генетики человека, которая в лучшем случае остается лишь описательной наукой. Способность клеток к росту в культуре привела к развитию методов клонирования, хранения и слияния клеток, что в свою очередь привело к становлению новой области науки - генетики соматических клеток.
Клетки, синтезирующие интересующие исследователей антитела (например, клетки селезенки животных, иммунизированных специфическими антигенами), плохо росли в культуре или совсем не росли, а клетки миеломы продуцировали антитела с неизвестной специфичностью. Способность этих двух типов клеток к слиянию позволила в последнее время наладить крупномасштабное производство моноклональных антител. Если мышь иммунизировать неочищенным препаратом антигена и затем клетки ее селезенки гибридизовать с клетками миеломы, то среди полученных гибридных клеток найдется по крайней мере одна, продуцирующая антитела, специфические к исходному антигену. Эта клетка может быть клонирована и трансплантирована в мышь в форме опухоли, продуцирующей высоко специфические антитела в количестве, измеряемом граммами. Представляя безусловный интерес для иммунологов, это, кроме того, дает возможность биохимику получать антитела к материалу, который он не может должным образом очистить [18].
2.4 Отрицательные стороны при работе с культурой клеток
Клетки - это «кирпичики», из которых построен организм, и они очень сходны у самых различных животных. Для удобства исследования отдельные клетки, ткани, органы и их системы можно рассматривать самостоятельно. Но главным моментом такого подхода служит представление о том, что функция каждой клетки, ткани и органа находится в тесной связи с функциями других клеток, тканей, органов и систем, а весь комплекс регуляторных механизмов обеспечивает не только тонкое взаимодействие внутри организма, но и приспособление организма как целого к постоянно меняющимся физико-химическим и социальным условиям среды [19, 20].
Характерная черта большинства многоклеточных организмов - множественность, дифференциация и специализация структур и функций составляющих их элементов. Так, в организме позвоночных животных насчитывается примерно 1015 клеток, дифференцированных приблизительно на 200 клеточных типов, формирующих высокоспециализированные ткани, органы и системы. Такая степень множественности, дифференциации и специализации составляющих компонентов требует высокого уровня их интеграции и координации, без чего не может быть обеспечено существование организма как единого целого с его способностью к самостановлению, самосохранению и самовоспроизведению. Это обстоятельство эволюционно обусловило возникновение в многоклеточных системах разнообразных форм, механизмов и уровней организующих межклеточных взаимодействий. Они в конечном счете сводятся к взаимному обмену клеток утилизируемыми веществами - строительными и топливными материалами (системы межклеточной передачи веществ и энергии), к межклеточному сигнальному управлению характером и интенсивностью обмена веществ и энергии в клетках (системы межклеточной передачи информации, или сигнальные системы). Обе коммуникативные системы взаимодействий осуществляются соответственно с помощью утилизируемых и сигнальных метаболитов (утилизонов и информонов). Оба типа метаболитов секретируются и транспортируются от клетки к клетке либо по контактам (простые; высокопроницаемые, или «щелевые»; нервные синапсы) их поверхностей, либо с циркулирующими жидкостями (кровь, гемолимфа, а также лимфа, ликвор) - гуморально.
В формировании стабильной целостности организма при его взаимоотношениях с внешней средой важное значение имеют процессы межклеточного управления с помощью информонов. Существенно дополняя и координируя механизмы внутриклеточного управления (генетические, ферментативные, мембранно-транспортные), межклеточные взаимодействия направленно изменяют с их помощью - необратимо программируют (детерминируют) или обратимо регулируют (контролируют) - метаболизм отдельных клеток в соответствии с потребностями самих клеток, тканей, органов, целого организма. Кроме того, возникшие в клетках под влиянием надклеточных сигналов метаболические сдвиги вторично приводят к направленному обратимому изменению потока утилизируемых веществ. В результате системы межклеточного управления специфически позитивно или негативно программируют цитодифференцировку и регулируют жизнедеятельность клеток (непосредственно и при участии утилизонов), определяя необходимые для организма целостность и постоянство внутренней среды, его гомеостаз [21].
