Преди повече от 20 години двама медицински изследователи от университета в Харвард, Джоузеф и Чарлз Ваканти, ръководеха екип, който успешно отглеждаше парче хрущял във формата на човек на гърба на лабораторна мишка. В експеримента се използва плесен с форма на ухо, напълнен с хрущялни клетки от крава. „Ухото“ първо беше поставено в инкубатор и след като започна да расте, беше трансплантирано в тялото на гола мишка (вид лабораторна мишка с генетична мутация, която причинява влошен или липсващ орган на тимуса, инхибирайки животните "имунна система и способност да отхвърля чужди тъкани).
„Ушната мишка“ или мишката Ваканти, както е станало известно животното, продължиха да отглеждат парчето тъкан от гърба си, докато приличат на размера и формата на човешкото ухо. Екипът публикува своите изследвания в Пластичната и реконструктивна хирургия през 1997 г. Експериментът е предназначен да тества жизнеспособността на растящите тъкани за по-късна трансплантация на човешки пациенти. И само миналата година човешките деца в Китай, страдащи от генетичен дефект, наречен микротия, който не позволява на външното ухо да расте правилно, получиха нови уши, отглеждани със собствени клетки - подобен процес на отглеждане на „ухото“ на ушната мишка.
Мишката Vacanti с парче хрущял във вид на човек, израстващо от гърба му. (Уикикоммони при честна употреба) Мишката с човешко ухо на гърба може би е била един от по-причудливите и визуално смущаващи експерименти, проведени върху гризач, но мишките се използват за научни експерименти от около 1902 г., когато причудлив и предприемчив развъдчик на име Abbie EC Lathrop признава потенциала на животните за генетични изследвания. Първото използване на плъхове в експерименти започва още по-рано, като записи са от 1850-те. Учените закупиха своите предмети от професионални развъдчици, известни като "любители на плъхове", които цениха съществата като домашни любимци за техните уникални палта и личности. В продължение на десетилетия лабораторните плъхове и мишки се използват за постигане на голям научен и медицински напредък, от лекарства срещу рак и ХИВ антиретровирусни препарати до годишната грипна ваксина.
Лабораторните мишки - най-често от видовете Mus musculus или домашна мишка - са биомедицински швейцарски армейски ножове, с геноми, които лесно се манипулират за генетични изследвания. Физиологията на човешкото тяло обаче е по-тясно имитирана при Rattus norvegicus, или норвежкия плъх , и различните му щамове. Плъховете също са лесно обучими и са напълно подходящи за психологически експерименти, особено като се има предвид, че техните невронни мрежи толкова наподобяват нашите. (През 50-те и 60-те години например, изследователи, изучаващи биологичните основи на любопитството, отбелязват, че лабораторните плъхове, лишени от всякакъв друг стимул или задача, предпочитат да изследват непознатите части на лабиринта.)
Плъховете също са много по-големи от мишките и имат по-дебели опашки и по-тъпи муцуни. Но характеристиките, споделени от мишки и плъхове, ги правят едновременно бич на града и перфектните научни морски свинчета, така да се каже.
„Те се размножават бързо, социални са, адаптивни са и всеядни, така че ще ядат почти всичко“, казва Мануел Бердой, зоолог от Оксфордския университет. Освен това, умалителният размер на гризачите позволява сравнително лесно съхранение в лаборатории, а споделените им еволюционни корени с хора означават, че геномите на вида се припокриват изключително.
В резултат гризачите са поели почти всички наши лаборатории, което представлява близо 95 процента от всички лабораторни животни. През последните четири десетилетия броят на проучванията, използващи мишки и плъхове, се е увеличил повече от четири пъти, докато броят на публикуваните документи за кучета, котки и зайци остава доста постоянен. До 2009 г. само мишките са отговорни за три пъти повече научно-изследователски трудове, в сравнение с рибите зебра, плодови мухи и кръгли червеи.
Проучванията с гризачи адресират всичко - от неврологията и психологията до лекарствата и болестите. Изследователите са имплантирали електрониката в мозъците на мишки, за да контролират движенията си, многократно са тествали пристрастяващите свойства на кокаина върху мишки, прилагали са електрически шокове на гризачи като отрицателен стимул, имплантирали човешки мозъци в черепи на мишки и изпращали мишки и плъхове, които се разтърсват през безкрайни лабиринти от тестове, НАСА дори държи лабораторни мишки на борда на Международната космическа станция за експерименти в микрогравитацията.
