Loading article…
動物実験、動物研究、生体内試験とも呼ばれる動物実験は、科学的および医学的な疑問に対する答えを求める実験において、モデル生物として非ヒト動物を使用することです。このアプローチは、動物を自然環境や生息地で観察するフィールド調査とは対照的です。動物を用いた実験研究は通常、大学、医科大学、製薬会社、防衛機関、および業界に動物実験サービスを提供する商業施設で行われます。[ 1 ]動物実験の焦点は、生物の基礎知識の開発に焦点を当てた純粋研究から、病気の治療法を見つけるなど、実用上非常に重要な疑問に答えることに焦点を当てた応用研究まで、連続的に変化します。[ 2 ]応用研究の例としては、病気の治療法の試験、繁殖、防衛研究、化粧品試験を含む毒性学などがあります。教育においては、動物実験は生物学や心理学のコースの一部となることがあります。[ 3 ]
動物モデルを用いた研究は、現代医学の成果のほとんどにおいて中心的な役割を果たしてきた。[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]人間の生理学や生化学などの分野の基礎知識の大部分に貢献し、神経科学や感染症などの分野で重要な役割を果たしてきた。[ 7 ] [ 8 ]その結果、ポリオのほぼ根絶や臓器移植の開発などが実現し、人間と動物の両方に恩恵をもたらしてきた。[ 4 ] [ 9 ] 1910年から1927年にかけて、トーマス・ハント・モーガンはショウジョウバエ（Drosophila melanogaster）を用いた研究で染色体が遺伝子の遺伝の媒介であることを特定し、 [ 10 ] [ 11 ]エリック・カンデルはモーガンの発見が「生物学を実験科学へと変えるのに役立った」と記している。[ 12 ]モデル生物を用いた研究は、ジフテリア抗毒素の製造[ 13 ] [ 14 ]や、1922 年のインスリンの発見[ 15 ]および以前は致命的であった糖尿病の治療への使用など、さらなる医学的進歩につながった。[ 16 ]ハロタンなどの現代の全身麻酔薬もモデル生物を用いた研究を通じて開発され、現代の複雑な外科手術に必要となっている。[ 17 ]動物を用いた研究に依存したその他の 20 世紀の医学的進歩と治療法には、臓器移植技術[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]人工心肺装置[ 22 ]抗生物質[ 23 ] [ 24 ]および百日咳ワクチン[ 25 ]がある。
動物実験は、ヒトでの実験が不可能または非倫理的である場合に、ヒトの疾患の研究を支援するために広く使用されています。[ 26 ]この戦略は、すべての生物が共通の祖先を持ち、進化の過程で代謝経路と発生経路および遺伝物質が保存されていることによって可能になります。[ 27 ]モデル生物で実験を行うことで、実際の人間に危害を加えるリスクを伴わずに、疾患プロセスをよりよく理解することができます。モデル生物の種は、必要に応じて、疾患またはその治療に対して人間の生理機能に似た反応を示すように通常選択されます。モデル生物における生物学的活性は、人間に効果があることを保証するものではなく、ある生物から別の生物に一般化する際には注意が必要です。[ 28 ]しかし、ヒトの疾患に対する多くの薬、治療法、および治癒法は、動物モデルの指導を受けて部分的に開発されています。[ 29 ] [ 30 ]動物の病気の治療法も開発されており、狂犬病[ 31 ]炭疽病[ 31 ]鼻疽[ 31 ]ネコ免疫不全ウイルス(FIV) [ 32 ]結核[ 31 ]テキサス牛熱[ 31 ]古典的豚コレラ[ 31 ]フィラリア症、その他の寄生虫感染症などが含まれます。[ 33 ]動物実験は生物医学研究に引き続き必要とされており[ 34 ]、アルツハイマー病 [ 35 ] エイズ [ 36 ] 多発性硬化症 [ 37 ] 脊髄損傷 [ 38 ] などの医学的問題を解決することを目的として使用されており、有用なin vitroモデルシステムがありません。
ゼブラフィッシュから非ヒト霊長類まで、脊椎動物の年間使用数は、2015年時点で1億9200万匹と推定されている。 [ 39 ]欧州連合では、脊椎動物種が研究に使用される動物の93%を占めており、[ 39 ] 2011年には1150万匹の動物が使用された。[ 40 ]マウス（Mus musculus）は、20世紀と21世紀の多くの重要な生物学的発見と関連しており、[ 41 ]ある推定では、2001年に米国だけで使用されたマウスとラットの数は8000万匹であった。[ 42 ] 2013年には、哺乳類（マウスとラット）、魚類、両生類、爬虫類を合わせると、研究用動物の85%以上を占めると報告された。[ 43 ] 2022年に米国で、すべての医薬品を動物で試験しなければならないというFDAの要件を撤廃する法律が可決された。[ 44 ]
動物実験は、国によって規制の程度が異なります。[ 45 ]厳しく管理されている国もあれば、規制が緩い国もあります。動物実験の倫理と必要性については、現在も議論が続いています。賛成派は、動物実験が医学やその他の分野で大きな進歩をもたらしたと主張する一方、反対派は動物への残酷さを懸念し、その有効性と信頼性に疑問を呈しています。[ 46 ] [ 47 ]動物実験の代替手段を見つけるための取り組みが進められており、コンピュータシミュレーションモデル、実験室での試験のために人間の臓器を模倣する臓器オンチップ技術、[ 48 ]安全性試験や薬物スクリーニングのために非ヒト動物の代わりに人間のボランティアに少量の試験化合物を投与するマイクロドージング技術、人間に危害を加えることなく人間の脳をスキャンできる陽電子放出断層撮影（PET）スキャン、人間集団間の比較疫学研究、教育目的のシミュレーターやコンピュータプログラムなどがあります。[ 49 ] [ 50 ] [ 51 ]
動物実験、動物実験、動物研究、生体内試験、生体解剖という用語は、意味は似ているが、意味合いが異なる。文字通り「生体解剖」は動物の「生きたままの切断」を意味し、歴史的には生きた動物の解剖を伴う実験のみを指していた。この用語は、生きた動物を用いたあらゆる実験を軽蔑的に指すために使われることがある。例えば、ブリタニカ百科事典は「生体解剖」を「治療目的ではなく実験目的で生きた動物に対して行う手術。より広くは、生きた動物に対するあらゆる実験」と定義している[ 52 ] [ 53 ] [ 54 ]が、辞書では、より広い定義は「そのような作業に反対する人だけが使用する」と指摘している[ 55 ] [ 56 ]。この言葉は、拷問、苦痛、死を暗示する否定的な意味合いを持つ[ 57 ] 。この研究に反対する人々は「生体解剖」という言葉を好むが、科学者は通常「動物実験」という用語を使用する。[ 58 ] [ 59 ]
以下の文章では、可能な限り生体内での獣医外科手術に関連する行為は除外し、それについては生体解剖の議論に譲る。
動物実験に関する最も古い記述は、紀元前2世紀から4世紀のギリシャ人の著作に見られる。アリストテレスとエラシストラトスは、生きた動物で実験を行った最初の人物の一人である。[ 60 ] 2世紀のローマの医師ガレノスは、豚とヤギの死後解剖を行った。 [ 61 ] 12世紀のムーア人支配下のスペインのアラビア人医師アヴェンゾアルは、人間の患者に適用する前に外科手術をテストする実験的方法を導入した。[ 62 ] [ 63 ] 18世紀と19世紀の発見には、アントワーヌ・ラヴォアジエがモルモットをカロリーメーターで使用して呼吸が燃焼の一形態であることを証明したことや、ルイ・パスツールが1880年代に羊に炭疽菌を使用して病原菌説を実証したことなどがある。[ 64 ]ロベルト・コッホは、マウスやモルモットを使った動物実験で炭疽菌や結核菌を発見した。1890年代には、イワン・パブロフが犬を使って古典的条件付けを説明したことで有名である。[ 65 ]
動物モデルを用いた研究は、現代医学の成果のほとんどにおいて中心的な役割を果たしてきた。[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]人間の生理学や生化学などの分野の基礎知識の大部分に貢献し、神経科学や感染症などの分野で重要な役割を果たしてきた。[ 7 ] [ 8 ]例えば、ポリオのほぼ根絶や臓器移植の開発などの成果があり、人間と動物の両方に恩恵をもたらしてきた。[ 4 ] [ 9 ] 1910年から1927年にかけて、トーマス・ハント・モーガンはショウジョウバエ（Drosophila melanogaster）を用いた研究で、染色体が遺伝子の遺伝の媒介であることを明らかにした。 [ 10 ] [ 11 ]ショウジョウバエは、最初のモデル生物の1つとなり、しばらくの間は最も広く使用されたモデル生物となった。[ 66 ]エリック・カンデルは、モーガンの発見が「生物学を実験科学に変えるのに役立った」と書いている。[ 12 ] D. melanogaster は、最も広く使用されている真核生物モデル生物の 1 つです。同じ時期に、ウィリアム・アーネスト・キャッスルの研究室でアビー・ラスロップと共同で行われたマウス遺伝学の研究により、DBA (「希釈、褐色、非アグーチ」) 近交系マウス系統が作られ、他の近交系系統が体系的に作られました。[ 67 ] [ 68 ]マウスはそれ以来モデル生物として広く使用されており、20 世紀と 21 世紀の多くの重要な生物学的発見と関連付けられています。[ 41 ]