Успех изучения целого организма зависит не только от знания макро- и микроструктуры органов, основы протекания физических и химических процессов в живых тканях, но и представления организма в как единой функционирующей системы, в которой все органы и ткани находятся в тесном взаимодействии между собой. При этом особое внимание следует уделить взаимодействию каждого органа и систем в зависимости от меняющейся ситуации в организме и вне его.
Целостный организм неразрывно связан с окружающей его внешней средой и поэтому, как писал еще И.М. Сеченов, в изучение организма должна входить и среда, влияющая на него [20].
В отличие от целостного организма культуры клеток лишены структурной организации, не имеют характерной гистологической архитектуры. Динамические свойства культивируемых клеток часто трудно контролировать, также трудно реконструировать in vitro некоторые клеточные взаимодействия, наблюдаемые in vivo.
Популяция клеток не всегда гомогенна и обладает фиксированным фенотипом. Некоторые культуры, например, кератиноциты эпидермиса, содержат стволовые клетки, клетки-предшественники и кератинизированные чешуйчатые клетки. В такой культуре происходит постоянное обновление за счет стволовых клеток, пролиферация и созревание клеток-предшественников, а также необратимая дифференцировка, сопровождающаяся «слущиванием» чешуйчатых клеток в культуральную среду.
В свежевыделенных культурах (первичных) наиболее полно представлены типы клеток той ткани, откуда они были получены. Пассирование обеспечивает возможность продления существования культуры, возможность клонирования, исследования и сохранения свойств клеток, однако при этом получаются более однородные популяции, а также теряются специализированные клетки. После нескольких пересевов линия клеток либо гибнет, либо трансформируется и становится постоянной клеточной линией. Свойством «бессмертности» обладают в основном клетки, полученные из опухолей. Появление постоянной линии клеток констатируется по морфологическим изменениям (уменьшение размера клеток, снижение их адгезивности, округление, увеличение ядерно / цитоплазматического отношения, по увеличению скорости роста, по снижению зависимости от сыворотки, по увеличению эффективности клонирования, по снижению зависимости от субстрата, по увеличению гетероплоидности (хромосомные различия между клетками) и анеуплоидности и по увеличению опухолеродности. Нормальные клетки могут трансформироваться в постоянную линию, не становясь при этом злокачественными.
В настоящее время клеточные и тканевые культуры позволяют исследовать такие важные для медицины проблемы, как перерождение нормальных клеток в опухолевые, всесторонне изучать их свойства, чувствительность клеток к физическим и химическим факторам, в том числе к лекарствам, а также определять потенциальную мутагенность и канцерогенности этих факторов, т.е. их способность вызывать мутации и опухоли. Разработка методов длительного культивирования позволяет формировать банки клеточных линий, обладающих определёнными генетическими и биохимическими свойствами. На этой основе создаются методы криоконсервации - сохранение в условиях глубокого охлаждения клеток, тканей и органов для трансплантации (пересадки), в качестве резервного генофонда редких и исчезающих биологических видов, а также для других целей. С конца XX в. стали возникать банки, в которых хранятся замороженные стволовые клетки, используемые для лечения самых различных болезней и травм.
Клеточные культуры служат также удобными объектами для изучения тканевой несовместимости и других иммунных реакций. Они используются в диагностике вирусов и для получения вакцин. Таким образом, культура клеток и тканей применяется для решения как фундаментальных теоретических проблем (таких, напр., как клеточная дифференцировка), так и различных практических задач, особенно в области медицины. Этот метод - неотъемлемая составная часть генной инженерии, клеточной инженерии, клонирования и других направлений экспериментальной биологии [21, 22].
3. Этика Научных Исследований
3.1 Этика научных исследований в ветеринарии
Сегодня актуальным является повышение значения этических аспектов науки, ускорение научно-технического прогресса, превращение научной профессии в массовую, усиление роли коллективных форм трудовой деятельности в науке. В результате становится необходимым освещение различных вопросов этики ученых как своеобразной профессиональной группы. Для них проведение научных исследований - это неотъемлемая составляющая учебного процесса, путь к самостоятельному познанию истины и проверка способности к разрешению различных вопросов проблемного характера.