С оглед на това, че лабораторните мишки и плъховете са помогнали на хората да се справят, ежедневното преживяване на животните се осъществява до голяма степен извън публичното око. Но животът на лабораторните гризачи може да е от ключово значение за разбирането и подобряването на тяхната роля в хода на научните открития.
Учените трябва да завършат боравенето с животни и етичното обучение, преди да им бъде разрешено да работят с лабораторни животни, въпреки че правилата варират в зависимост от мястото, където се провежда експериментът. Докато канадските и европейските учени се контролират от национален ръководен орган, правилата в Съединените щати се различават в зависимост от институцията с някои общи насоки от Националния здравен институт. (Американският закон за защита на животните, който защитава повечето животни, използвани за изследвания, изключва мишки и плъхове.)
Повечето университети предлагат курс за обучение как да се справят с животните по начин, който да намали най-добре стреса и страданието. Най-добрите практики са актуализирани през годините, за да отразяват променящото се разбиране за гризачите и техните нужди. След проучване от 2010 г., публикувано в Nature, показа, че боравенето с лабораторни плъхове от опашката причинява повече безпокойство, отколкото воденето на животните през тунел или повдигането им със свити ръце, лаборатории по света изоставят предишната често срещана техника.
Учените, които искат да експериментират с гризачи, са задължени да попълнят подробно заявление, обясняващо защо работата изисква животни. Приложенията се оценяват въз основа на рамка, известна като трите R : намаляване на броя на използваните животни, замяна на използването на животни, когато е възможно, и усъвършенстване на експериментите с цел подобряване на хуманното отношение към животните.
„Плъх или мишка не са епруветки на краката“, казва Бердой. Условията за настаняване на гризачите, например, се превърнаха в основата на привържениците на хуманното отношение към животните. Повечето лабораторни мишки се държат в клетки с размер на обувки (за плъхове, пространството е около два пъти) с няколко скърцащи придружители. И въпреки че притежаването на други гризачи задоволява социалните нужди на животните, в повечето лабораторни жилища липсват каквито и да било обекти за обогатяване на околната среда, които да заемат субектите. Размерът на техните ограничения също означава, че са ограничени от естественото поведение като да се ровят, да се катерят или дори да се изправят изправени.
Въпреки че в този момент лабораторните мишки и плъховете са генетично разграничени от дивите си колеги, те запазват много от същите инстинкти. Потискането на тези нужди може да причини ненужен стрес за животните и да компрометира научните открития. Филмът на Бердей, „Лабораторен плъх: Естествена история“, подробно описва как лабораторните плъхове, освободени в дивата природа, се държат и взаимодействат по подобен начин на дивите си предци. Според него учените трябва да вземат предвид естеството на плъховете, когато проектират експерименти, за да получат най-добри резултати. "Ако ще правите експерименти", казва Бердой, "трябва да вървите със зърното на биологията, а не срещу това."
Лабораторен плъх с мозъчен имплант, използван за запис на in vivo невронална активност по време на определена задача (дискриминация на различни вибрации). Ученият храни сок от ябълки на плъхове чрез пипета. (Анна Марченкова чрез Wikicommons под CC BY 4.0) В някои случаи въздействията срещу биологичното зърно вече са наблюдавани. Докато генетичната хомогенност на лабораторните гризачи помага да се премахнат разсейващите променливи от фокусираните експерименти, това може също така, по-фино, да бъде изкривяване на научните резултати. В проучване от 2010 г. за въздействието на периодично диетите на гладно, Марк Матсън, началник на лабораторията по невронаука в Националния институт за стареене, отбелязва, че положителните неврологични въздействия, които „метаболично заболелите“ лабораторни плъхове, получени от режима на хранене, не се пренасят към здрави, активни хора. Резултатите бяха приложими само за „диван картофени“ фактори при сценарий на „балонче тип“, където… имунната им система не е предизвикана от различни вируси или бактерии. “Както Матсън кратко отбелязва:„ Това, което откривате, може да не отразява здравословното състояние животно. "
С други думи, използването на статични, хомогенни, защитени животни може да не винаги е най-добрият начин за постигане на крайната цел за използване на лабораторни гризачи: по-доброто разбиране и в някои случаи излекуване на човешкото тяло и ум.