19世紀後半、エミール・フォン・ベーリングはジフテリア毒素を単離し、モルモットでその効果を実証した。彼は動物、そして人間でジフテリアに対する抗毒素を開発し、それが現代の予防接種法につながり、ジフテリアを脅威的な病気としてほぼ終息させた。[ 13 ]ジフテリア抗毒素は、1925年のノームへの血清輸送で抗毒素が届けられたことをモデルにしたイディタロッドレースで有名に記念されている。ジフテリア抗毒素の製造における動物実験の成功は、20世紀初頭の米国における動物実験への反対の衰退の原因とも考えられている。[ 14 ]
モデル生物を用いたその後の研究は、フレデリック・バンティングによる犬を用いた研究など、さらなる医学的進歩につながった。バンティングは、膵臓分泌物の分離物が糖尿病の犬の治療に使用できることを明らかにした。これにより、1922年にインスリンが発見され（ジョン・マクラウドと共同で）[ 15 ]、それまで死を意味していた糖尿病の治療に用いられるようになった。[ 16 ] [ 69 ]ジョン・ケイドによるモルモットを用いた研究では、リチウム塩の抗けいれん作用が発見され[ 70 ] 、双極性障害の治療に革命をもたらし、それまでのロボトミーや電気けいれん療法に取って代わった。ハロタンや関連化合物などの現代の全身麻酔薬もモデル生物を用いた研究を通じて開発され、現代の複雑な外科手術に不可欠となっている。[ 17 ] [ 71 ]
1940年代、ジョナス・ソークはアカゲザルを用いた研究でポリオウイルスの最も毒性の強い形態を分離し[ 72 ] 、これがポリオワクチンの開発につながった。1955年に一般に利用可能になったこのワクチンは、その後の5年間で米国におけるポリオの発生率を15分の1に減少させた[ 73 ] 。アルバート・セイビンはサルを含む動物宿主を通してポリオウイルスを継代させることでワクチンを改良し、セイビンワクチンは1963年に大量生産され、1965年までに米国でポリオをほぼ根絶した[ 74 ]。ワクチンの開発と生産には10万匹のアカゲザルが必要で、各サルから65回分のワクチンが生産されたと推定されている。サビンは1992年に、「動物と人間を利用しなければ、人間だけでなく動物の間でも多くの苦痛や早死を防ぐために必要な重要な知識を得ることは不可能だっただろう」と書いた。[ 75 ]
1957年11月3日、ソ連の犬ライカが地球を周回した最初の動物となった。1970年代には、アルマジロを用いてハンセン病の抗生物質治療とワクチンが開発され[ 76 ] 、その後人間に投与された[ 77 ] 。1974年、ルドルフ・イェニッシュがサルのDNAをマウスのゲノムに組み込むことで最初の遺伝子組み換え哺乳類を作り出すことに成功し、動物の遺伝子を変える人間の能力は飛躍的に進歩した[ 78 ]。この遺伝子研究は急速に進展し、1996年には成体細胞からクローンされた最初の哺乳類である羊のドリーが誕生した[ 79 ] [ 80 ] 。
動物実験に基づいて開発された20世紀の医学的進歩や治療法には、臓器移植技術[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]、人工心肺装置[ 22 ] 、抗生物質[ 23 ] [ 24 ] 、百日咳ワクチン[ 25 ]などがある。動物の病気の治療法も開発されており、狂犬病[ 31 ] 、炭疽病[ 31 ] 、鼻疽[ 31 ] 、ネコ免疫不全ウイルス（FIV）[ 32 ] 、結核[ 31 ]、テキサス牛熱[ 31 ] 、豚コレラ[ 31 ] 、フィラリア症、その他の寄生虫感染症などがある。[ 33 ]動物実験は生物医学研究に引き続き必要とされており、[ 34 ]アルツハイマー病、[ 35 ]エイズ、[ 36 ] [ 81 ] [ 82 ]多発性硬化症、[ 37 ]脊髄損傷、多くの頭痛、[ 38 ]および有用なin vitroモデルシステムが利用できないその他の病態などの医学的問題を解決する目的で使用されています。
毒性試験は20世紀に重要になった。19世紀には、医薬品を規制する法律はより緩やかだった。例えば、米国では、政府は顧客に害を及ぼす製品を販売した企業を訴追した後でなければ、医薬品を禁止することはできなかった。しかし、 1937年のエリキシルスルファニルアミド事件（同名の薬で100人以上が死亡）を受けて、米国議会は医薬品の販売前に動物での安全性試験を義務付ける法律を可決した。他の国々も同様の法律を制定した。[ 83 ] 1960年代には、サリドマイドの悲劇を受けて、医薬品の販売前に妊娠動物での安全性試験を義務付ける法律がさらに可決された。[ 84 ]
動物実験では脊椎動物よりも無脊椎動物の方がはるかに多く使用されていますが、これらの研究は法律でほとんど規制されていません。最も頻繁に使用される無脊椎動物種は、ショウジョウバエの一種であるDrosophila melanogasterと、線虫の一種であるCaenorhabditis elegansです。C . elegansの場合、線虫の体は完全に透明で、生物のすべての細胞の正確な系統がわかっています[ 85 ]。一方、ショウジョウバエD. melanogasterの研究では、驚くほど多様な遺伝子ツールを使用できます[ 86 ] 。これらの無脊椎動物は、短いライフサイクルや、多数の個体を飼育して研究することが容易であるなど、動物実験において脊椎動物よりもいくつかの利点があります。しかし、適応免疫系の欠如と単純な器官のため、線虫はワクチン開発などの医学研究のいくつかの側面では使用できません。[ 87 ]同様に、ショウジョウバエの免疫系は人間の免疫系とは大きく異なり、[ 88 ]昆虫の病気は脊椎動物の病気とは異なる可能性があります。[ 89 ]しかし、ショウジョウバエやワームは、新しい病原性因子や薬理活性化合物を特定するための研究に役立つ可能性があります。[ 90 ] [ 91 ] [ 92 ]
初期段階の探索スクリーニングでは、いくつかの無脊椎動物システムが脊椎動物の許容可能な代替手段と考えられています。[ 93 ]昆虫と哺乳類の先天性免疫系には類似性があるため、昆虫は一部の研究で哺乳類の代わりとなることができます。ショウジョウバエとハチノスツヅリガは、哺乳類病原体の毒性特性の分析に特に重要でした。[ 90 ] [ 91 ]ハチノスツヅリガやその他の昆虫は、良好な生物学的利用能を持つ医薬品化合物の特定にも有用であることが証明されています。[ 92 ]このようなモデルを採用するという決定は、一般的に、実験スループットの大幅な向上と引き換えに、哺乳類との生物学的類似性の程度を低くすることを容認することを意味します。
米国では、ラットとマウスの使用数は年間1100万匹[ 94 ]から2000万匹から1億匹と推定されている[ 95 ] 。その他によく使用される齧歯類は、モルモット、ハムスター、スナネズミである。マウスは、その大きさ、低コスト、扱いやすさ、繁殖率の速さから、最もよく使用される脊椎動物種である[ 96 ] [ 97 ] 。マウスは、遺伝性ヒト疾患の最良のモデルとして広く考えられており、遺伝子の95%をヒトと共有している[ 96 ] 。遺伝子工学技術の出現により、遺伝子改変マウスを注文に応じて生成することができ、さまざまなヒト疾患のモデルを提供できる[ 96 ] 。ラットも生理学、毒性学、がん研究に広く使用されているが、ラットの遺伝子操作はマウスよりもはるかに難しいため、これらの齧歯類の基礎科学での使用は制限されている[ 98 ] 。
犬は、生物医学の研究、試験、教育に広く利用されています。特にビーグル犬は、穏やかで扱いやすく、ビーグル犬の過去のデータとの比較（縮小法）が可能であることからよく利用されています。[ 99 ]米国動物愛護協会によると、犬は心臓病学、内分泌学、骨関節の研究において、人間と獣医の疾患のモデルとして利用されており、これらの研究は侵襲性が高い傾向があります。[ 100 ]犬の最も一般的な用途は、ヒトまたは獣医用の新薬の安全性評価です。 [ 101 ]これは、ヒト用医薬品登録のための技術要件の国際調和会議で定められた規制に従って、げっ歯類での試験に続いて、2番目の動物種として行われます。医学における最も重要な進歩の1つは、糖尿病患者の体内でのインスリン産生と、この過程における膵臓の役割に関する答えを開発するために犬を使用することです。膵臓は体内でインスリンを生成する役割を担っており、膵臓を切除すると犬に糖尿病が発症することが分かった。膵臓抽出物（インスリン）を再投与すると、血糖値は著しく低下した。[ 102 ]
米国農務省の動物福祉報告書によると、2016年にUSDA登録施設で60,979匹の犬が使用されました。[ 94 ]英国では、英国内務省によると、2017年に犬に対して3,847件の手術が行われました。[ 103 ]他のEUの犬使用者のうち、ドイツは2016年に犬に対して3,976件の手術を実施し[ 104 ]、フランスは2016年に4,204件の手術を実施しました。[ 105 ]いずれの場合も、これはそれぞれの国で動物に対して行われた手術の総数の0.2%未満です。
ゼブラフィッシュは、さまざまな癌の基礎研究や開発によく使用されます。免疫系や遺伝子株の探索に使用されます。コストが低く、サイズが小さく、繁殖速度が速く、癌細胞をリアルタイムで観察できます。人間とゼブラフィッシュは腫瘍の類似性を共有しているため、研究に使用されます。国立医学図書館は、ゼブラフィッシュが使用されている癌の種類の例を多数示しています。ゼブラフィッシュの使用により、MYC駆動型前駆B細胞性急性リンパ性白血病とT細胞性急性リンパ性白血病の違いを見つけることができ、急性リンパ性白血病に対する新しい前駆B細胞性急性リンパ性白血病治療法の発見に利用されています。[ 106 ] [ 107 ]
