4 października na świecie obchodzimy Światowy Dzień Zwierząt (w Polsce od 1993 roku), zaś 22 maja Międzynarodowy Dzień Praw Zwierząt (w Polsce od 1997 roku). Dni te mają na celu zmianę zachowania ludzi w stosunku do zwierząt i uświadomienie im, że zwierzę to żywa istota i również ma swoje prawa. 11 marca 2013 roku obrońcy praw zwierząt zyskali kolejną datę do świętowania. Wtedy to Komisja Europejska wprowadziła siódmą poprawkę do dyrektywy o kosmetykach. Mówi ona o całkowitym zakazie wykorzystywania zwierząt w badaniach kosmetyków, nawet gdy nie istnieją metody badań alternatywne do testów in vivo (na żywym organizmie). Przepisy zabraniają importu oraz sprzedaży, zarówno kosmetyków, jak i składników testowanych na zwierzętach. W przypadku złamania tego zakazu polskie ustawodawstwo narzuca sankcje grzywny, ograniczenie wolności lub pozbawienie wolności do roku. A osobie przeprowadzającej doświadczenia na zwierzętach ze szczególnym okrucieństwem kara ta może zostać wydłużona do dwóch lat.
Żeby uniknąć sankcji i móc wprowadzać na rynek nowości, firmy kosmetyczne musiały zastąpić testy toksykologiczne, przeprowadzane na zwierzętach, metodami alternatywnymi. Kluczową rolę w rozwoju i walidacji tych badań odgrywa Europejskie Centrum Walidacji Metod Alternatywnych (ECVAM-European Centre for the Validation of Alternative Methods), na którego stronie internetowej każdy może przeczytać bieżące raporty i wykaz obowiązujących metod alternatywnych. Jedną z nich są badania na hodowlach komórkowych in vitro (łac. w szkle). Termin ten określa badania procesów biologicznych w warunkach sztucznych, poza organizmem żywym. Hodowle są uproszczonym modelem skóry i pozwalają na wstępną ocenę działania licznych substancji chemicznych, które są lub mogą być w przyszłości użyte do produkcji kosmetyków.
Skąd bierze się komórki do badań in vitro?
Można je pozyskiwać na różne sposoby, np. poprzez wyizolowanie ich z fragmentów skóry, które zostają po operacjach plastycznych. Dlatego gdy ktoś np. operuje odstające uszy, to pozostałe po zabiegu fragmenty skóry trafiają do laboratorium, gdzie komórki są wyodrębniane i namnażane. – Komórki do badań in vitro można zakupić w specjalistycznych firmach albo samodzielnie wyizolować z fragmentów skóry, wyodrębniając je najpierw mechanicznie, a potem poprzez trawienie enzymami – tłumaczy dr. n. biol. Karolina Bazela, kierownik Laboratorium Naukowego Lirene. – Następnie komórki, w sterylnych warunkach, przenosi się do pożywki, która zapewnia im składniki niezbędne do namnażania się i umieszcza w inkubatorach (370C, 5% CO2). W warunkach in vitro możemy hodować nie tylko komórki poszczególnych warstw skóry (keratynocyty czy fibroblasty), ale również tworzyć tzw. modele naskórka czy skóry pełnej grubości. Model naskórka stworzony w warunkach laboratoryjnych jest strukturalnie i funkcjonalnie podobny do naskórka pokrywającego nasze ciało. Jego właściwości barierowe są porównywalne, dzięki temu na modelu naskórka możemy oceniać potencjał drażniący kosmetyków – dodaje dr Bazela.
Bardziej miarodajne wyniki
Za pomocą badań in vitro można obecnie ocenić wpływ preparatów kosmetycznych na organizm ludzki w takich obszarach, jak wchłanianie przez skórę, działanie drażniące na skórę oraz ostrą fototoksyczność. To dobre rozwiązanie, biorąc pod uwagę przede wszystkim względy humanitarne oraz ekonomiczne. Ich wyniki są też bardziej adekwatne niż te prowadzone na modelach zwierzęcych. Te drugie były o wiele mniej miarodajne ze względu na różnice gatunkowe między organizmami ludzkim i zwierzęcym. – Badania in vitro to pierwszy etap w ocenie bezpieczeństwa i skuteczności działania kosmetyków – mówi Karolina Bazela. – Ważnym elementem tych badań jest ocena bezpieczeństwa gotowych produktów. Na modelu naskórka, specjalnie wyhodowanym w laboratorium, jesteśmy w stanie zbadać potencjał drażniący produktów kosmetycznych, kremów, balsamów, toników i innych.
