Evropská věda hledá cestu, jak i skrze AI omezit testování na zvířatech

Sto padesát tisíc zvířat ročně, nejčastěji myší a potkanů, se využívá v Evropské unii k testování bezpečnosti běžně používaných chemických látek. V poslední době se objevují první náznaky, že to může jít i jinak. Vědci se snaží využít umělou inteligenci (AI), lidské buňky a takzvané miniorgány, aby vyvinuli novou generaci testů, které odhalují nebezpečné chemikálie. Mohly by lépe předpovídat rizika pro lidi i omezit využívání zvířat ve výzkumu.

Přestože nejvíce veřejností rezonují obavy o blaho zvířat, ve skutečnosti to není jediný problém. Další obavy jsou spojené s tím, jak dobře jsou vůbec výsledky testů získané na zvířatech přenositelné na člověka a jak moc toho vlastně výzkumy zejména na nižších savcích říkají. A do třetice: laboratorní zvířata a péče o ně je docela drahá část výzkumu a vědci by byli nejraději, kdyby mohli investovat do něčeho lepšího. Jen až doposud nic takového reálně neexistovalo

Dlouho ke změně chyběla motivace. Testy na zvířatech fungovaly celé desítky let, systém na ně byl dlouhodobě nastavený, takže cílit na změny by se nikomu nevyplatilo. Jenže od roku 2013 Evropská unie kompletně zakázala nejen testování kosmetiky na zvířatech, ale dovoz takto vyvinutých produktů do Evropy. Podnikatelé v tomto oboru tedy museli hledat náhrady. A protože investovali část svých zisků, začali nacházet řešení.

A protože jsou metody prozkoumané výrobci kosmetiky dostatečně podobné těm v chemickém a farmaceutickém průmyslu, začínají se objevovat i tam. „Společnosti musí své látky registrovat a prokázat jejich bezpečnost, aby získaly přístup na evropský trh,“ uvedl pro Evropský vědecký magazín John Colbourne, biolog specializující se na environmentální genomiku na Univerzitě v Birminghamu ve Velké Británii.

Tato povinnost vyplývá z nařízení, které upravuje bezpečnost chemických látek a zavazuje Evropu k dodržování tří pravidel: nahrazování testů na zvířatech, kde je to možné, snižování počtu zvířat používaných k testování a zdokonalování postupů s cílem minimalizovat utrpení zvířat.

Colbourne vedl jednu ze tří úzce propojených výzkumných iniciativ, které od roku 2021 z různých úhlů směřují ke stejnému cíli: nahradit testování na zvířatech metodami bez použití zvířat, včetně in vitro testů a metod založených na umělé inteligenci. Výzkum probíhal v rámci projektu ASPIS, výzkumného klastru EU s rozpočtem šedesát milionů eur zaměřeného na testování chemické bezpečnosti nové generace.

Právní předpisy EU stanoví, že zvířata by měla být používána pouze jako poslední možnost. Omezení testování na zvířatech ale souvisí nejen s dobrými životními podmínkami zvířat, ale také s bezpečností lidí.

„Možná jen padesát procent testů na zvířatech, které provádíme, je reprezentativních pro člověka,“ komentoval pro časopis Horizon toxikolog Mathieu Vinken z Vrije Universiteit Brussel v Belgii. Vinken vede projekt ONTOX, další iniciativu v rámci ASPIS. Projekt, který potrvá do listopadu, zkoumá, jak opakovaná expozice chemickým látkám poškozuje ledviny, játra a mozek.

Levněji, mnohem levněji

Dalším faktorem jsou náklady. „Testy na zvířatech jsou opravdu drahé, zejména testy chronické toxicity,“ řekl Vinken a vysvětlil, že se na nich mohou podílet stovky zvířat. Testy chronické toxicity zjišťují poškození způsobené dlouhodobou opakovanou expozicí.

Ve 40. až 60. letech minulého století, kdy se testování na zvířatech začínalo využívat, nikdo nepředpokládal obrovské množství chemických látek, které bude nakonec nutné posoudit. „Nikdo nemohl tušit, že se každý rok na trhu objeví tisíce nových chemických látek,“ uvedl Colbourne. Vědci také nemohli předvídat, jak obtížné a nákladné bude jejich testování. „Pokud to stojí až patnáct milionů eur na jednu látku a trvá to tři až sedm let, a my máme tisíce látek, které je třeba otestovat, pak prostě musíme postupovat jinak,“ doplnil vědec.