国立医学図書館は、腫瘍が早期段階で診断するのが難しい理由についても説明しています。消化管腫瘍形成の分子メカニズムを理解し、新しい治療法を探すことが現在の研究です。ゼブラフィッシュとヒトは、胃癌異種移植モデルにおいて類似した胃癌細胞を共有しています。これにより、研究者はトリファラが胃癌細胞の増殖と転移を阻害できることを発見しました。ゼブラフィッシュの肝癌遺伝子はヒトと関連しているため、肝癌の研究だけでなく、他の多くの癌の研究にも広く利用されています。[ 108 ]
非ヒト霊長類（NHP）は、毒性試験、エイズや肝炎の研究、神経学、行動と認知、生殖、遺伝学、異種移植の研究に使用されます。これらは野生で捕獲されるか、目的のために繁殖されます。米国と中国では、霊長類のほとんどは国内で目的のために繁殖されていますが、ヨーロッパでは大多数が輸入された目的繁殖です。[ 109 ]欧州委員会は、2011年にヨーロッパの研究所で6,012匹のサルが実験に使用されたと報告しました。[ 40 ]米国農務省によると、2016年には米国の研究所に71,188匹のサルがいました。[ 94 ] 2014年には23,465匹のサルが米国に輸入され、そのうち929匹は野生で捕獲されたものでした。[ 110 ]実験に使用されるNHPのほとんどはマカクです。[ 111 ]しかし、マーモセット、クモザル、リスザルも使用されており、米国ではヒヒとチンパンジーも使用されている。 2015年現在アメリカの研究所には約730頭のチンパンジーがいる。[ 112 ]
2003年の調査では、単独飼育されている霊長類の89%が、歩き回る、体を揺らす、毛を引っ張る、噛みつくなどの自傷行為や異常な常同行動を示したことがわかった。 [ 113 ]
2001年に、アカゲザルに新しい遺伝子を導入できる方法が開発され、最初の遺伝子組み換え霊長類が誕生しました。[ 114 ]この遺伝子組み換え技術は現在、遺伝性疾患であるハンチントン病の治療法の探索に応用されています。[ 115 ]非ヒト霊長類に関する注目すべき研究は、ポリオワクチンの開発や深部脳刺激の開発の一部であり、現在、最も多用されている非毒性学的用途は、サルエイズモデルであるSIVです。[ 116 ] [ 111 ] [ 117 ] 2008年には、EUで霊長類実験をすべて禁止するという提案が活発な議論を巻き起こしました。[ 118 ]
2016年に英国では50万匹以上の魚と9,000匹の両生類が使用されました。[ 103 ]主な使用種は、胚期に半透明になるゼブラフィッシュ（ Danio rerio）とアフリカツメガエル（ Xenopus laevis）です。2004年には英国で2万匹以上のウサギが動物実験に使用されました。[ 119 ] ウサギは他の動物よりも涙液の分泌量が少なく、アルビノでは眼の色素がないため影響が視覚化しやすいことから、眼刺激性試験（ドレイズ試験）にはアルビノウサギが使用されます。この目的で使用されるウサギの数は、過去20年間で大幅に減少しています。 1996年には英国でウサギの眼刺激に対する処置が3,693件行われ[ 120 ]、2017年にはこの数はわずか63件でした[ 103 ]。ウサギはポリクローナル抗体の生産にも頻繁に使用されています。
猫は神経学研究で最も一般的に使用されています。2016年には、米国だけで18,898匹の猫が使用され[ 94 ] 、そのうち約3分の1は「痛みや苦痛」を引き起こす可能性のある実験に使用されました[ 121 ]。ただし、麻酔薬や鎮痛薬で緩和されない可能性のある痛みを伴う猫の実験はわずか0.1%でした。英国では、2017年に猫に対して行われた処置はわずか198件でした。この数は過去10年間のほとんどで約200件でした[ 103 ] 。
実験室の動物に適用される規制は、種によって異なります。米国では、動物福祉法および米国科学アカデミーが発行する実験動物の飼育と使用に関するガイド（ガイド）に基づき、科学的に正当化されると主張できれば、動物に対してどのような処置でも行うことができます。研究者は、所属機関の獣医師および機関動物飼育使用委員会（IACUC）に相談する必要があります。IACUCは、すべての研究施設が維持する義務があります。[ 122 ] IACUCは、動物以外の代替手段を含む代替手段が検討されていること、実験が不必要に重複していないこと、研究に支障をきたさない限り鎮痛剤が投与されていることを確認しなければなりません。IACUCは、米国で連邦資金を受けている機関で行われる試験におけるすべての脊椎動物を規制しています。動物福祉法には、目的のために繁殖されたげっ歯類や鳥類は含まれていませんが、これらの種は、IACUCを管理する公衆衛生局の方針の下で同様に規制されています。[ 123 ] [ 124 ]公衆衛生局の政策は、食品医薬品局 (FDA) と疾病管理予防センター (CDC) を監督しています。CDC は、非ヒト霊長類 (2025 年 11 月の発表によると終了予定[ 125 ] )、ウサギ、マウス、その他の動物で感染症の研究を行っていますが、FDA の要件は医薬品研究における動物の使用を対象としています。[ 126 ]動物福祉法 (AWA) の規制は USDA によって施行されていますが、公衆衛生局の規制は OLAW によって、多くの場合 AAALAC によって施行されています。
2014年の米国農務省監察総監室（OIG）の報告書（3年間の動物使用の監督を調査）によると、「一部の動物飼育使用委員会は、動物に対する実験手順を適切に承認、監視、または報告していなかった」。OIGは、「その結果、動物が常に基本的な人道的なケアと治療を受けているとは限らず、場合によっては、実験手順中および後に痛みや苦痛が最小限に抑えられていない」ことを発見した。報告書によると、3年間で、規制対象種を扱っている米国の研究所のほぼ半数が、不適切なIACUC監督に関連するAWA違反で指摘された。[ 127 ] USDA OIGは2005年の報告書でも同様の調査結果を出している。[ 128 ]わずか120人の検査官で、米国農務省 （USDA）は、動物の研究、展示、繁殖、または取引に関与する12,000以上の施設を監督している。[ 126 ] IACUCの構成を批判する声もあり、委員会は主に動物研究者や大学関係者で構成されており、動物福祉への懸念に対して偏見を持っている可能性があると主張している。[ 129 ]
実験動物獣医師のラリー・カーボーンは、自身の経験では、IACUCは対象となる種に関係なく、その仕事を非常に真剣に受け止めているが、非ヒト霊長類の使用は常に彼が「特別な懸念の赤信号」と呼ぶものを引き起こすと述べている。[ 130 ] 2001年7月にサイエンス誌に掲載された研究では、動物実験のIACUC審査の信頼性が低いことが確認された。国立科学財団の資金提供を受けた3年間の研究では、大学や職員の詳細を知らない動物使用委員会は、大学や職員を知っている動物使用委員会と同じ承認決定を下さないことがわかった。具体的には、盲検化された委員会は、研究を承認するよりも、より多くの情報を要求することが多い。[ 131 ]
インドの科学者たちは、大学助成委員会が最近発表した、大学や研究所での生きた動物の使用を禁止するガイドラインに抗議している。 [ 132 ]
2025年4月10日、FDAは動物実験の削減と段階的廃止、および高度なコンピュータシミュレーションや実験室で培養されたヒト「オルガノイド」や臓器オンチップシステムなどの代替手段の促進を目的とした前臨床安全性試験における動物実験削減ロードマップ[ 133 ]を発表した[ 134]。動物実験で安全かつ有効と判断された薬剤の90%以上は、主に安全性や有効性の問題により、ヒトでのFDA承認を得られない[ 135 ] 。
2025年4月29日、米国国立衛生研究所（NIH）は、ヒトを基盤とした研究技術を優先し、NIHが資金提供する研究における動物の使用を削減するための新たな取り組みを発表しました[136]。2025年7月8日、動物実験削減に関するFDAとNIHの共同ワークショップにおいて、NIHは、動物モデルのみを対象とした提案は今後一切求めず、今後すべてのNIH資金提供機会には、NAMの検討に関する文言を盛り込むべきであると発表しました[ 137 ] 。
動物実験に関する正確な世界的統計を得ることは困難である。世界中で毎年1億匹の脊椎動物が実験されていると推定されており、[ 138 ]そのうち1000万～1100万匹はEUで実験されている。[ 139 ]ナフィールド生命倫理評議会は、世界全体の年間推定動物数は5000万～1億匹であると報告している。これらの数字には、エビやショウジョウバエなどの無脊椎動物は含まれていない。[ 140 ]
