Доклинические исследования на животных, как правило, основаны на отдельных лабораторных исследованиях, проводимых в строго стандартизированных условиях, практика, которая повсеместно рекомендуется в курсах и учебниках по зоотехнике. Но дает ли это требование единообразия самые надежные результаты? В новом исследовании, опубликованном 22 февраля в журнале открытого доступа PLOS Biology, исследователи из университетов Берна и Эдинбурга задаются вопросом, не рискует ли использование таких строго стандартизированных лабораторных условий получить результаты, применимые только в очень специфических условиях, и показывают, что эта почти универсальная практика может помочь объяснить плохую воспроизводимость доклинических исследований на животных. Вместо этого разнообразие может быть лучше.
Авторы использовали компьютерное моделирование, основанное на 440 доклинических исследованиях 13 различных методов лечения на животных моделях инсульта, сердечного приступа и рака молочной железы, и сравнили воспроизводимость результатов между однолабораторными и многолабораторными исследованиями. Их выводы показывают, что мультилабораторные исследования или другие способы создания более разнообразных выборок могут значительно улучшить воспроизводимость экспериментальных результатов.
Для моделирования таких многолабораторных исследований исследователи объединили данные нескольких исследований, как если бы несколько лабораторий проводили их параллельно. Они обнаружили, что исследования в одной лаборатории давали большие различия между результатами исследований. Напротив, многолабораторные исследования, включающие всего две-четыре лаборатории, давали гораздо более стабильные результаты, тем самым увеличивая воспроизводимость без необходимости в больших размерах выборки. «Наши результаты показывают, что стандартизация является причиной плохой воспроизводимости, поскольку она игнорирует биологически значимые вариации», - говорит ведущий автор, проф. Ханно Вюрбель, директор отдела защиты животных Бернского университета.
Ученые сначала отобрали 50 независимых исследований влияния регулирования температуры тела (гипотермии) на объем инфаркта, показатель тяжести инсульта, на моделях инсульта у грызунов. Метаанализ этих 50 исследований показал, что гипотермия снижает тяжесть инсульта примерно на 50%, что они использовали в качестве критерия, по которому они сравнивали точность и воспроизводимость результатов одно- и многолабораторных исследований, включая два, три или четыре. лаборатории. Доля исследований, в которых точно прогнозировалось уменьшение объема инфаркта на 50%, увеличилась с менее чем 50% в исследованиях с одной лабораторией до 73% в исследованиях с двумя лабораториями, до 83% в исследованиях с тремя лабораториями и до 87% в исследованиях с четырьмя лабораториями. исследования. «Это увеличение доли точных результатов исследований с увеличением числа лабораторий отражает улучшенную воспроизводимость результатов многолабораторных исследований», - говорит соавтор доктор. Бернхард Фёлькл.
Затем исследователи воспроизвели тот же анализ с 12 дополнительными методами лечения на животных моделях инсульта, сердечного приступа и рака молочной железы, чтобы оценить, можно ли обобщить их результаты; во всех случаях они обнаружили увеличение точности и воспроизводимости с увеличением числа участвующих лабораторий. Они также смоделировали различные размеры выборки и обнаружили, что вместо решения проблемы простое увеличение размера выборки в исследованиях с одной лабораторией только ухудшает ситуацию, а большие размеры выборки делают результаты еще менее точными.
Эти результаты показывают, что стандартизация является основной причиной плохой воспроизводимости в доклинических исследованиях на животных. Плохая воспроизводимость ставит под сомнение пользу экспериментов на животных и создает необходимость проведения дополнительных повторных экспериментов, чтобы дать окончательный ответ на заданный исследовательский вопрос. «Наши результаты показывают, что более репрезентативные образцы исследований улучшат воспроизводимость исследований на животных и предотвратят трату животных и других ресурсов на безрезультатные исследования», - говорит Ханно Вюрбель. Далее он заключает: «Многолабораторные исследования должны заменить стандартизированные однолабораторные исследования в качестве золотого стандарта, по крайней мере, для поздних доклинических испытаний». Эти усовершенствования не требуют ни большого количества участвующих лабораторий, ни больших размеров выборки. Действительно, наибольшее улучшение воспроизводимости наблюдалось между исследованиями в одной лаборатории и исследованиями с участием двух лабораторий.