Експерименти на тваринах

Стабільна температура та стерильність можуть спотворити біомедичні дослідження

Лабораторна миша, народжена і вирощена в неволі

лягають

У лабораторіях по всьому світу мишей вони є головними героями попереду мух, риб та жаб. Ці гризуни народились і виведені в неволі для проведення досліджень, як і їх предки.

тваринна модель Це цікаво тим, що це ссавець, з яким ми поділяємо 95% геному та подібну імунну систему до наших.

Ми поділяємо 95% геному та імунну систему, подібну до гризунів "

Крім того, миші недорогі, прості в обробці, не займають занадто багато місця, не вимагають особливого догляду та мають короткий термін вагітності (від 19 до 21 дня) з великою кількістю молодняку.

Ці характеристики увінчують мишу королем лабораторії. Протягом багатьох років цей вид сприяв кращому розумінню та знайти нові препарати для боротьби з хворобами всі типи. Однак багато терапія, розроблена з цими гризунами, згодом зазнає невдачі у людей.

Дослідник перевіряє лабораторну мишу в Інституті раку в Розуеллі (США)

Гуансі (Крістіна) Цяо

Цього місяця дві статті в різних наукових журналах попереджають, що лабораторні миші холодні та занадто чисті. "І вони також не лягають допізна", - додає Хуан Мартін Кабальєро, відповідальний за 80 000 гризунів, які мешкають у тваринницьких закладах Барселонського наукового парку (PCB) та Барселонського парку біомедичних досліджень (PRBB) - найбільшого в Іспанії -.

Ці три фактори відкривають a нова дискусія щодо проектування біомедичних експериментів. Менш ніж два роки тому Національний інститут охорони здоров’я (NIH) вже вимагав паритетного статевого миша для отримання більш точних препаратів як для чоловіків, так і для жінок.

NIH вже два роки тому вимагав паритету статі в експериментах на мишах "

Мартін Кабальєро, який є членом різних етичних комітетів, відповідальних за оцінку дизайну досліджень на тваринах, підтверджує, що цей критерій вже застосовується. Він запевняє, що їм потрібне наукове обґрунтування проектів, для навчання яких потрібні лише миші-самці чи самки.

Верховенство добробуту людини

Директиви Європейського Союзу встановлюють, що лабораторні миші повинні знаходитись між 20ºC і 24ºC. Національна наукова рада США рекомендує у своєму посібнику щодо догляду та використання лабораторних тварин, що миші повинні жити при температурі від 20 ° C до 26 ° C.

Натомість, якби це залежало від них миші воліли б жити при температурі від 30 ° C до 32 ° C. Ця різниця може спотворити результати досліджень онкологічних захворювань та запальних процесів серед інших, згідно із статтею думки, опублікованою цього місяця в журналі Тенденції розвитку раку.

"Якби ми повторили експерименти з мишами при різних температурах, результати були б різними", - говорить Бонні Хайлендер, імунолог Інституту раку Розуелл Парку (США), яка пропонує дослідникам робити експерименти при температурі. Вище, щоб побачити різницю в результати.

"Якби ми повторили експерименти з мишами при різних температурах, результати були б різними"

Бонні Гіландер
Співавтор статті та імунолог Інституту раку Розуелл Парку (США)

За словами Мартіна Кабальєро, така ситуація пов’язана з тим, що енергетичні витрати на утримання приміщень та температура враховуються для добробуту людини, ніж добробут мишей. З 80 000, у яких розміщуються дві конюшні, якими він керує, менше 2% живуть при температурі близько 30 ° C.

Життя від 30ºC

У Барселонському інституті біомедичних досліджень (IRB Barcelona) Антоніо Зорцано, координатор молекулярної медицини в центрі та професор Барселонського університету (UB), придбав "маленьку шафу", місткістю приблизно 80 мишей, які живуть при 30ºC. У нього є інші, які співіснують при 5ºC.

Для своєї дослідницької групи з питань складних метаболічних та мітохондріальних захворювань температури це “основна” змінна для аналізу механізмів контролю маси тіла, які тварина приводить в рух.

Температура є "важливою" змінною у дослідженні метаболічних захворювань "

Частина наших енергетичних витрат йде на виробництво тепла. Людина може виділити до 100 ккал на день з 2000 ккал, які вона вживає для регулювання температури тіла.

Якщо ця енергія не витрачається, вона накопичується у вигляді жиру, і через два місяці можна набрати до ваги до одного кілограма, Зорцано вказує на важливість температури у своїх дослідженнях. "Температура є критичним фактором, який сильно впливає на результати", - зауважує Мартін Кабальєро.

Верхівка айсберга

Для Мартіна Кабальєро температура є "верхівкою айсберга" поганої конструкції деяких експериментів, які не враховують, наскільки різні фактори можуть впливати на результати експериментів.

Лабораторії - це етапи вільний від мікробів. Дрес-код в зоні випробувань на тваринах - це сукня. Біля дверей доступу є вологий килим, який видаляє мікроорганізми з підошви взуття.