Как указывал академик К.И. Скрябин, по количеству объектов изучения, а также по своей глубине ветеринарная медицина представляет собой самое интересное звено человеческой жизни. Ведь нет другой науки, которая бы исследовала и предохраняла от болезней такое большое количество представителей животного мира. Ветеринарную медицину тревожит также судьба мелких домашних животных, редких и экзотических животных зоопарков, различных лабораторных животных, которых она защищает, беспокоится за состояние их здоровья.
На сегодня в мире насчитывается более 150 заболеваний, общих для человека и животных. Это заболевания различной природы, и чтобы уберечь от них здоровье людей, следует ликвидировать их среди животных. Для этого в нашей стране осуществляются тесные контакты между ветеринарно-санитарной и медицинской службами, а научные разработки проблем профилактики таких болезней проводятся по комплексной программе ученых ветеринарной и гуманитарной медицины.
Особого внимания заслуживает ветеринарно-санитарная экспертиза продуктов животноводства. Здесь важно не только предотвратить попадание в пищу продуктов от больных животных, возникновение кормовых токсикоинфекций, но и защитить человека от потребления продуктов, которые содержат микотоксины, пестициды, антибиотики и другие вредные вещества. Дальнейшее совершенствование методов экспертизы продуктов животноводства - важная перспективная задача ветеринарной медицины.
Нельзя не вспомнить и лабораторных животных, которых широко используют в экспериментальной медицине. На них изучают спонтанные и экспериментальные новообразования, работу искусственного сердца. Результаты исследований в первую очередь зависят от здоровья лабораторных животных, отсутствия инфекционных, инвазионных и других болезней.
Важной является проблема охраны окружающей среды и животного мира. Промышленное животноводство остро поставило проблему охраны окружающей среды, предотвращение ее загрязнения стоками животноводческих комплексов. Надежное обеззараживание, защита окружающего воздушного бассейна, проблемы дезодорации нуждаются в оптимальном решении.
Важное значение имеет деятельность ветеринарной медицины по проверке на токсичность, тератогенность, мутагенность и канцерогенность предложенных для использования с сельском хозяйстве и животноводстве пестицидов, инсектицидов, биологически активных веществ, кормовых добавок и др. эта работа в перспективе приобретает важное значение, поскольку практически мы вступили в полосу химизации как растениеводства, та и животноводства [24, 25].
3.2 Основные научные проблемы ветеринарной медицины
Перед ветеринарной наукой стоят важные задачи по дальнейшему развитию научных исследований в различных направлениях, особенно в области молекулярной биологии и генной инженерии - основ современной биотехнологии. К новым направлениям можно отнести ветеринарную иммунологию, генетику, лейкозологию и онкологию, гнотобиологию. Перспективным также считается использование ветеринарных аспектов животных, особенно в промышленном животноводстве.
Современная биотехнология уже делает вклад в ветеринарную медицину. Здесь особенно ощутимым является создание генно-инженерных вакцин для профилактики болезней животных, использование моноклональных антител с диагностической и лекарственной целью, иммуноинвазионных болезней для диагностики инфекционных и инвазионных болезней сельскохозяйственных животных.
Новым подходом к созданию вакцинных препаратов является использование методов генной инженерии. Например, создание таким методом вакцин против ящура полностью предотвращает опасность занесения вируса в окружающую среду. Новые методы удешевят технологию производства вакцин и снимут проблему возможной остаточной вирулентности.
Использование методов генной инженерии является перспективным для создания вакцин против таких вирусных болезней, при которых не удается получить стабильного вакцинированного штамма.
Новая технология промышленного изготовления антител обещает внести существенные изменения в такие отрасли ветеринарной медицины, как диагностика болезней, лечение больных, а также пассивная иммунизация.
