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Se un metodo alternativo è disponibile ed è adatto "secondo lo stato attuale delle conoscenze" (vedi sulla protezione degli animali) per raggiungere l'obiettivo dell'esperimento, non può essere effettuato alcun esperimento sugli animali. Quando i ricercatori richiedono il permesso di condurre un esperimento sugli animali, devono giustificare perché non usano metodi senza animali. Questi metodi alternativi sono usati più frequentemente di quanto si pensi generalmente. Tuttavia, poiché il loro utilizzo non è registrato statisticamente, non ci sono cifre concrete. Per molti esperimenti sugli animali, tuttavia, al momento sono disponibili metodi alternativi affidabili.
Un corpo, sia umano che animale, è costituito da diversi organi e tipi di cellule che sono collegati da sistemi complessi. È quindi difficile trarre conclusioni sull'effetto di un principio attivo sull'intero organismo da studi su singole cellule o su colture di tessuti.
Non c'è quindi un "o - o": i ricercatori non lavorano "o sugli animali - o con metodi alternativi". Di regola, entrambi gli approcci sono combinati, a dipendenza dell’ipotesi vengono combinati metodi di ricerca senza animali e con studi con gli animali. Gli studi sugli organi artificiali sono un esempio di metodi alternativi che sono spesso integrati da esperimenti sugli animali. In alcuni casi, l'effetto di una sostanza su un organo può anche essere testato in una coltura di tessuti o cellulare. Tuttavia, le interazioni nel corpo possono essere valutate correttamente solo negli esperimenti sugli animali; queste ultime sono cruciali per determinare gli effetti collaterali dei farmaci. Un farmaco per il cuore agisce in modo diverso sul tessuto cardiaco isolato rispetto a quando interagisce con il fegato, dove parte del farmaco viene scomposta o modificata.
In alcuni casi, i ricercatori sono anche costretti dai requisiti legali nazionali o internazionali a condurre esperimenti sugli animali perché metodi alternativi non sono ancora stati riconosciuti. Ci sono voluti più di 15 anni per sviluppare un test di tossicità con cellule di pesce che fosse ufficialmente approvato dall'Organizzazione per la Cooperazione e lo Sviluppo Economico (OCSE). Il test è usato per determinare la tossicità acuta di campioni d'acqua e sostanze chimiche per i pesci. Fino ad allora, migliaia di pesci morivano ogni anno per testare la tossicità dei prodotti.