Principio delle 3R: come renderlo operativo nella sperimentazione animale

Replacement, refinement and reduction. Risale al 1959 il famoso “Principio delle 3R”, introdotto dagli accademici britannici Russel e Burch in “The Principles of Humane Experimental Technique“. Lo scopo è quello di rendere più umana la sperimentazione animale e più etiche le condizioni degli animali da laboratorio, perché “il trattamento più umano possibile nei confronti degli animali, lungi dall’essere un ostacolo, è in realtà un prerequisito per una sperimentazione di successo”. Per replacement si intende come scopo ultimo la completa sostituzione degli animali con metodi alternativi. La reduction vuole la massima riduzione del numero di animali utilizzati, tale comunque da ottenere una quantità di dati statisticamente significativa. Il principio che infine vuole ridurre al massimo la sofferenza provocata dalla sperimentazione è il  refinement.

Applicabilità del principio delle 3R

Ma come si fa a tradurre questo principio in norme procedurali che permettano di eseguire degli esperimenti etici ed efficienti? Quali sono gli ostacoli che i ricercatori incontrano durante la fase di sperimentazione e dopo, al momento di rendere pubblici i risultati? Di tutto ciò si occupa il National Centre for the Replacement, Refinement and Reduction of Animals in Research (NC3Rs), fondato dal governo britannico nel 2004. Si tratta di un’organizzazione scientifica indipendente volta a trovare soluzioni per sostituire gli animali nella ricerca, ridurre il loro numero e minimizzare per quanto possibile la sofferenza. Nel 2009 in collaborazione con il National Institutes for Health/Office of Laboratory Animal Welfare (NIH/OLAW) ha finanziato una ricerca con lo scopo di analizzare una serie di studi condotti dal 1999 al 2004.

Su un campione di 271 paper, 72 erano di studi su topi, 86 su primati non umani e 113 su ratti. Da questo studio sono emerse gravi lacune, in primis nella fase di report dei risultati. In alcuni paper mancava del tutto la domanda di ricerca, mentre in altri non si capiva se al loro interno fossero descritti uno o più esperimenti. Spesso non era chiaro se l’unità minima di ricerca fosse un singolo animale o un gruppo, e informazioni come sesso, peso ed età  non erano sempre specificate. Un’altra grande mancanza era il numero di esemplari testati, indispensabile sia per comprendere la valenza statistica dell’esperimento sia per replicarlo, qualora fosse necessario.

Per quanto riguarda la scelta degli animali da utilizzare, la ricerca ha messo in luce come in moltissimi casi due principi fondamentali non siano stati presi in considerazione: la randomisation  e il blinding. Il primo si riferisce all’assegnazione casuale dei singoli animali a ciascun gruppo di ricerca, mentre il secondo descrive la procedura secondo la quale in un esperimento scientifico viene impedito ad alcune delle parti coinvolte di conoscere alcune informazioni: entrambi i metodi servono a ridurre possibili bias che spesso caratterizzano lo sguardo dei ricercatori.

Tali bias possono inficiare l’attendibilità dello studio e quindi anche la sua credibilità.  Insomma, il risultato dello studio del 2009 è stato che “ci sono problemi sia con la trasparenza dei report sia con la solidità dell’analisi statistica in quasi il 60% delle pubblicazioni esaminate. In molti articoli, a causa della mancanza di informazioni dettagliate sui metodi statistici, era difficile giudicare se l’analisi statistica fosse appropriata o se i dati fossero stati estratti e analizzati in modo efficiente”.

 Le norme ARRIVE

Questo porta nel 2010 alla stesura da parte dell’NC3Rs delle norme di ARRIVE (Animal Research: Reporting of In Vivo Experiments), per migliorare la progettazione, l’analisi e la presentazione della ricerca che utilizza animali, massimizzando le informazioni pubblicate e minimizzando gli studi non necessari. Importantissimi sono tutti i dettagli che caratterizzano l’esperimento e le procedure,  i finanziatori così come le dichiarazioni etiche. Non devono mancare poi tutte le informazioni sugli animali scelti: motivazione, numero, età, sesso, peso, provenienza, stato di salute.