米国農務省動植物衛生検査局 ( USDA /APHIS)は、2016 年の動物研究統計を発表しました。全体として、米国で研究に使用された動物 (動物福祉法で保護されている) の数は、 767,622匹 (2015 年) から 820,812 匹 (2016 年) に6.9% 増加しました。 [ 141 ]これには、公的機関と民間機関の両方が含まれます。すべての脊椎動物種がカウントされている EU のデータと比較すると、Speaking of Researchは、2016 年に米国で研究に使用された脊椎動物は約 1,200 万匹と推定しています。[ 94 ] Journal of Medical Ethicsに 2015 年に発表された記事では、米国での動物の使用が近年劇的に増加していると主張しています。研究者らは、この増加は主に動物実験における遺伝子組み換えマウスへの依存度の増加によるものであることを発見しました。[ 142 ]
1995年、タフツ大学動物・公共政策センターの研究者らは、1992年にアメリカの実験室で使用された動物の数は1400万～2100万匹と推定した。これは1970年に使用された5000万匹というピークから減少している。[ 143 ] 1986年、米国議会技術評価局は、米国で使用されている動物の推定数は毎年1000万匹から1億匹以上までと報告しており、同局自身の最良の推定値は少なくとも1700万匹から2200万匹であるとしている。[ 144 ] 2016年に農務省は、犬60,979匹、猫18,898匹、非ヒト霊長類71,188匹、モルモット183,237匹、ハムスター102,633匹、ウサギ139,391匹、家畜83,059匹、その他の哺乳類161,467匹、合計820,812匹をリストアップした。この数字には、目的のために飼育されたマウスとラットを除くすべての哺乳類が含まれる。米国での研究における犬と猫の使用は、1973年から2016年にかけて、それぞれ195,157匹から60,979匹、66,165匹から18,898匹に減少した。[ 94 ]
英国では、内務省の統計によると、2017年に379万件の処置が行われた。[ 145 ]非ヒト霊長類を使用した処置は2,960件で、1988年以降50%以上減少している。ここでいう「処置」とは、数分、数ヶ月、数年に及ぶ実験を指す。ほとんどの動物は1つの処置にのみ使用され、動物は実験後に安楽死させられることが多いが、一部の処置では死が終点となる。[ 140 ] 2017年に英国で行われた動物に対する処置は、閾値以下が43%（161万件）、回復不能が4%（14万件）、軽度が36%（135万件）、中等度が15%（55万件）、重度が4%（14万件）に分類された。[ 146 ]例えば、死に至る検査や死亡が予想される検査は「重篤な」処置であり、血液検査やMRIスキャンなどは「軽度の」処置である。[ 145 ]
3R（スリーR）は、動物実験におけるより倫理的な動物利用のための指針となる原則である。これらは1959年にWMS RussellとRL Burchによって初めて提唱された。[ 147 ] 3Rとは、以下の通りである。
3Rは、単に動物実験の代替手段を奨励するだけでなく、動物の使用が避けられない場合に動物福祉と科学的質の向上を目指す、より広範な範囲をカバーしています。これらの3Rは現在、世界中の多くの試験施設で実施されており、さまざまな法律や規制に採用されています。[ 2 ]
3R原則が広く受け入れられているにもかかわらず、カナダ、オーストラリア、イスラエル、韓国、ドイツなど多くの国では、近年、動物実験の使用が増加しており、マウスの使用が増加し、場合によっては魚の使用も増加している一方で、ネコ、イヌ、霊長類、ウサギ、モルモット、ハムスターの使用は減少していると報告されています。中国も他の国々と同様に、遺伝子組み換え動物の使用を拡大しており、その結果、動物全体の使用が増加しています。[ 149 ] [ 150 ] [ 151 ] [ 152 ] [ 153 ] [ 154 ]
実験室で使用される動物は、主に専門業者から供給されています。脊椎動物と無脊椎動物では供給元が異なります。ほとんどの実験室は、少数の主要なストックセンターから供給される系統や突然変異体を使用して、ハエや線虫を自ら繁殖・飼育しています。[ 155 ]脊椎動物の場合、供給元には、FortreaやCharles River Laboratoriesなどの繁殖業者や業者があり、これらは目的のために繁殖された動物や野生で捕獲された動物を供給しています。また、 Nafovannyなどの野生動物を扱う企業や、動物保護施設、オークション、新聞広告から入手した動物を供給する業者もいます。動物保護施設も実験室に直接供給しています。[ 156 ]遺伝子組み換え動物の系統を配布する大規模なセンターも存在します。たとえば、International Knockout Mouse Consortiumは、マウスゲノムのすべての遺伝子のノックアウトマウスを提供することを目指しています。 [ 157 ]
米国では、クラスAのブリーダーは米国農務省（USDA）から研究目的で動物を販売する許可を得ており、クラスBのディーラーはオークション、動物保護施設の押収、新聞広告などの「ランダムな情報源」から動物を購入する許可を得ています。一部のクラスBディーラーは、ペットを誘拐したり、野良動物を違法に捕獲したりしたとして告発されており、この行為は「バンチング」として知られています。[ 158 ] [ 159 ] [ 160 ] [ 161 ] [ 162 ] [ 163 ]研究施設へのペットの販売に対する国民の懸念が、1966年の実験動物福祉法の制定につながった一因でした。1966年に上院商務委員会は、退役軍人局施設、メイヨー研究所、ペンシルベニア大学、スタンフォード大学、ハーバード大学およびイェール大学の医学部から盗まれたペットが回収されたと報告しました。[ 164 ] 2003年にアーカンソー州のクラスB業者を捜索した際、USDAは少なくとも12匹の盗まれたペットを回収した。[ 165 ]
米国の4つの州（ミネソタ州、ユタ州、オクラホマ州、アイオワ州）では、動物保護施設が研究施設に動物を提供することを義務付けている。14の州ではこの行為を明確に禁止しており、残りの州では許可しているか、関連する法律がない。[ 166 ]
欧州連合では、動物の供給源は理事会指令 86/609/EECによって規制されており、実験動物は特別に繁殖されている必要があるが、動物が合法的に輸入され、野生動物または迷い動物でない場合は例外となる。後者の要件は特別な取り決めによって免除される場合もある。[ 167 ] 2010 年に、この指令はEU 指令 2010/63/EUで改訂された。[ 168 ]英国では、実験に使用される動物のほとんどは 1988 年動物保護法に基づいてその目的のために繁殖されているが、例外的な特定の正当化が確立できる場合は野生で捕獲された霊長類を使用できる。[ 169 ] [ 170 ]米国でも野生で捕獲された霊長類の使用が認められている。 1995年から1999年の間に、1,580頭の野生のヒヒが米国に輸入された。輸入された霊長類のほとんどは、国際的な霊長類取引で非常に活発なチャールズ・リバー・ラボラトリーズまたはフォートレアによって取り扱われている。[ 171 ]
動物が痛みを感じることは一般的に認められている。[ 172 ]動物実験がどの程度痛みや苦しみを引き起こすか、また動物がそれらを経験し理解する能力があるかどうかについては議論されている。[ 173 ] [ 174 ]
USDAによると、2016年には、501,560匹の動物（61%）（ラット、マウス、鳥類、無脊椎動物を除く）が、一時的な痛みや苦痛以外の苦痛を伴わない処置に使用されました。247,882匹（31%）の動物は、麻酔によって痛みや苦痛が軽減される処置に使用され、71,370匹（9%）は、軽減されない痛みや苦痛を引き起こす研究に使用されました。[ 94 ]
動物は人間と同じように痛みを感じないかもしれないという考えは、17世紀のフランスの哲学者ルネ・デカルトに遡る。デカルトは、動物は意識がないため痛みや苦しみを感じないと主張した。[ 140 ] [ 175 ]コロラド州立大学のバーナード・ローリンは、動物の痛みを和らげるための2つの米国連邦法の主執筆者であり、[ 176 ] 1980年代まで研究者は動物が痛みを感じるかどうか確信が持てず、1989年以前に米国で訓練を受けた獣医師は単に動物の痛みを無視するように教えられていたと書いている。[ 177 ]科学者や他の獣医師とのやり取りの中で、彼は動物が意識を持っていることを「証明」し、動物が痛みを感じると主張する「科学的に受け入れられる」根拠を提供するよう定期的に求められた。[ 177 ]カルボーンは、動物が痛みを異なる方法で感じるという見解は、今では少数派の見解であると書いている。このトピックに関する学術的なレビューはより曖昧で、動物が少なくとも単純な意識的な思考や感情を持っているという主張には強い支持があるものの、[ 178 ]一部の批評家は、動物の精神状態をどれほど確実に判断できるか疑問を呈し続けている。[ 140 ] [ 179 ]しかし、犬の専門家の中には、知能は動物によって異なるものの、犬は2歳から2歳半の知能を持っていると述べている人もいる。これは、犬が少なくとも何らかの形の意識を持っているという考えを裏付けている。[ 180 ]無脊椎動物が痛みや苦しみを経験する能力はあまり明確ではないが、いくつかの国（例えば、英国、ニュージーランド、[ 181 ]ノルウェー[ 182 ]）の法律は、動物実験に使用されている無脊椎動物種の一部を保護している。