Modele sztucznej skóry są obecnie niezastąpione w badaniu przenikalności substancji aktywnych w głąb skóry – dzięki takim testom dowiadujemy się np., czy substancja wybielająca dotrze do komórek barwnikowych skóry. Na komórkach naskórka badane są substancje czynne chroniące przed szkodliwym wpływem środowiska zewnętrznego, np. przed promieniowaniem ultrafioletowym. Ponadto pozwalają one na prowadzenie obserwacji procesów, np. starzenia się skóry czy też regeneracji powstałych uszkodzeń. – Oprócz testów bezpieczeństwa, na hodowlach komórkowych możemy sprawdzić podstawowe mechanizmy działania substancji aktywnych – wyjaśnia dr Bazela. – Pozwalają w bezpieczny sposób określić optymalnie działające stężenia dla nowych, nie stosowanych jeszcze składników. Przykładowo, na komórkach naskórka naświetlanych promieniowaniem UVB udowodniliśmy właściwości ochronne kwasu foliowego.
Badania in vitro prowadzone na różnych typach hodowli potwierdziły m.in. ochronne działanie melatoniny, hormonu, który może zostać zastosowany w kremach przeciwsłonecznych. Naukowcy dzięki nim odkryli także korzystne właściwości koenzymu Q10, który wykorzystuje się do tworzenia kosmetyków w postaci kremów lub maści, o działaniu przeciwzmarszczkowym i odmładzającym.
Koszt, który się opłaca
Musimy pamiętać, że testy in vitro są wstępnym etapem badania, ale jeszcze nieudokumentowanym działaniem testowanego produktu, gdyż nie istnieje żaden wiarygodny naukowo model umożliwiający odtworzenie całego żywego organizmu ze wszystkimi procesami w nim zachodzącymi. Dlatego w przypadku uzyskania pozytywnych rezultatów w badaniach in vitro należy następnie przeprowadzić badanie ex-vivo i in-vivo. – Czas testowania kosmetyku do momentu uzyskania rekomendacji, że jest bezpieczny dla konsumenta, jest różnorodny i zależy od wielu czynników – tłumaczy dr Karolina Bazela. – Istotne jest, że testy są wieloetapowe. Po badaniach in vitro przeprowadzane są m.in. testy związane ze stabilnością receptury, jej kompatybilnością z opakowaniem, testy działania układu konserwującego, a ponadto testy dermatologiczne i aplikacyjne potwierdzające skuteczność działania kosmetyku.
Warto podkreślić, iż są to badania bardzo kosztowne, długotrwałe i niestety nie zawsze i nie od razu przynoszą producentowi oczekiwane rezultaty (nie wszystkie badania in vitro kończą się wdrożeniem produktu na rynek). Jednak, liczący się na rynku producenci decydują się koszty te ponosić, gdyż są niezbędne do tworzenia wysokiej jakości produktów, jak również do utrzymania prestiżu, miana firmy innowacyjnej oraz zaufania klientów.
Agnieszka Saracyn-Rozbicka
W ciągu ostatnich 20 lat w Unii Europejskiej przeznaczono na rozwój alternatywnych metod testowania produktów kosmetycznych prawie 200 mln euro. W 2009 roku w ramach 7. Programu Ramowego ogłoszona została inicjatywa badawcza „Towards innovative, non-animal safety testing methods of chemicals and ingredients of cosmetic products”. Całkowity fundusz wyniósł 65 mln euro i w całości został przeznaczony na rozwój metod alternatywnych. 50 mln z tej kwoty przeznaczono na rozwój metod badania toksyczności systemowej (program SEURAT-1). Połowę zainwestował przemysł kosmetyczny, drugą połowę Komisja Europejska. Z metod alternatywnych opracowanych dzięki finansowaniu Komisji Europejskiej i przemysłu kosmetycznego korzystają następnie wszystkie sektory badań i przemysłu.