Tradiční testy na zvířatech sice mohou odhalit okamžité toxické účinky, ale posoudit důsledky dlouhodobé expozice je mnohem obtížnější. Některá onemocnění se mohou vyvinout až po letech vystavení chemickým látkám, které způsobují nepatrné změny v buňkách a potenciálně zvyšují riziko rakoviny nebo poškozují reprodukční zdraví.

„Opravdovou výzvou je předpovědět toxicitu v dlouhodobém horizontu,“ shrnul Vinken. Relativně krátká délka života hlodavců také nemůže pomoci s dlouhodobými účinky, které se u lidí mohou projevit až po desítkách let.

Vinkenův tým vyvinul několik testů využívajících buňky namísto zvířat, přičemž umělá inteligence pomáhá vědcům interpretovat, co by výsledky mohly znamenat pro lidské orgány. Některé přístupy využívají technologii „orgán na čipu“ – malá zařízení obsahující lidské buňky, která napodobují některé aspekty toho, jak skutečný orgán reaguje na chemickou látku.

Poučení od jiných druhů

Velmi důležitý je projekt PrecisionTox, který vede právě Colbourne. Porovnává reakce pěti modelových organismů a lidských buněk na přibližně dvě stě chemických látek a bude dokončen v prosinci. Tyto primitivní většinou bezobratlé druhy se v biomedicínském výzkumu hojně využívají, protože navzdory svým zjevným rozdílům sdílejí s lidmi mnoho základních biologických procesů. Evoluce zachovala mnoho základních mechanismů, které udržují organismy naživu, umožňují jim rozmnožování a udržují je zdravé napříč velmi odlišnými druhy.

Porovnáním výsledků u vzdáleně příbuzných druhů a lidských buněk může čtrnáct laboratoří zapojených do tohoto výzkumu zjistit, jak chemické látky narušují tyto společné biologické mechanismy a potenciálně způsobují škody. „Snažíme se odhalit pravidla hry,“ řekl Colbourne. „Například dnes umíme lépe léčit rakovinu, protože víme, jak funguje.“ Toxikologie se podle něj dosud soustředila na určení, jaká koncentrace chemické látky škodí zvířeti. „PrecisionTox se snaží pochopit proč.“

Celostní pohled

Pochopení toho, jak může chemická látka způsobit škodu, je pouze částí celkového obrazu. Vědci také potřebují vědět, s jakým množstvím této látky se lidé pravděpodobně setkají v reálném životě. A tady přichází na řadu RISK-HUNT3R, třetí iniciativa v rámci klastru ASPIS. Kombinuje výsledky testů bez použití zvířat s reálnými údaji o expozici, aby posoudila, zda chemická látka představuje bezpečnostní riziko.

„Shromáždili jsme data v případových studiích a integrovali jsme tyto informace, abychom mohli dospět k rozhodnutí [o bezpečnosti chemické látky,“ uvedl Bob van de Water, biolog z Leidenské univerzity v Nizozemsku.

Tým otestoval tuto strategii na šedesáti chemických látkách – z nichž polovina byla toxická a polovina netoxická – s cílem zjistit, zda by kombinace informací o expozici s výsledky testů bez použití zvířat mohla vést ke spolehlivým posouzením bezpečnosti, která by nakonec mohly využít regulační orgány, jako je například Evropská agentura pro chemické látky.

Cílem je přehodnotit celkový způsob posuzování chemické bezpečnosti, nikoli pouze nahradit každý test na zvířatech laboratorní alternativou. To znamená kombinovat biologii relevantní pro člověka, údaje o expozici a výpočetní nástroje, aby bylo možné vytvářet lepší předpovědi a zároveň omezit využívání zvířat.

