Negli anni 1880 e 1890, Emil von Behring isolò la tossina difterica e dimostrò i suoi effetti nelle cavie. Ha continuato a dimostrare l’immunità contro la difterite negli animali nel 1898 iniettando una miscela di tossina e antitossina. Questo lavoro costituì in parte il motivo per cui von Behring ricevette il premio Nobel per la fisiologia o la medicina nel 1901. Circa 15 anni dopo, Behring annunciò una tale miscela adatta all’immunità umana che bandì in gran parte la difterite dai flagelli dell’umanità. L’antitossina è notoriamente commemorata ogni anno nella corsa Iditarod, che è modellata sul Nome nella corsa del siero a Nome del 1925. Il successo degli studi sugli animali per produrre l’antitossina difterica sono attribuiti da alcuni come causa del declino del movimento antivivisezionista dell’inizio del XX secolo negli USA.
Nel 1921, Frederick Banting legò i dotti pancreatici dei cani e scoprì che gli isolati della secrezione pancreatica potevano essere usati per mantenere in vita i cani con il diabete. Seguì questi esperimenti con l’isolamento chimico dell’insulina nel 1922 con John Macleod. Questi esperimenti usarono fonti bovine invece di cani per migliorare la fornitura. La prima persona trattata fu Leonard Thompson, un diabetico di 14 anni che pesava solo 65 libbre e stava per entrare in coma e morire. Dopo la prima dose, la formulazione ha dovuto essere rielaborata, un processo che ha richiesto 12 giorni. La seconda dose fu efficace. Questi due vinsero il premio Nobel in fisiologia o medicina nel 1923 per la loro scoperta dell’insulina e il suo trattamento del diabete mellito. Thompson visse altri 13 anni prendendo l’insulina. Prima dell’uso clinico dell’insulina, una diagnosi di diabete mellito significava la morte; a Thompson era stata diagnosticata nel 1919.
Nel 1943, il laboratorio di Selman Waksman scoprì la streptomicina usando una serie di screening per trovare sostanze antibatteriche dal suolo. Waksman ha coniato il termine antibiotico in relazione a queste sostanze. Waksman avrebbe vinto il premio Nobel in fisiologia o medicina nel 1952 per le sue scoperte sugli antibiotici. Corwin Hinshaw e William Feldman presero i campioni di streptomicina e curarono la tubercolosi in quattro cavie con essa. Hinshaw seguì questi studi con prove sull’uomo che fornirono un drammatico progresso nella capacità di fermare e invertire la progressione della tubercolosi. La mortalità da tubercolosi nel Regno Unito è diminuita dall’inizio del 20° secolo a causa di una migliore igiene e di migliori standard di vita, ma dal momento in cui sono stati introdotti gli antibiotici, la caduta è diventata ripida così che negli anni ’80 la mortalità nei paesi sviluppati era effettivamente pari a zero.
Negli anni ’40, Jonas Salk ha utilizzato studi di contaminazione incrociata tra scimmie rhesus per isolare le tre forme del virus della polio che colpiva centinaia di migliaia di persone ogni anno. Il team di Salk creò un vaccino contro i ceppi di polio in colture cellulari di cellule renali di scimmia rhesus. Il vaccino fu reso disponibile al pubblico nel 1955 e ridusse l’incidenza della polio di 15 volte negli Stati Uniti nei cinque anni successivi. Albert Sabin realizzò un vaccino “vivo” superiore facendo passare il virus della polio attraverso ospiti animali, comprese le scimmie. Il vaccino fu prodotto per il consumo di massa nel 1963 ed è ancora in uso oggi. Aveva virtualmente eradicato la polio negli Stati Uniti nel 1965. È stato stimato che 100.000 scimmie rhesus sono state uccise nel corso dello sviluppo dei vaccini antipolio, e 65 dosi di vaccino sono state prodotte da ogni scimmia. Scrivendo nel Winston-Salem Journal nel 1992, Sabin disse: “Senza l’uso di animali ed esseri umani, sarebbe stato impossibile acquisire l’importante conoscenza necessaria per prevenire molta sofferenza e morte prematura non solo tra gli uomini ma anche tra gli animali.”
Anche negli anni ’40, John Cade testò sali di litio nelle cavie nella ricerca di farmaci con proprietà anticonvulsive. Gli animali sembravano più calmi nel loro umore. Ha poi testato il litio su se stesso, prima di usarlo per trattare la mania ricorrente. L’introduzione del litio ha rivoluzionato il trattamento dei maniaco-depressi negli anni ’70. Prima della sperimentazione animale di Cade, i maniaci-depressi venivano trattati con una lobotomia o una terapia elettroconvulsivante.