米国では、動物実験における動物福祉規制の決定的なテキストは「実験動物の飼育と使用に関するガイド」です。[ 183 ] これは、米国における動物実験を規制するパラメータを定義しています。「痛みを感じ、それに反応する能力は動物界に広く見られます…痛みはストレス要因であり、緩和されないと、動物に許容できないレベルのストレスと苦痛をもたらす可能性があります。」このガイドは、さまざまな種の痛みの症状を認識する能力が、効果的な鎮痛を行う上で不可欠であり、動物の世話と使用に携わる人々がこれらの症状を完全に理解していることが不可欠であると述べています。痛みを和らげるために使用される鎮痛剤に関して、このガイドは「最も適切な鎮痛剤または麻酔薬の選択は、研究プロトコルの科学的側面を損なうことなく、臨床的および人道的要件を最もよく満たすものについての専門的な判断を反映するべきである」と述べています。したがって、動物の痛みと苦痛、および鎮痛剤と麻酔によるそれらの潜在的な治療に関するすべての問題は、動物実験プロトコルの承認を受けるための必須の規制事項です。[ 184 ]現在、実験動物に印をつけるための外傷的な方法は、非侵襲的な代替方法に置き換えられつつあります。[ 185 ] [ 186 ]
2019年、カトリエン・デヴォルダーとマティアス・エッゲルは、研究動物から痛みを感じる能力を取り除くために遺伝子編集を提案した。これは、最終的に動物実験をすべて中止し、代替手段を採用するための中間段階となるだろう。[ 187 ]さらに、これによって研究動物が心理的な苦痛を経験することを防ぐことはできないだろう。
規制では、科学者は、特に終末実験においては、できるだけ少ない動物を使用することが求められています。[ 188 ]しかし、政策立案者は苦痛を中心的な問題とみなし、動物の安楽死を苦痛を軽減する方法と見なしていますが、RSPCAなどの団体は、実験動物の命には固有の価値があると主張しています。[ 189 ]規制は、特定の方法が痛みや苦痛を引き起こすかどうかに焦点を当てており、動物の死自体が望ましくないかどうかには焦点を当てていません。[ 190 ]動物は、サンプル採取や死後検査のための研究の終了時に安楽死させられます。また、研究中に、痛みや苦痛が、うつ病、治療に反応しない感染症、大型動物が 5 日間餌を食べないなど、許容できないとみなされる特定のカテゴリーに該当する場合、[ 191 ]または繁殖に適さない、あるいは他の理由で不要になった場合にも安楽死させられます。[ 192 ]
実験動物の安楽死の方法は、痛みや苦痛を伴わずに速やかに意識を失わせて死に至らしめるように選択されます。[ 193 ]推奨される方法は、獣医師会が公表している方法です。動物は、チャンバーに入れたり、フェイスマスクを使用したりして、鎮静剤や麻酔剤を事前に投与するかしないかにかかわらず、一酸化炭素や二酸化炭素などのガスを吸入させることができます。バルビツール酸系などの鎮静剤や麻酔剤を静脈内投与するか、吸入麻酔剤を使用することもできます。両生類や魚類は、トリカインなどの麻酔剤を含む水に浸すことができます。物理的方法も使用され、その方法によっては鎮静剤や麻酔剤を使用するかしないかが異なります。推奨される方法には、小型げっ歯類やウサギの断頭（首を切断する）が含まれます。動物の大きさや体重によっては、鳥、マウス、ラット、ウサギに頸椎脱臼（首や脊椎の骨折）が用いられることがある。 [ 194 ]脳への 高強度マイクロ波照射は脳組織を保存し、1秒未満で死に至らしめることができるが、これは現在げっ歯類にのみ用いられている。捕獲ボルトは、通常、犬、反芻動物、馬、豚、ウサギに用いられる。脳震盪により死に至る。銃撃も用いられることがあるが、貫通型の捕獲ボルトが使用できない場合に限られる。物理的方法の中には、動物が意識を失った後にのみ許容されるものもある。牛、羊、豚、キツネ、ミンクには、動物が意識を失った後に電気ショックによる感電死が用いられることがある。多くの場合、事前に電気ショックを与えている。脳底に器具を挿入する髄穿孔は、すでに意識を失った動物に用いることができる。緩慢または急速な凍結、あるいは空気塞栓症の誘発は、意識を失わせるための事前麻酔がある場合にのみ許容される。[ 195 ]
基礎研究または純粋研究は、生物がどのように行動し、発達し、機能するかを調査する。動物実験に反対する人々は、純粋研究には実用的な目的がほとんど、あるいは全くない可能性があると主張するが、研究者たちは、純粋研究は応用研究の発展に必要な基盤を形成するため、純粋研究と応用研究（特定の実際的な目的を持つ研究）の区別は不明確であると主張する。[ 196 ]純粋研究では、応用研究よりも多くの、そしてより多様な動物が使用される。ショウジョウバエ、線虫、マウス、ラットが大部分を占めるが、ウミウシからアルマジロまで、他の少数の種も使用される。[ 197 ]基礎研究で使用される動物の種類と実験の例には、次のものがある。
応用研究は、具体的かつ実際的な問題を解決することを目的としています。これには、基礎研究プログラムによって発見または生成された、疾患や病態の動物モデルの使用が含まれる場合があります。さらに、このような応用研究は、創薬プロセスの初期段階となる可能性があります。例としては、以下のようなものがあります。
異種移植研究は、臓器移植に使用するヒト臓器の不足を克服する方法として、ある種から別の種へ組織や臓器を移植するものです。[ 220 ]現在の研究では、霊長類のブタ組織に対する免疫反応を軽減するために遺伝子操作されたブタの臓器を霊長類に移植しています。[ 221 ]移植拒絶は依然として問題ですが、 [ 221 ]糖尿病患者にブタのインスリン分泌細胞を移植する最近の臨床試験では、これらの人々のインスリン必要量が減少しました。[ 222 ] [ 223 ]
動物の権利擁護団体Uncaged Campaignsが報道機関に公開した文書によると、1994年から2000年の間に、ノバルティス・ファーマAGの子会社であるImutran Ltdがケンブリッジ大学およびハンティンドン・ライフサイエンスと共同で、豚の組織移植実験に使用するためにアフリカから英国に輸入した野生のヒヒが、深刻な、時には致命的な怪我を負っていたことが明らかになった。同社が規制を回避するために英国政府と連絡を取っていたことが明らかになり、スキャンダルとなった。[ 224 ] [ 225 ]
毒性試験（安全性試験とも呼ばれる）は、医薬品を試験する製薬会社、またはハンティンドン・ライフ・サイエンスなどの契約動物試験施設が、さまざまな顧客のために実施します。[ 226 ] 2005年のEUの統計によると、ヨーロッパでは毎年約100万匹の動物が毒性試験に使用されており、これは全手順の約10%に相当します。[ 227 ] Natureによると、試験対象の化学物質1つにつき5,000匹の動物が使用され、農薬の試験には12,000匹が必要です。[ 228 ]薬物間の相互作用が動物の化学物質の解毒方法に影響を与え、結果を妨げる可能性があるため、試験は麻酔なしで行われます。 [ 229 ] [ 230 ]
毒性試験は、農薬、医薬品、食品添加物、包装材料、芳香剤などの完成品、またはそれらの化学成分を検査するために使用されます。ほとんどの試験は完成品ではなく成分を検査しますが、BUAVによると、製造業者はこれらの試験が物質の毒性影響を過大評価していると考えており、そのため、毒性の低いラベルを取得するために完成品を使用して試験を繰り返します。[ 226 ]
これらの物質は、皮膚に塗布するか、目に滴下するか、静脈内、筋肉内、または皮下に注射するか、動物にマスクをかぶせて拘束するか、吸入室に入れることによって吸入するか、または経口投与、胃へのチューブによる投与、あるいは単に動物の餌に混ぜて投与される。投与は1回のみ行う場合もあれば、数ヶ月にわたって定期的に繰り返す場合、または動物の寿命にわたって行う場合もある。[ 231 ]
急性毒性試験にはいくつかの種類があります。LD50 （ 「50 %致死量」）試験は、試験動物の50%を死に至らしめるのに必要な投与量を決定することで、物質の毒性を評価するために使用されます。この試験は2002年にOECD国際ガイドラインから削除され、動物の数が少なく苦痛も少ない固定投与法などの方法に置き換えられました。 [ 232 ] [ 233 ]アボットは、2005年の時点で「LD50急性毒性試験は…依然として世界中の動物[毒性]試験の3分の1を占めている」と述べています。[ 228 ]
刺激性は、ドレイズ試験を使用して測定できます。この試験では、試験物質を動物の目や皮膚（通常はアルビノウサギ）に塗布します。ドレイズ眼テストでは、一定間隔で物質の影響を観察し、損傷や刺激を等級付けしますが、「重度の痛みや苦痛の兆候が続く」場合は、テストを中止して動物を殺処分する必要があります。[ 234 ]米国動物愛護協会は、この手順により、発赤、潰瘍、出血、混濁、さらには失明を引き起こす可能性があると述べています。[ 235 ] このテストは、残酷で不正確、主観的、過敏であり、現実世界での人間の曝露を反映していないとして、科学者から批判されています。 [ 236 ]認められた試験管内代替法は存在しないが、ドレイズ試験の改良版である低容量眼試験は苦痛を軽減し、より現実的な結果をもたらす可能性があり、これは2009年9月に新しい標準として採用された。[ 237 ] [ 238 ]ただし、ドレイズ試験は、重度の刺激物ではない物質に対しては引き続き使用される。[ 238 ]