Vinken uvedl, že úplné upuštění od testování na zvířatech zatím není možné, ale už nyní existuje značný prostor pro zdokonalení postupů a snížení počtu použitých zvířat. „Umělá inteligence bude hrát v budoucnu významnou roli při výrazném omezování testování na zvířatech,“ zakončil.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Šéf podniku Anthropic vyzval firmy, aby zpomalily vývoj modelů AI

Generální ředitel americké společnosti Anthropic Dario Amodei vyzval firmy zabývající se umělou inteligencí (AI), aby zpomalily tempo, jakým rozšiřují schopnosti svých modelů. Nastínil přitom tříkrokový rámec, jehož cílem je regulovat rychlost vývoje a získat více času na řízení souvisejících rizik. Krok reaguje na rostoucí obavy ze zneužití umělé inteligence, uvedla v sobotu agentura Reuters.
před 4 hhodinami

Čeští vědci prozkoumali možnosti genetické úpravy lidských embryí

Odborný vědecký časopis Nature zveřejnil studii, na které se podíleli i čeští vědci. Přinesli v ní přelomové poznatky o možnostech opravy genetických chorob v raném embryonálním vývoji.
11. 9. 2026

Vyvráceno. Přehled nejznámějších dezinformačních a konspiračních teorií o 11. září

Od teroristických útoků na Světové obchodní centrum uplynulo čtvrt století. Šlo o tak výjimečnou událost, že se kolem ní rozšířila celá řada konspiračních teorií a dezinformací. I po pětadvaceti letech se nepravdivá vysvětlení šíří po internetu a sociálních sítích. Tento článek uvádí na pravou míru ty nejrozšířenější.
11. 9. 2026

Vědci z Akademie věd vytvořili nejmenší QR kód světa. Z jednotlivých atomů

Je víc než tisíckrát menší, než je šířka lidského vlasu, a téměř osmsetkrát menší než současný držitel Guinnessova rekordu. Okem je neviditelný, k jeho spatření ale nestačí ani většina normálních mikroskopů. Tak vypadá nejmenší QR kód na světě, který vytvořili vědci Benjamin Lowe a Oleksandr Stetsovych z Fyzikálního ústavu Akademie věd s Julianem Ceddiou z australské Monash University.
11. 9. 2026

El Niño se potká s Indickooceánským dipólem. Meteorolog popisuje důsledky

V Tichém oceánu rychle sílí El Niño, které by se během letošního podzimu mělo stát vůbec nejsilnějším ve známé historii. Současně probíhá zajímavá změna o několik tisíc kilometrů západněji, v Indickém oceánu. Tam se rozvíjí kladná fáze takzvaného Indickooceánského dipólu. A souběh těchto dvou jevů může v následujících měsících výrazně ovlivnit počasí od Austrálie přes Indii a východní Afriku až po vzdálenější části světa.
11. 9. 2026

Vzpomínky na 11. září jsou stále živé. A často nepravdivé, vysvětluje psycholog

Doba kolem roku 2000 patřila přes obavy spojené s přelomem milénia k těm nejklidnějším v dějinách lidstva. O to silnějším šokem byl teroristický útok na Světové obchodní centrum (WTC), který se odehrál před čtvrtstoletím, 11. září 2001. Vzpomínky lidí na tento den nevybledly ani po 25 letech.
11. 9. 2026

Studie spojuje nadměrné noční osvětlení se změnami ve struktuře a funkci srdce

Podle studie zveřejněné v časopise European Heart Journal, oficiálním časopise Evropské kardiologické společnosti, je vystavení světlu v noci spojeno s významnými a potenciálně škodlivými změnami ve struktuře a funkci srdce.
10. 9. 2026

Srpen byl celosvětově nejteplejším měsícem historie, uvedl Copernicus

Letošní srpen byl celosvětově nejteplejším měsícem historie, když vyrovnal rekord července 2023. Průměrná teplota vzduchu u zemského povrchu činila 16,96 stupně Celsia a byla o 0,85 stupně nad průměrem z let 1991 až 2020, uvedla ve čtvrtek služba Evropské unie pro sledování klimatu Copernicus. Letní období od června do srpna vyrovnalo rekord průměrné celosvětové teploty z roku 2024.
10. 9. 2026

Evropský pohled

ČT24 každý den vybírá z obsahu publikovaného evropskými veřejnými médii, členy Eurovize.