Иммуноферментный метод позволит прижизненно диагностировать тяжелые болезни, возбудители которых в организме слабо стимулируют синтез антител, вследствие чего создают проблемы выявления носителей и больных с бессимптомным проявлением заболевания. К тому же своей чувствительностью он дает возможность обнаружить ранние формы болезни и является более экономичным.
Значительный прогресс ветеринарной медицины связывают с дальнейшим развитием иммунологии - науки, которая охватывает все аспекты защиты организма от генетически чужих веществ экзо- и эндогенного происхождения. Она изучает не только проблемы иммунитета при инфекционных заболеваниях.
Иммунологические методы должны найти более широкое использование и в селекционно-генетической работе. Перспективы открываются и перед ветеринарной генетикой, задачей которой является создание высокопродуктивных стад животных с генетически закрепленной высокой стойкостью против заболеваний, длительным сроком продуктивного использования животных. Если на сегодня учитывались только хозяйственно полезные признаки, то селекция и генетика животных должны в будущем отработать и показатели общей стойкости животных к заболеваниям.
Важные проблемы стоят и перед лейкозоологией. Изучение лейкозон имеет общебиологическое значение, поскольку помогает раскрыть молекулярные механизмы процессов дифференцирования и трансформации кроветворных клеток. В гемобластозах есть общая особенность течения - системный характер поражения, а также исключительная сложность ранней их диагностики, что затрудняет разработку эффективных методов лечения больных и борьбы с болезнью. Открытие эффективных методов профилактики и борьбы с гемобластозами с/х животных не только уменьшит экологические убытки, но и поможет сберечь уникальный генофонд молочного животноводства и птицеводства - плоды многовековой народной и научной селекции, бесценное приобретение человечества [26, 27].
3.3 Особенности этики научных работников
Профессиональная этика в сфере науки требует высокой оценки роли науки в жизни общества. Профессиональная этика ученого неразрывно связана с мировоззрением, общественной моралью, необходимостью отстаивать истину и добиваться использования научных достижений на благо, а не на зло людям.
Профессиональная этика формирует готовность правильно воспринимать критику и при необходимости пересматривать ошибочные представления, независимо от того, насколько крепки традиции; способность сочетать научную добросовестность с личной честностью исследователя; осуждает стремление адаптировать результаты исследований в зависимости от карьеристских рассуждений. Она осуждает украшение фактов для подтверждения тех или иных положений, присвоение чужих данных и научных идей, создание монополий той или другой научной школы, подмену свободы творческих обсуждений проявлением верности «научному клану» и т.д.
Требования этики науки редко формулируются в виде кодексов, как правило, они усваиваются каждым ученым в процессе его профессиональной подготовки и деятельности. Они охватывают различные виды деятельности ученых, подготовку и проведение исследований, публикацию полученных результатов, проведение научных дискуссий, экспертизу полученных коллегой данных.
В современной науке особую остроту приобрели этические проблемы взаимоотношений науки и ученого с обществом, то есть социальная ответственность ученого. Для этого, чтобы заниматься научной деятельностью, необходима моральная санкция со стороны общества. поэтому вопросы о моральном оправдании и обосновании таких занятий обсуждаются постоянно. Но в эпоху научно-технической революции науки и масштабов ее социальных эффектов, проблемы ответственности ученого перед обществом особенно заострились и наполнились новым содержанием. Социальная ответственность ученого на современном этапе научного прогресса выражается, в первую очередь, в стремлении предвидеть нежелательные для человека и человечества последствия, потенциально заложенные в результатах его исследований, а также в информировании общественности о возможности такого рода последствий и путях их предупреждения.
Этика в науке - это система моральных требований, норм и правил, которые регулируют взаимоотношения в действиях ученых, поощрения и морального наказания.
В процессе развития науки этика постоянно меняется. Вместе с тем для нее характерна преемственность, сохранение ключевых этических ценностей. В нормах этики науки воплощены, в первую очередь. Общечеловеческие моральные требования и запреты, конкретизированы особенности научной деятельности. Так, плагиатора можно квалифицировать как нарушителя заповеди «не кради», а фальсификатора, умышленно искажающего данные эксперимента, - заповеди «не обманывай».