最も厳格な試験は、医薬品と食品に対して行われます。これらの物質については、全身毒性（臓器への損傷）、眼や皮膚への刺激性、変異原性、発がん性、催奇形性、生殖障害などを検査するため、1か月未満（急性）、1～3か月（亜慢性）、3か月以上（慢性）にわたる多数の試験が実施されます。これらの試験一式にかかる費用は物質ごとに数百万ドルに上り、完了までに3～4年かかる場合もあります。
これらの毒性試験は、2006年の米国科学アカデミーの報告書にあるように、「危険性とリスクの可能性を評価するための重要な情報」を提供する。[ 239 ]動物実験ではリスクを過大評価する可能性があり、特に偽陽性結果が問題となるが、[ 228 ] [ 240 ]偽陽性はそれほど頻繁には発生しないようだ。[ 241 ]結果のばらつきは、少数の実験動物に高用量の化学物質を投与した場合の影響を利用して、多数の人間に低用量を投与した場合の影響を予測しようとすることから生じる。[ 242 ]関係性は存在するものの、ある種のデータを使用して別の種の正確なリスクレベルを予測する方法については意見が分かれている。[ 243 ]
科学者たちは、製造された化学物質が安全かどうかを判断するために、従来の動物毒性試験の使用から脱却するよう、ますます強い圧力を受けている。[ 244 ] 毒性評価のさまざまなアプローチの中で、蛍光を利用したin vitro細胞ベースのセンシング法がますます注目を集めている。[ 245 ]
動物を用いた化粧品の試験は特に物議を醸している。米国では現在も行われているこうした試験には、一般的な毒性、目や皮膚への刺激性、光毒性（紫外線によって引き起こされる毒性）、変異原性などが含まれる。[ 246 ]
インド、英国、欧州連合[ 247 ] 、イスラエル、ノルウェー[ 248 ] [ 249 ]では、動物実験による化粧品の試験が禁止されている一方、米国とブラジルでは現在、同様の禁止措置が検討されている[ 250 ] 。 2002年、13年間の議論を経て、欧州連合は、2009年までに動物実験による化粧品の販売をほぼ全面的に禁止し、化粧品関連の動物実験をすべて禁止することに合意した。世界最大の化粧品会社ロレアルの本拠地であるフランスは、ルクセンブルクの欧州司法裁判所に提訴し、禁止措置の取り消しを求めて、この禁止案に抗議している[ 251 ] 。スイス、ベルギー、フランス、ドイツ、イタリアの70社を代表する欧州化粧品原料連盟も、この禁止に反対している。[ 251 ] 2014年10月、インドは動物実験された化粧品の輸入も禁止するより厳しい法律を可決した。[ 252 ]
20世紀初頭以前は、医薬品を規制する法律は緩かった。現在では、すべての新薬はヒトへの使用が認可される前に、厳格な動物実験を受ける。医薬品の試験には以下が含まれる。
米国では、教室での観察実習、解剖、生体手術など、教育目的で年間約2000万匹の動物が使用されていると推定されている。[ 254 ] [ 255 ]カエル、胎児ブタ、パーチ、ネコ、ミミズ、バッタ、ザリガニ、ヒトデは、教室での解剖でよく使用される。[ 256 ]教室での解剖に動物を使用する代替手段は広く使用されており、米国の多くの州や学区では、生徒に解剖を行わない選択肢を与えることを義務付けている。[ 257 ]代替手段が広く利用可能であることと、地元のカエル種の激減を理由に、インドは2014年に解剖を禁止した。 [ 258 ] [ 259 ]
ソノラ節足動物研究所は、教育における無脊椎動物の利用について議論する年次無脊椎動物教育・保全会議を開催しています。[ 260 ]また、多くの国で、教育における動物の使用に代わる方法を見つけるための取り組みが行われています。[ 261 ] Norecopaが管理するNORINAデータベースには、教育や動物を扱う職員の訓練において、動物の使用の代替または補完として使用できる製品が掲載されています。[ 262 ]これらには、学校での解剖の代替手段も含まれます。InterNICHEも同様のデータベースと貸出システムを持っています。[ 263 ]
2013年11月、米国に拠点を置くBackyard Brains社は、ゴキブリに取り付けることができる「電子バックパック」である「Roboroach」を一般向けに発売した。操作者は、ゴキブリの触角を切断し、サンドペーパーで殻を削り、胸部にワイヤーを挿入し、電極と回路基板を昆虫の背中に接着する必要がある。その後、携帯電話アプリを使用してBluetooth経由で制御できる。[ 264 ]このようなデバイスの使用は、科学への興味を促進する教育補助具になる可能性があると示唆されている。「Roboroach」のメーカーは、国立精神衛生研究所から資金提供を受けており、このデバイスは子供たちが神経科学に興味を持つように促すことを目的としていると述べている。[ 264 ] [ 265 ]
動物は、兵器、ワクチン、戦場での外科手術技術、防護服の開発に軍によって利用されている。[ 196 ]例えば、2008年に米国国防高等研究計画局は、即席爆発装置の爆発が内臓、特に脳に及ぼす影響を研究するために生きた豚を使用した。 [ 266 ]
米軍では、戦闘衛生兵の訓練にヤギがよく使われています。（1980年代に国防総省が医療訓練に犬を使うのをやめた後、ヤギがこの目的で使用される主な動物種になりました。[ 267 ]）医療訓練で使用される現代のマネキンは人間の体の挙動をシミュレートするのに非常に効果的ですが、一部の訓練生は「ヤギを使った訓練は、実際の外傷でしか得られない切迫感を与えてくれる」と感じています。[ 268 ]それにもかかわらず、2014年にPETAが、沿岸警備隊員が意識を失ったヤギの四肢を剪定ばさみで切断し、ショットガン、ピストル、斧、メスで他の傷を負わせている様子を映したビデオを公開した後、米沿岸警備隊は訓練で使用する動物の数を半分に減らすと発表しました。[ 269 ]同年、国防総省は、人間シミュレーターやその他の代替手段が利用可能になったことを理由に、さまざまな訓練プログラムで使用する動物の数を減らし始めると発表した。[ 270 ] 2013年、PETAからの苦情を受けて、海軍のいくつかの医療センターは気管挿管訓練でのフェレットの使用を中止した。[ 271 ]
米国以外にも、ポーランドやデンマークを含むNATO加盟28カ国のうち6カ国が、戦闘衛生兵の訓練に生きた動物を使用している。[ 267 ]
ほとんどの動物は実験に使用された後に安楽死させられます。 [ 57 ]実験動物の供給源は国や種によって異なり、ほとんどの動物は目的のために繁殖されていますが、少数は野生で捕獲されるか、オークションや動物保護施設から入手した業者によって供給されています。[ 272 ] [ 273 ] [ 158 ]英国王立協会などの動物実験の使用を支持する人々は、20世紀のほぼすべての医学的成果は何らかの形で動物の使用に依存していたと主張しています。[ 116 ]米国科学アカデミーの実験動物研究所は、動物実験は、分子、細胞、組織、臓器、生物、環境間の極めて複雑な相互作用に対処できない高度なコンピューターモデルでさえも代替できないと主張しています。[ 274 ] PETAやBUAVなどの動物愛護団体は、動物実験の必要性と正当性に疑問を呈し、動物実験は残酷で規制が不十分であること、誤解を招く動物モデルによって実際には医学の進歩が阻害され、人間への影響を確実に予測できないこと、一部の実験は時代遅れであること、費用が利益を上回ること、または動物には実験で使用されたり傷つけられたりしない固有の権利があることを主張している。[ 52 ] [ 275 ] [ 276 ] [ 277 ] [ 278 ] [ 279 ]
動物実験を行うことで生じる道徳的および倫理的な問題は議論の対象となっており、20世紀を通じて見解は大きく変化してきた。[ 280 ]どの手順がどの目的に役立つか、またどの倫理原則がどの種に適用されるかについては、依然として意見の相違がある。
2015年のギャラップ世論調査では、アメリカ人の67%が研究に動物を使用することについて「非常に懸念している」または「やや懸念している」ことがわかった。[ 281 ]同年に行われたピュー研究所の世論調査では、アメリカの成人の50%が研究に動物を使用することに反対していることがわかった。[ 282 ]
それでも、さまざまな見解が存在する。動物には道徳的権利があるという見解（動物の権利）は、トム・リーガンらが提唱した哲学的立場であり、動物は信念や欲求を持つ存在であり、それゆえ道徳的価値と道徳的権利を持つ「生命の主体」であると主張している。[ 283 ]リーガンは、人間と非人間の動物を殺すことには依然として倫理的な違いがあると見ており、前者を救うためには後者を殺すことが許されると主張している。同様に、「道徳的ジレンマ」の見解では、同様の理由で人間への潜在的な利益を避けることは容認できないと示唆しており、研究で動物に与えられる害と人間への害のバランスを取ることはジレンマの問題であると考えている。[ 284 ]対照的に、動物の権利における廃止論的見解では、個々の動物に利益をもたらさない動物に対する有害な研究には道徳的な正当性はないと主張している。[ 284 ]バーナード・ロランは、人間への利益は動物の苦痛を上回ることはできず、人間にはその個体に利益をもたらさない方法で動物を使用する道徳的権利はないと主張している。ドナルド・ワトソンは、生体解剖と動物実験は「おそらく人間が他の被造物に対して行う最も残酷な行為」であると述べている。 [ 285 ]もう一つの著名な立場は、哲学者ピーター・シンガーのもので、功利主義的な道徳的考察において、その苦痛が重要であるかどうかの検討に、生物の種を含める根拠はないと主張している。[ 286 ]マルコム・マクラウドとその協力者たちは、ほとんどの管理された動物実験では、ランダム化、割り当ての隠蔽、盲検化された結果評価が採用されておらず、これらの特徴を採用しないことが、動物でテストされた薬の見かけ上の利益を誇張し、多くの動物研究を人間の利益に転用できない原因となっていると主張している。[ 287 ] [ 288 ] [ 289 ] [ 290 ] [ 291 ]