Necessario è dichiarare i metodi utilizzati, i risultati nello specifico e anche le limitazioni di qualsiasi genere. Inoltre, bisogna descrivere le implicazioni dei metodi sperimentali o dei risultati relativamente al principio delle 3R, e specificare se  e come i risultati ottenuti dallo studio possono essere traslati ad altre specie o sistemi, includendo la possibile rilevanza per la biologia umana.

Lo scarso successo e la pubblicazione di ARRIVE 2.0

Nonostante il successo nella letteratura scientifica, le norme ARRIVE del 2010 non hanno ottenuto il successo sperato, e il loro impatto sulla trasparenza delle pubblicazioni è stato limitato. Gli autori attribuiscono questo insuccesso a due fattori. Il primo è che gli editori delle riviste scientifiche sono coinvolti in prima persona in questo processo: loro sarebbe il compito infatti di richiedere che tutte le voci della checklist siano presenti dei paper che vengono inviati. Questo tuttavia non accade molto spesso, o non in modo completo, per vari motivi, tra i quali l’eccessiva lunghezza della lista del 2010. Il secondo fattore è imputabile a una mancanza di consapevolezza da parte delle istituzioni scientifiche o dei ricercatori stessi, rispetto a quanto sia problematico un report incompleto.

Insomma, dopo vari studi, l’NC3Rs ha deciso di apportare delle modifiche alle norme originali, e a luglio 2020 sulla rivista Plos Biology sono state pubblicate le ARRIVE 2.0. Cosa è cambiato?

Per prima cosa, il layout è molto differente: ora si tratta di una vera e propria lista, visivamente più semplice e immediata. I vari punti sono stati divisi in un decalogo indispensabile, le “ARRIVE Essential 10”, e in un’altra lista, che racchiude le “Recommended Set”. Aspetti essenziali sono, nell’ordine: indicazione e descrizione dei gruppi di animali che verranno utilizzati, criteri di inclusione ed esclusione, randomisation e blinding, tutti i risultati – le outcome measures, che accadono durante tutto l’esperimento, sia quelli attesi sia i non attesi.

E ancora: i metodi statistici, tutte le caratteristiche degli animali e delle procedure e infine i risultati. Tra i “Recomended Set” troviamo la presenza di un abstract,  le dichiarazioni etiche, il contesto nel quale si inserisce l’esperimento, gli obiettivi, i dettagli in merito all’ambiente nel quale gli animali vengono tenuti e sul loro stato di salute. Importante è anche definire le implicazioni sugli esseri umani, le implicazioni scientifiche in merito al principio delle 3R, e il momento nel quale l’esperimento non può essere più portato a termine su un singolo animale, a causa di quel “senso di umanità” di cui già parlavano Russel e Burch sessant’anni fa. Tale momento è definito “Human endpoints”, e prevede nella maggior parte dei casi l’eutanasia.

Proprio per questo sono state pensate le norme ARRIVE: per evitare l’inutile utilizzo di centinaia di animali non necessari nella ricerca. Come dicono gli studiosi dell’ NC3Rs, “l’approvazione per esperimenti che coinvolgono animali si basa generalmente su un’analisi costi/benefici, che valuta i danni agli animali coinvolti contro i benefici della ricerca per la società. Se la ricerca non viene riportata in modo sufficientemente dettagliato, anche se condotta rigorosamente, i benefici potrebbero non essere realizzati e la fiducia del pubblico ne risulterebbe compromessa. Come comunità, dobbiamo fare meglio per garantire che, laddove vengono utilizzati gli animali, la ricerca sia ben progettata e analizzata, nonché comunicata in modo trasparente.”

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