Бактерії та віруси там не вітаються. Миші пригнічені імунітетом, і якщо в них потрапить якийсь бруд, це призведе до "хаосу" в приміщенні для тварин, каже Зорцано.

Натомість цього місяця журнал Природа У своїй статті він попередив, що імунна система лабораторних мишей більше схожа на імунну систему новонародженого нашого виду, ніж на імунну систему дорослої людини. Автори, координовані Університетом Міннесоти (США), пояснюють цю ситуацію тим, що багато терапії, розроблені у мишей, не мають успіху у людей.

Імунна система мишей більше схожа на систему новонародженого, ніж у дорослої людини "

Наприклад, лабораторні миші мають дуже низький рівень одного типу захисту (CD8 + Т-лімфоцити) порівняно з дорослими людьми. Ці клітини імунної системи дозрівають через контакт з патогенами в дитинстві, а згодом допомагають боротися з інфекційними та раковими клітинами.

Лабораторні миші живуть в умовах з "ненормальним" рівнем гігієни, критикує статтю. Ось чому його автори пропонують їм ділитися будинком із «брудними мишами з вольєру», щоб створити більш корисну модель тварин для біомедичних досліджень. Згідно з результатами їх експерименту, це співіснування покращило реакцію імунної системи гризунів на бактеріальну інфекцію до 10000 разів.

Хоча Мартін Кабальєро погоджується з підходом цієї статті, він попереджає про складність кількісного визначення та контролю рівня забруднення у мишей. Він також додає, що незнання генетичного походження птахів ускладнює експерименти. У будь-якому дослідженні необхідно контролювати всі змінні, щоб пізніше мати можливість повторити тести.

Цілу ніч без сну

біологічний годинник мишей сильно відрізняється від людських. Гризуни активні в нашому нічному циклі, і в лабораторії вони поводяться однаково, говорить Мартін Кабальєро.

Коли дослідники проводять свої експерименти, миші перебувають у фазі сну. Біохімічні параметри гризунів змінюються з циркадним ритмом, і це також може впливати на результати біомедичних досліджень.

Миші здійснюють в Інституті Солка в Каліфорнії (США)

Мартін Кабальєро каже, що одним із втілених рішень є кімнати зі зміненим світловим циклом. О восьмій годині ранку вмикаються червоні або білі натрієві вогні, випромінюючи довжини хвиль, яких гризуни не бачать, щоб змусити їх повірити, що зараз ніч. "Вам доведеться переосмислити дослідження", - каже цей ветеринар з більш ніж 30-річним досвідом.

Менш тваринне майбутнє

Досягнення біомедицини призвели до вибуху дослідницьких моделей тварин. Науки про життя потребують гризунів, щоб зрозуміти біологічні механізми та перевірити ліки в онкології, неврології чи регенеративній медицині.

"Лабораторна мишка живе як король у п’ятизірковому готелі", - резюмує Зорцано. Але вчений також визнає, що для вдосконалення моделі досліджень тварин тварини повинні бути вдосконаленими.

"Лабораторна миша живе як король у п'ятизірковому готелі"

Антоніо Зорцано
Координатор молекулярної медицини в IRB Барселона

Дослідник посилається на деякі американські конюшні, такі як Гарвардський університет, які можуть займати цілі будівлі з кімнатами з різними умовами: "Для цього потрібно перейти на дослідження Формули 1".

Моделі тварин йдуть на крок далі, ніж культури клітин, в яких дослідник аналізує ізольовані клітини в чашці Петрі. Але біомедицина "кожного разу вдосконалює більше" і потребує нових дослідницьких моделей, каже Хосеп Самітьє, директор Інституту біоенгінерії Каталонії (IBEC).

У своєму центрі вони працюють над новою парадигмою доклінічних випробувань: створюють штучні системи, які функціонують як справжні тканини та органи людини, щоб перевірити безпеку та ефективність нових препаратів.

Прецизійна медицина прагне конкретної терапії, яку слід ввести пацієнтові в потрібний час

Томас Барвік/Гетті

Прецизійна медицина - для конкретного пацієнта в потрібний час - все більше вилучає моделі тварин з досліджень. «Якось нам доводиться починати створювати моделі в пробірці що може відтворити різницю, яку ми спостерігаємо, наприклад, у різних типах раку молочної залози », - говорить Самітьє.

Вчений зізнається, що ми ще далеко пройшли шлях до вилучення ракових клітин у пацієнта шляхом біопсії та культивування їх на цих штучних моделях для тестування різних методів лікування та вирішення, яке найкраще лікування. "Ідеальним було б мати клона-людини для експериментів, але це було б етично осудно", уявіть про майбутнє.

На даний час дослідження все ще залежить від нових моделей дослідження, дослідники не повинні переосмислювати становище своїх гризунів, як цього місяця деякі члени міжнародного наукового співтовариства засудили.