オランダやニュージーランドなどの政府は、国民の懸念に応え、特に大型類人猿などの特定の種類の非ヒト霊長類に対する侵襲的な実験を禁止した。[ 292 ] [ 293 ] 2015年には、米国で飼育されているチンパンジーが絶滅危惧種法に追加され、チンパンジーを使った実験を希望する者にとって新たな障害となった。[ 294 ]同様に、倫理的配慮と代替研究方法の利用可能性を理由に、米国国立衛生研究所（NIH）は2013年に、チンパンジーに対する実験を大幅に削減し、最終的には段階的に廃止すると発表した。[ 295 ]
英国政府は、実験における動物への負担と知識の獲得を比較検討することを義務付けている。[ 296 ]中国、日本、韓国の一部の医科大学や機関は、殺処分された動物のために慰霊碑を建立している。[ 297 ]日本では、医科大学で犠牲になった動物のための慰霊祭が毎年行われている。
動物実験のさまざまな具体的な事例が注目を集めており、その中には有益な科学研究の事例と、実験を行った者による倫理違反の疑いのある事例の両方が含まれています。筋肉生理学の基本的な特性は、カエルの筋肉を使用した研究によって決定されました（すべての筋肉の力発生メカニズム[ 298 ] 、長さ-張力関係[ 299 ]、力-速度曲線[ 300 ]など）。カエルは、筋肉が試験管内で長く生存し、完全な単一線維標本を分離できる可能性（他の生物では不可能）があるため、今でも好ましいモデル生物です。[ 301 ]現代の理学療法と筋疾患の理解と治療は、この研究と、マウス（筋ジストロフィーなどの疾患状態を発現するように遺伝子操作されていることが多い）でのその後の研究に基づいています。[ 302 ] 1997年2月、スコットランドのロスリン研究所のチームは、成体体細胞からクローンされた最初の哺乳類である羊のドリーの誕生を発表しました。[ 79 ]
実験中の霊長類の虐待について懸念が提起されている。1985年、カリフォルニア大学リバーサイド校のマカクザル、ブリッチーズの事例が世間の注目を集めた。彼は、盲人のための感覚代替装置をテストする実験の一環として、まぶたを縫い合わされ、頭にソナーセンサーを装着された。 1985年、動物解放戦線が研究所を襲撃し、ブリッチーズと他の466匹の動物を連れ去った。 [ 303 ]国立衛生研究所は8か月にわたる調査を行ったが、是正措置は必要ないと結論付けた。[ 304 ] 2000年代には、ケンブリッジ大学 [ 305 ] や2002年のコロンビア大学 [ 306 ] での実験など、他の事例もニュースの見出しを飾った。2004年と2005年には、動物の倫理的扱いを求める人々 (PETA) が、バージニア州にあるコバンス (現在のフォートレア)が所有する動物実験施設のスタッフを隠し撮りした映像を公開した。映像の公開後、米国農務省は同社に16件の違反に対して8,720ドルの罰金を科した。そのうち3件は実験用サルに関するもので、残りの違反は管理上の問題や設備に関するものだった。[ 307 ] [ 308 ]
動物研究者に対する暴力の脅迫は珍しいことではない。[ 309 ]
2006年、カリフォルニア大学ロサンゼルス校（UCLA）の霊長類研究者が、動物愛護活動家からの脅迫を受けて、研究室での実験を中止した。この研究者は、視覚実験に30匹のマカクザルを使用する助成金を受けており、各サルは最大120時間続く単一の生理学的実験のために麻酔をかけられ、その後安楽死させられていた。[ 310 ]研究者の名前、電話番号、住所は、霊長類自由プロジェクトのウェブサイトに掲載された。彼の家の前でデモが行われた。火炎瓶が、UCLAの別の霊長類研究者の家と思われる家のポーチに置かれたが、実際には大学とは無関係の高齢女性の家のポーチに誤って置かれていた。動物解放戦線が犯行声明を出した。[ 311 ]このキャンペーンの結果、研究者は霊長類自由プロジェクトに「あなたたちの勝ちだ」「もう私の家族を困らせないでください」というメールを送った。[ 312 ] 2007年6月にUCLAで起きた別の事件では、動物解放旅団が猫やアカゲザルで実験を行っているUCLAの小児眼科医の車の下に爆弾を仕掛けたが、爆弾の信管が故障していたため爆発しなかった。[ 313 ]
1997年、PETAはハンティンドン・ライフ・サイエンスの職員を撮影し、犬が虐待されている様子を映した。[ 314 ] [ 315 ]責任のある従業員は解雇され、[ 316 ] 2人は社会奉仕命令を受け、250ポンドの費用を支払うよう命じられた。これは英国で動物虐待で起訴された最初の実験技師だった。[ 317 ]ストップ・ハンティンドン・アニマル・クルーエルティ・キャンペーンは、非暴力的な抗議から、HLSの顧客や投資家と関係のある幹部が所有する家への放火とされる行為まで、さまざまな戦術を用いた。米国の国内過激主義を監視する南部貧困法律センターは、SHACの活動方法を「中絶反対過激派のものと似た、率直に言ってテロ的な戦術」と表現し、2005年にはFBIの対テロ部門の職員が米国におけるSHACの活動を国内テロの脅威と呼んだ。[ 318 ] [ 319 ] SHACのメンバー13人が、HLSとそのサプライヤーを脅迫または危害を加える共謀の罪で15ヶ月から11年の懲役刑を言い渡された。[ 320 ] [ 321 ]
これらの攻撃、および同様の事件により、南部貧困法律センターは2002年に動物の権利運動が「明らかに過激な方向へ転換した」と宣言したが、米国政府は動物企業テロ法を制定し、英国政府は「動物研究組織に関係する人物の脅迫」を2005年重大組織犯罪警察法に追加した。このような法律や活動家の逮捕・投獄により、攻撃の発生件数は減少した可能性がある。[ 322 ]
系統的レビューでは、動物実験がヒトにおける結果を正確に反映していないことが多いと指摘されている。[ 323 ] [ 324 ]例えば、2013年のレビューでは、約100種類のワクチンが動物でHIVを予防することが示されているが、ヒトではどれも効果がないと指摘されている。[ 324 ]動物で見られる効果がヒトで再現されない場合があり、その逆もまた然りである。多くのコルチコステロイドは動物では先天性欠損症を引き起こすが、ヒトでは引き起こさない。逆に、サリドマイドはヒトでは深刻な先天性欠損症を引き起こすが、マウスなどの一部の動物では引き起こさない（ただし、ウサギでは先天性欠損症を引き起こす）。[ 325 ] 2004年の論文では、系統的レビューが使用されていないことと方法論が不十分なために、多くの動物実験が無駄になっていると結論付けている。[ 326 ] 2006年のレビューでは、動物で新薬の有望な結果が得られたが、ヒトの臨床試験では同じ結果が得られなかった研究が複数見つかった。研究者らは、これは研究者のバイアスによるものか、あるいは単に動物モデルが人間の生物学を正確に反映していないためかもしれないと示唆した。[ 327 ]メタレビューの欠如も一因かもしれない。[ 325 ]方法論の不備は多くの研究で問題となっている。2009年のレビューでは、多くの動物実験で盲検実験が用いられていないことが指摘された。盲検実験は、バイアスを減らすために研究者が研究のどの部分を担当しているかを知らされない、多くの科学研究の重要な要素である。[ 325 ] [ 328 ] 2021年の論文では、オープンアクセスのアルツハイマー病研究のサンプルにおいて、著者らがタイトルから実験がマウスで行われたことを省略した場合、ニュースの見出しもそれに倣い、Twitterでの反響が大きくなったことがわかった。[ 329 ]
活動家が情報公開法（FOIA）の請求を利用して、納税者が動物実験に資金提供している情報を入手した例は数多くあります。例えば、納税者が毎年200億ドルを動物実験に支払う必要はないと主張する活動家グループであるホワイトコート・ウェイスト・プロジェクト[ 330 ]は、国立アレルギー感染症研究所が、28匹のビーグル犬に病原性寄生虫を感染させる実験に40万ドルの納税者資金を提供していたことを明らかにしました[ 331 ]。ホワイトコート・プロジェクトは、実験に参加した犬が異物を注射された後に「痛みで鳴き声をあげていた」という報告を見つけました。[ 332 ]世論の強い反発を受け、動物の倫理的扱いを求める人々（PETA）は、国立衛生研究所の全メンバーが直ちに辞任するよう行動を呼びかけ[ 333 ] 、「非人間動物の尊厳を侵害する研究を中止させるフランシス・コリンズの後任として、新しいNIH所長を見つける必要がある」と述べた[ 334 ] 。
動物実験、特に生体解剖の実施が増加するにつれて、批判と論争も増加した。1655年、ガレノス生理学の提唱者であるエドマンド・オメアラは、「生体解剖の悲惨な拷問は、身体を不自然な状態にする」と述べた。[ 337 ] [ 338 ]オメアラらは、痛みは生体解剖中の動物の生理機能に影響を与え、結果を信頼できないものにする可能性があると主張した。また、人間への利益は動物への危害を正当化しないという倫理的な反対意見もあった。[ 338 ]動物実験に対する初期の反対意見は別の角度からも出ており、多くの人々は動物は人間より劣っており、動物から得られた結果を人間に適用できないほど異なると考えていた。[ 2 ] [ 338 ]
