Som forskare reflekterar jag alltid över mina metoder

Redan som masterstudent i början av 2000-talet insåg Joëlle att hon ville göra sina studier i cellmodeller, inte i djur. Hon uppfattar att det var en starkare polarisering då, med tydliga sidor i ”vi och dom”, där man på vetenskapliga konferenser ofta behövde försvara varför man använder djurfria metoder.

— Som forskare som använder sig av djurförsöksfria modeller har jag varit tvungen att reflektera över vilken cellmodell jag ska använda för att få fram ett tillförlitligt resultat. För mig är det så självklart att fundera över mina metoder och hela tiden försöka utveckla nya modeller som passar bättre för ändamålet.

Kombinera mera

Man ska komma ihåg att cellmodellerna i början av 2000-talet var enkla, det var några få cancercellslinjer som fanns att tillgå – och man använde det som fanns på labbet. Idag har man kommit mycket längre och utvecklar nya cellmodeller allteftersom. Joëlle berättar om hur hon och hennes forskargrupp på Uppsala universitet arbetar:

— Riktigt värdefullt blir det när vi belyser en frågeställning genom att ta styrkan från olika modeller, även djurmodeller, och jämför våra experimentella resultat med data från humanstudier. När vi jobbar tillsammans kan det ge insikter som i bästa fall kan generaliseras så att vi inte behöver gå in i djur alls, menar Joëlle.

— Till exempel kunde vi visa på molekylära förändringar i en in vitro-modell när det kvinnliga könshormonet östrogens funktion stördes. Samma förändringar kunde vi sedan länka till prenatal kemisk exponering i råttor och även i människor med hjälp av data från en mamma-barn-studie. Där kunde vi även länka dessa förändringar till lägre IQ. Genom att sortera all information kan vi identifiera viktiga cellulära eller molekylära effekter, som har betydelse för en hel organism.

Batteri av metoder

Gruppen är knuten till flera stora projekt som handlar om hormonstörande ämnen och miljögifter. I det stora EU-projektet Endpoints studerar de effekter av hormonstörande ämnen på hjärnutvecklingen hos foster:

— Vi använder en rad olika cellmodeller för att titta på olika mätpunkter och koppla dem till kognition och beteende i olika djurmodeller och humandata, berättar Joëlle. Baserat på resultaten kommer vi att utveckla ett batteri av olika metoder, som kan användas för att bedöma om en kemikalie kan påverka hjärnutvecklingen genom att störa hormonerna.

— Det kommer att vara många datorbaserade modeller och in vitro-modeller som kan ersätta djur, fortsätter hon. Men det handlar också om molekylära mätpunkter, som gör att man kan mäta tidigt i djurstudier, så att man inte behöver hålla djur och testa djur onödigt länge.

Att jämföra cellmodeller

Joëlle menar att det finns ett problem när vi jämför resultat från in vitro-modeller med resultat från djurstudier, som fortfarande anses vara den gyllene standarden. Ofta används humana cellmodeller och då kan vi inte veta om en skillnad i förhållande till djurmodellen handlar om att det är en hel organism eller om det beror på en artskillnad.

Hon ger exempel från en studie som visar att man med samma in vitro-metod kunde se hur en viss kemikalie stör hormoner och har negativa effekter på celldifferentiering i både humana celler och råtta. Men i råttmodellen behövdes tio gånger mer av den specifika kemikalien för att få samma effekt.

— Vi vill utveckla det här; att säkert kunna göra samma jämförelser i parallella modeller för att se om det beror på artspecifika skillnader eller inte. Man måste bryta ner och isolera de grundläggande processerna i en modell för att förstå varje enskild process. Tack vare ett anslag från Vetenskapsrådet kommer vi nu kunna gå vidare.

3R-anslag från Vetenskapsrådet

Syftet med projektet som nyligen blev beviljat i Vetenskapsrådets 3R-utlysning, är att etablera en så kallad pipeline baserad på cellmodeller som systematiskt kan jämföra artskillnader i effekter av kemisk exponering under nervcellernas utveckling.

Med projektet vill Joëlle och hennes kollegor visa hur man på ett relativt enkelt sätt kan utreda styrkor och begränsningar av en mänsklig cellmodell jämfört med försök på gnagare. Målet är att det i slutändan ska leda till ökad tillit och en bredare användning av cellmodeller, med följden att vi använder färre djur.

AOP för att sortera befintlig kunskap

Joëlle lyfter också fram konceptet Adverse Outcome Pathways, så kallad AOP, som är ett sätt att strukturera information och få fram en bild av hur biologiska händelser leder till en effekt vi inte vill ha.

— AOP är ett sätt att kombinera och sätta ihop det man känner till, att använda mängden data som vi faktiskt redan har, och att sedan fylla kunskapsluckor med riktade nya experiment. På det sättet kan vi länka det vi ser i våra cellmodeller till tidigare djurdata och till mätningar i människan.

Att ersätta djurförsöken

Joëlle är positiv när det gäller att fasa ut djurförsöken på sikt inom sitt kunskapsområde, humantoxikologin. Det kommer krävas mycket av många, men i slutändan tror hon ändå att vi når dit.

Det blir en vinst för både vetenskapen och etiken, menar Joëlle. Forskare från olika fält och ämnesområden måste samarbeta.

— Vi måste öppet och ärligt lyssna på varandra, ta del av varandras kunskaper och ständigt reflektera över det egna metodvalet. Tillsammans kan vi kombinera modeller och metoder på nya sätt och på så sätt inte bara göra bättre forskning, utan också bidra till att fasa ut djurförsöken.

Artikelserie om forskning och utveckling

Sveriges 3R-center publicerar löpande en artikelserie om forskning och utveckling inom 3R. Vi låter olika forskare och andra experter inom både djurfri och djurbaserad forskning berätta om sitt arbete. Artiklarna är skrivna av medarbetare på Sveriges 3R-center. Fotografier är publicerade med tillstånd.