Като цяло процесът на преминаване на експеримент от гризачи към хора не е случайно. Освен поредицата от документи, се изискват нови лекарства, които да бъдат тествани върху две различни животни - малко, като мишка или плъх, и след това голямо, обикновено прасе, куче или примат - преди да преминат към изпитания върху хора. Според Фармацевтичните изследвания и производителите на Америка, само едно от всеки 250 тествани на животни съединения преминава към изпитвания върху хора. За онези, които го правят на одобрение, целият процес отнема от 10 до 15 години.
Дори след дългия път към изпитания върху хора, много лекарства и процедури, които работят върху мишки и плъхове, не действат върху хората. Начинът на живот на „диван картофи“ на гризачите може да повлияе на резултатите или може би малките разлики между геномите на плъхове, мишки и хора предизвикват различни реакции на лекарства. В проучванията на Алцхаймер, например, мишките и плъховете изкуствено получават състояние, което наподобява болестта, защото не я развиват по естествен начин.
Когато лекарството не работи, резултатите често са разочароващи и скъпи, но понякога грешките могат да бъдат трагични. Талидомид, лекарство, използвано за лечение на сутрешна болест през 50-те и 60-те години, причинява деформации при бебетата при хора, въпреки че е успешно и безобидно тестван при плъхове. Лекарството се разгражда много по-бързо при плъхове, а ембрионите им имат повече антиоксидантни защити срещу по-странните му странични ефекти. В много случаи обаче причините за неуспешното лекарство остават загадъчни.
„Това е един от въпросите в основата на медицинските изследвания. Никой няма добър отговор на него и може да няма добър отговор на него “, казва Ричард Милър, професор по патология в Мичиганския университет. „Има достатъчно истории за успех, че хората са оптимисти, но не всичко, което ще работи при животните, ще работи и при хората.“
Дали експериментът ще приключи успешно може да е несигурно, но винаги е гарантирано едно нещо: смърт на лабораторните гризачи. Броят на тялото е неизбежен; приблизително 100 милиона лабораторни мишки и плъхове или повече се убиват всяка година в лабораториите в САЩ в името на науката. Докато някои от телата са творчески преобразувани като закуски за птици в светилищата, повечето са замразени и изгаряни с останалата част от биологичните отпадъци.
Плъховете и мишките, използвани в проучванията за стареене, често изживяват естествения си живот, но повечето лабораторни гризачи се прекратяват в края на изследването. Някои от тях са умъртвени чрез смъртоносна инжекция или обезглавени със строги указания за намаляване на болката и страданието, но най-често те се задушават в клетки с въглероден диоксид.
От известно време CO 2 се счита за най-етичния край на жизнената практика за тези лабораторни животни, но Джоана Маковска, помощник професор в Университета на Британска Колумбия и съветник за лабораторни животни в Института за хуманно отношение към животните, смята, че има по-добър начин. Отравянето с въглероден диоксид, според нея, имитира усещането за изчерпване на въздуха, когато задържате дъха си под вода, което причинява ненужен страх и безпокойство. „Не е добра смърт. Анестезията е по-хуманна, но хората всъщност не правят това, защото въглеродният диоксид е по-практичен и по-евтин. “
Като цяло, Makowska вярва, че изследователите трябва да положат повече усилия, за да изпълнят принципа на "намаляване" на трите R. „Това наистина трябва да е първата R “, казва тя. В Харвард учените направиха орган на чип, за да помогнат за изучаване на лекарства и моделиране на болести, без да използват животински предмети. Изследователите дори са разработили компютърни алгоритми, базирани на хиляди опити с животни, които могат точно да предскажат начина, по който тъканите ще реагират на определени съединения.
Но тези напредъци, базирани на намаляване на лабораторните гризачи, тепърва ще започнат, а броят на проучванията с животни продължава да расте. И докато групите за правата на животните ще вдигнат ада над лечението на другите ни космати приятели, борбата за права на плъхове все още не трябва да наблъска.
„Мисля, че се свежда до това колко много ги харесваме“, казва Маковска. „Хората инвестират много повече в нечовешки примати. Когато става въпрос за кучета и котки, ние имаме отношения с тези животни. Много по-вероятно е да признаем, че страдат. “
В крайна сметка, ако мишка или плъх избяга от лабораторията до улиците на града, това се счита за вредител; всеки може да го убие безнаказано.