議論の反対側では、動物実験賛成派は、動物実験は医学的および生物学的知識の進歩に必要であると主張した。クロード・ベルナール（「動物実験の王子」[ 335 ]や生理学の父とも呼ばれ、妻のマリー・フランソワーズ・マルタンは1883年にフランスで最初の動物実験反対協会を設立した[ 339 ]）は、1865年に「生命科学は、長くて恐ろしい台所を通らなければたどり着けない、素晴らしくまばゆいばかりに照らされたホールである」と有名な言葉を残している[ 340 ] 。ベルナールは「動物実験は[… . . .]人間の毒性学と衛生学にとって完全に決定的なものである[… . . .]これらの物質の影響は、程度の差を除けば、人間と動物で同じである」[ 336 ]と主張し、動物実験を標準的な科学的方法の一部として確立した[ 341 ]。
1896年、生理学者で医師のウォルター・B・キャノン博士は、「動物実験反対派は、セオドア・ルーズベルトが『良心なき常識は犯罪につながるかもしれないが、良心なき常識は愚かさにつながり、愚かさは犯罪の手先である』と述べた2つのタイプのうちの2番目である」と述べた。[ 342 ]動物実験賛成派と反対派の間のこうした分裂は、 1900年代初頭のブラウン・ドッグ事件で初めて世間の注目を集めた。この事件では、数百人の医学生が、動物実験された犬の記念碑をめぐって動物実験反対派や警察と衝突した。[ 343 ]
1822年、英国議会で最初の動物保護法が制定され、続いて動物虐待防止法（1876年）が制定されました。これは動物実験を規制することを目的とした最初の法律でした。この法律を推進したのはチャールズ・ダーウィンで、彼は1871年3月にレイ・ランケスターに宛てた手紙の中で次のように述べています。「あなたは生体解剖についての私の意見を尋ねていますね。生理学に関する適切な研究のためには正当化されるという点には全く同意しますが、単なる忌まわしく憎むべき好奇心のためではありません。それは私を恐怖で吐き気を催させる話題なので、これ以上一言も口にしません。さもないと今夜は眠れなくなってしまうでしょう。」[ 344 ] [ 345 ]動物実験反対派のロビー活動に対抗して、英国では動物実験を擁護するいくつかの組織が設立された。生理学会は生理学者に「相互利益と保護」を与えるために1876年に設立され、[ 346 ]研究による医学の進歩のための協会は1882年に設立され政策立案に重点を置き、研究擁護協会（現在は動物研究の理解）は「この国における動物実験に関する事実、そのような実験が人類の福祉にとって非常に重要であること、そしてそれらに直接起因する人間の生命と健康の大きな救済」を知らせるために1908年に設立された。[ 347 ]
動物実験に対する反対運動は、1860年代にヘンリー・バーグがアメリカ動物虐待防止協会（ASPCA）を設立した際に米国で初めて起こり、アメリカで最初の動物実験反対団体は1883年に設立されたアメリカ動物実験反対協会（AAVS）でした。当時の動物実験反対派は、慈悲の普及こそが文明の偉大な目的であり、動物実験は残酷であると信じていました。しかし、米国では動物実験反対派の努力はどの議会でも失敗に終わり、医療界の優れた組織力と影響力に圧倒されました。全体として、この運動は1966年に実験動物福祉法が可決されるまで、立法上の成功はほとんどありませんでした。 [ 348 ]
動物の権利に関する考え方の真の進歩は、哲学者ジョン・ロールズの「正義論」（1971年）と哲学者ピーター・シンガーの倫理に関する研究に基づいている。[ 2 ]
ほとんどの科学者や政府は、動物実験は動物にできるだけ苦痛を与えないようにすべきであり、動物実験は代替手段がない場合にのみ実施すべきであると述べている。「3 R」は、ほとんどの国で研究における動物の使用に関する指針となっている。 [ 147 ] [ 188 ]動物の代替、つまり動物実験の代替手段は原則の1つだが、その範囲ははるかに広い。[ 349 ]こうした原則は、一部の動物福祉団体から前進として歓迎されているが、[ 350 ]現在の研究によって時代遅れになっていること、[ 351 ]および動物福祉の改善に実際的な効果がほとんどないこと[ 352 ]も批判されている。ハーバード大学のワイス研究所の科学者とエンジニアは、「肺オンチップ」や「腸オンチップ」を含む「臓器オンチップ」を開発した。ドイツのセラシスの研究者は「皮膚オンチップ」を開発した。[ 353 ]これらの小さなデバイスには、人間の臓器を模倣した3次元システムで人間の細胞が含まれています。これらのチップは、体外での疾患研究、薬剤試験、および毒性試験において動物の代わりに使用できます。[ 354 ]研究者たちはまた、体外試験用のヒト組織を作成するために3Dバイオプリンターを使用し始めています。[ 355 ]
動物を用いない別の研究方法として、インシリコ、すなわちコンピュータシミュレーションと数理モデリングがあり、動物を使用せずにヒトに対する毒性や薬物効果を調査し、最終的に予測することを目指しています。これは、技術的能力の最近の進歩を利用して分子レベルで試験化合物を調査することによって行われ、最終的な目標は各患者に固有の治療法を作成することです。[ 356 ] [ 357 ]マイクロドージングは、実験における動物の使用のもう1つの代替手段です。マイクロドージングは、ボランティアに試験化合物の少量を投与することで、研究者がボランティアに危害を加えることなくその薬理学的効果を調査できるようにするプロセスです。マイクロドージングは、前臨床薬物スクリーニングにおける動物の使用を代替することができ、安全性および毒性試験で使用される動物の数を減らすことができます。[ 358 ]その他の代替方法には、生体内でヒトの脳をスキャンできる陽電子放出断層撮影（PET） [ 359 ]、およびヒト集団における疾患リスク要因の比較疫学研究などがあります。[ 360 ]シミュレーターやコンピュータプログラムは、解剖、教育、訓練演習における動物の使用に取って代わった。[ 361 ] [ 362 ]
欧州委員会の欧州代替試験法検証センター、米国の代替法検証に関する省庁間調整委員会[ 363 ] 、ドイツのZEBET [ 364 ]、日本の代替法検証センター[ 365 ]などの公的機関も3Rを推進し普及させています。これらの機関は主に、代替法を検証することでEUの化粧品試験禁止を支援するなど、規制要件に対応するために活動しています。欧州動物実験代替アプローチパートナーシップは、欧州委員会と産業界との連絡役を務めています[ 366 ] 。欧州代替法コンセンサスプラットフォームは、EU加盟国間の取り組みを調整しています[ 367]。ジョンズ・ホプキンス大学の動物実験代替センター[ 368 ]や英国のNC3Rs [ 369 ]など、学術機関も代替法を研究しています。
2025年、FDAはモノクローナル抗体[ 370 ] [ 371 ]および癌治療薬[ 372 ]の開発における動物実験要件を段階的に廃止する計画を発表した。
抗生物質やインスリンから輸血、癌やHIVの治療に至るまで、過去1世紀のほぼすべての医学的成果は、獣医学を含め、動物を用いた研究に直接的または間接的に依存してきた。
科学的探究の方法は、人間の疾病の発生率を大幅に減少させ、平均寿命を著しく延ばしてきた。これらの成果は、主に動物実験に基づく実験的手法によって得られたものである。
動物モデルの使用に依存しています。
動物実験は、あらゆる医学研究分野において不可欠な要素であり、生物学における基礎知識の獲得に極めて重要な役割を果たしてきた。
感染症、神経科学、生理学、毒性学の理解において重要な役割を果たしてきた。動物実験の結果は、多くの重要な生物医学的ブレークスルーの基礎となっている。
人間の生化学、生理学、内分泌学、薬理学に関する基礎知識のほとんどは、動物モデルを用いたメカニズムの初期研究から得られたものである。
この基礎知識がなければ、本書で述べられている臨床上の進歩のほとんどは実現しなかっただろう。
ヒトの疾患に対する効果的な研究と治療法の発見において中心的な役割を果たす。
動物モデルの使用に依存しています。
についての議論は頻繁に提起され、新しい医療療法が一般の人々に広く使用される前に臨床試験が必要かどうかを問うのと同じくらい意味があります[pg. 1]...科学が同様に健全で堅牢な代替モデルとシステムを開発するまで、動物モデルは必要であり続ける可能性が高いです[pg. 2]。
健康状態と病気状態の両方において、生物全体を理解するために、現代の生物学的技術を結びつけるために必要です。そして、これらの動物研究は、人間の病気を理解し治療するために必要です[2ページ]。しかし多くの場合、正常な生理状態と異常な生理状態の両方において複数の組織や臓器系が関与するため、動物全体を対象とした研究に代わるものはありません[15ページ]。
現状では、動物の使用は、一部の研究分野を進展させる唯一の方法である。
成長は横ばいになり、一部の国では大幅な減少が見られるものの、世界中で研究に使用される動物の総数は依然として年間約1億匹に上る。
ウィキメディア・コモンズにある動物実験関連のメディア
Wikiquoteに掲載されている動物実験に関する引用文