Кроме того, этические нормы науки служат для утверждения и защиты специфических ценностей ее самой. Первая среди них - бескорыстный поиск и отстаивание истины. И поскольку не всегда удается оценить истинность полученных данных, нормы этики не требуют, чтобы результат каждого исследования обязательно давал истинные знания. Достаточно, чтобы этот результат был новым, обоснованным.
Научные достижения были бы невозможными без взаимного доверия между теми, кто в этой деятельности участвует. Поэтому нарушения норм научной этики закономерно нуждаются в моральных санкциях со стороны научного содружества, которые могут быть, слишком ощутимыми для нарушителя вплоть до исключения его из научного коллектива [28].
Заключение
Прошедший век оставил нам в наследство современную биоэтику: науку с беспредельными амбициями и весьма ограниченным содержанием. Это неудивительно, если учитывать, что эта наука призвана согласовать самые разнородные методы и дать ответы на самые сложные вопросы человеческой жизни.
Эта научная отрасль выступила как самостоятельное направление научных исследований в шестидесятые годы прошлого века. Своим предметом биоэтика считает все вопросы этики в отношениях человека со всем живым миром. Причиной, которая вызвала чрезмерный интерес к биоэтике - это стремительное развитие биологии и применение её разработок в медицине. В центре внимания биоэтики стоят вопросы, поднятые главным образом под влиянием новейших технологий.
Список литературы
1. Байбурин А.К. Топорков А.Л. У истоков этики. - Л., 1990
2. Вернадский В.И. Живое вещество и ноосфера. - М.: Наука, 2007, с. 64.
3. Фрайер Ф.Г. Картина жизни. - М.: Наука, 2006, с. 54.
4. Гусейнов А.А. Великие моралисты. М.: «Республика», 1995.
5. Швейцер А. Упадок и возрождение культуры. Избранное. М.: Прометей, 1993.
6. Regnier J-F., Imbert С Contributions of physicochemical properties to the evaluation of ocular irritation // ATLA.1992. V.20. P. 457-465.
7. Regnier J-F., Imbert С, Boutonnet J-C. Evaluation of the EYTEXR system as a screening method for the ocular irritancy of chemical products //ATLA.1994. V.22. P.32-51.
8. Singer P. Animal liberation. NY.: Avon Books, 1977.
9. A critical look at animal experimentation. NY.: Medical Research Modernization Committee, 1992.
10. Aping science: a critical analysis of research at the Yerkes regional primate research center. NY.: Medical Research Modernization Committee, 1995.
11. Cohen M.D. and Young C. «Alcoholic» rats (and other alcohol research using animals) (a critique). National research information center, American, New England and National antivivisection societies, 1989.
12. Sharpe R. Science on trial. The human cost of animal experiments. Sheffield: Awareness Publishing Ltd., 1994.
13. Smyth D.H. Alternatives to animal experiments. London: Scolar press in association with the research defence society, 1978.
14. Rowan A.N. Of mice, models and men - a critical evaluation of animal research. Albany: State university of New York Press, 1984
15. Stephens, M.L. 1987/ The significance of alternative techniques in biomedical re-search: An analysis of Nobel Prize awards. In Advances in animal welfare science, edited by M.W. Fox and L/D/ Mickley: Boston: Martinus Nijhoff.
16. Nobel prize.org - URL: http://nobelprize.org/medicine/laureates/ - The Nobel Prize in Physiology or Medicine - Laureates.
17. Power Point презентация: David Dewhurst, Impact of animal studies and alternatives on learning/University of Edinburgh.
18. Aдaмс Р. Методы культуры клеток для биохимиков. М: Мир - 1983. - 263 с.
19. Шмидт Р., Тевс Г. Физиология человека. - М.: Мир, 1996. - 323 с.
20. Покровский В.М., Коротько Г.Ф., Кобрин В.И. и др. Физиология человека. М.: Медицина, 1997. - 448 с.