Negli anni ’50 il primo anestetico volatile più sicuro, l’alotano, fu sviluppato attraverso studi su roditori, conigli, cani, gatti e scimmie. Questo aprì la strada a tutta una nuova generazione di moderni anestetici generali – anch’essi sviluppati da studi sugli animali – senza i quali operazioni chirurgiche moderne e complesse sarebbero praticamente impossibili.
Nel 1960, Albert Starr fu il pioniere della chirurgia di sostituzione della valvola cardiaca negli esseri umani dopo una serie di progressi chirurgici nei cani. Ha ricevuto il Lasker Medical Award nel 2007 per i suoi sforzi, insieme ad Alain Carpentier. Nel 1968 Carpentier ha fatto sostituzioni di valvole cardiache dalle valvole cardiache dei maiali, che sono pre-trattate con glutaraldeide per smussare la risposta immunitaria. Più di 300.000 persone ricevono annualmente sostituzioni di valvole cardiache derivate dai progetti di Starr e Carpentier. Carpentier ha detto dei progressi iniziali di Starr “Prima della sua protesi, i pazienti con malattia valvolare sarebbero morti.”
Negli anni ’70, i trattamenti antibiotici multi-farmaco per la lebbra furono perfezionati utilizzando i batteri della lebbra coltivati negli armadilli e furono poi testati in studi clinici umani. Oggi, l’armadillo a nove bande è ancora usato per coltivare i batteri che causano la lebbra, per studi di proteomica e genomica (il genoma è stato completato nel 1998) dei batteri, per migliorare la terapia e sviluppare vaccini. La lebbra è ancora diffusa in Brasile, Madagascar, Mozambico, Tanzania, India e Nepal, con oltre 400.000 casi all’inizio del 2004. Il batterio non è ancora stato coltivato in vitro con il successo necessario per sviluppare trattamenti farmacologici o vaccini, e i topi e gli armadilli sono stati le fonti dei batteri per la ricerca.
I modelli di AIDS dei primati non umani, usando HIV-2, SHIV e SIV nei macachi, sono stati usati come complemento agli sforzi di ricerca in corso contro il virus. Il farmaco tenofovir è stato valutato nella sua efficacia e tossicologia nei macachi e si è scoperto che i trattamenti a lungo termine/ad alte dosi avevano effetti negativi non riscontrati utilizzando un trattamento a breve termine/ad alte dosi seguito da un trattamento a lungo termine/basse dosi. Questa scoperta nei macachi è stata tradotta in regimi di dosaggio umani. Il trattamento profilattico con antivirali è stato valutato nei macachi perché un’introduzione del virus può essere controllata solo in un modello animale. La scoperta che la profilassi può essere efficace nel bloccare l’infezione ha modificato il trattamento per le esposizioni professionali, come l’esposizione agli aghi. Tali esposizioni sono ora seguite rapidamente con farmaci anti-HIV, e questa pratica ha portato a un’infezione virale transitoria misurabile simile al modello NHP. Allo stesso modo, la trasmissione madre-feto, e la sua profilassi fetale con antivirali come tenofovir e AZT, è stata valutata in test controllati nei macachi non possibili nell’uomo, e questa conoscenza ha guidato il trattamento antivirale nelle madri incinte con HIV. “Il confronto e la correlazione dei risultati ottenuti negli studi sulle scimmie e sull’uomo stanno portando a una crescente convalida e riconoscimento della rilevanza del modello animale. Anche se ogni modello animale ha le sue limitazioni, gli studi sui farmaci accuratamente progettati nei primati non umani possono continuare a far progredire le nostre conoscenze scientifiche e guidare i futuri studi clinici.”
Nel corso del XX secolo, la ricerca che ha utilizzato animali vivi ha portato a molti altri progressi medici e trattamenti per le malattie umane, come: tecniche di trapianto di organi e farmaci contro il rigetto del trapianto, la macchina cuore-polmoni, antibiotici come la penicillina, e il vaccino per la pertosse.
Attualmente, la sperimentazione animale continua ad essere utilizzata nella ricerca che mira a risolvere problemi medici tra cui il morbo di Alzheimer, la sclerosi multipla, le lesioni del midollo spinale, e molte altre condizioni in cui non esiste un utile sistema di modello in vitro.
Progressi veterinariModifica
I test sugli animali per studi veterinari rappresentano circa il cinque per cento della ricerca che utilizza animali. I trattamenti per ciascuna delle seguenti malattie animali sono stati derivati da studi sugli animali: rabbia, antrace, morva, virus dell’immunodeficienza felina (FIV), tubercolosi, febbre bovina del Texas, febbre suina classica (colera dei maiali), Heartworm e altre infezioni parassitarie.
I test sugli animali per la rabbia richiedono che l’animale sia morto, e ci vogliono due ore per condurre il test.
La ricerca di base e applicata in medicina veterinaria continua in vari argomenti, come la ricerca di trattamenti e vaccini migliori per il virus della leucemia felina e il miglioramento dell’oncologia veterinaria.