21. Розен В.Б. Основы эндокринологии. М.: Изд-во МГУ, 1994. - 384 с.
22. Ю.М. Лопухин, С.А. Гусев. Журнал «Ремедиум», №9, 2005.
23. Врачи, пациенты, общество. Права человека и профессиональная ответственность врача в документах международных организаций. Киев, 1999.
24. Бащинский С.Е. Разработка клинических практических руководств с позиций доказательной медицины. М, Медиа Сфера, 2004, 135 с.
25. Власов В.В. Vioxx и далее. Международный журнал медицинской практики 2005 №2 стр. 4-6
26. Кэмпбелл А., Джиллет Г., Джонс Г. Медицинская этика. Под. Ред. Ю.М. Лопухина, Б.Г. Юдина. М ГЭОТАР-МЕД, 2004. - 400 с.
27. Уильямс Дж.Р. Руководство по медицинской этике. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2006. - 128 c.
28. «Профессиональная этика врача ветеринарной медицины» под ред. И.С. Панько. Санкт-Петербург. Москва. Краснодар, «Лань» 2004 г.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Отношение к животным и этика их использования в экспериментах. История биомедицинского эксперимента. Методы, альтернативные работе с животными. Преимущества и недостатки работы с изолированными культурами клеток. Особенности этики научных работников.
курсовая работа [57,5 K], добавлен 16.05.2011История создания и понятие культуры клеток и тканей. Анализ влияния генетических, физических и химических факторов на рост и развитие культур. Особенности образования полифенолов, алкалоидов и вторичных метаболитов в культуре тканей различного рода.
курсовая работа [400,8 K], добавлен 18.05.2010Дифференциация стволовых клеток. Использование стволовых клеток в медицине: проблемы и перспективы. Пуповинная кровь как источник стволовых клеток. Лекарства будут испытывать на стволовых клетках. Эмбриональные и соматические стволовые клетки.
реферат [851,0 K], добавлен 24.07.2010Последовательность проведения клинических исследований при изучении нового лекарства. Переход от клеток и тканей к испытаниях на животных. Клинические испытания на здоровых людях - добровольцах. Многоцентровые испытания с участием больших групп пациентов.
презентация [297,4 K], добавлен 29.01.2014Причины, механизмы, виды необратимого повреждения клеток и тканей. Ишемическое и гипоксическое, токсическое повреждение, повреждение, вызванное свободными радикалами, включая активированный кислород. Реакции свободных радикалов при гибели клеток.
реферат [30,4 K], добавлен 06.02.2009Культивированные трансплантаты, случаи их использования. Обзор информационных источников по теме использования диплоидных клеток человека для создания тканей для заместительной терапии. Оценка стоимости работы и обоснование объемов финансирования.
курсовая работа [71,0 K], добавлен 08.01.2013Рассмотрение физико-химического действия лекарственных средств на мембраны клеток. Основы механизма транспорта веществ в биологических мембранах; изменение транспорта ионов антиаритмическими, противосудорожными препаратами, средствами для общего наркоза.
доклад [833,1 K], добавлен 07.01.2015Понятие и функции стволовых клеток, их типы в зависимости от способов получения, потенциал. Характеристики эмбриональных стволовых клеток. Дифференцировки стволовых клеток костного мозга. Органы и ткани, которые ученые смогли вырастить с их помощью.
презентация [817,5 K], добавлен 04.11.2013Правовая основа для проведения клинических исследований принципиально новых и ранее не применявшихся лекарственных препаратов. Этические и правовые принципы клинических исследований, сформулированные в Хельсинкской декларации Всемирной ассоциации врачей.
презентация [1,1 M], добавлен 25.03.2013Основные способы получения стволовых клеток в клеточной медицине. История их открытия и изучения в ХХ веке. Уникальность их строения, Выращивание органов для трансплантации. Виды тканеспецифичных стволовых клеток. Сферы применения клеточных технологий.
презентация [822,9 K], добавлен 30.03.2014
