Yli 20 vuotta sitten kaksi Harvardin yliopiston lääketieteellistä tutkijaa, Joseph ja Charles Vacanti, johtivat ryhmää, joka kasvatti onnistuneesti ihmisen korvan muotoista rustokappaletta laboratoriohiiren takaosaan. Kokeessa käytettiin korvamuotoista muottia, joka oli täytetty lehmän rustosoluilla. Korva asetettiin ensin inkubaattoriin, ja kun se alkoi kasvaa, se siirrettiin alaston hiiren (laji laboratoriohiiri, jolla on geneettinen mutaatio, joka aiheuttaa rappeutuneen tai poissa olevan kateenkorvan elimen, estäen eläimiä 'immuunijärjestelmä ja kyky hylätä vieraita kudoksia).
Kuten eläin on tullut tunnetuksi, korvakoru tai Vacanti-hiiri jatkoi kudoskappaleen kasvattamista selästä, kunnes se muistutti ihmisen korvan kokoa ja muotoa. Ryhmä julkaisi tutkimuksensa plastiikka- ja korjaavassa kirurgiassa vuonna 1997. Koe oli tarkoitettu testaamaan kasvavien kudosten elinkelpoisuutta myöhemmin siirrettäessä ihmispotilaita. Ja juuri viime vuonna Kiinan ihmislapset, jotka kärsivät geneettisestä vikasta, nimeltään mikrotia, joka estää ulkokorvaa kasvamasta kunnolla, saivat uusia korvia, jotka on kasvatettu omilla soluillaan - samanlainen prosessi kuin korvan "korvan" kasvattamisessa.
Vacanti-hiiri, jonka selästä kasvaa ihmisen korvan muotoinen rustopala. (Wikicommonit oikeudenmukaisessa käytössä) Hiiri, jonka ihmiskorva on takana, on saattanut olla yksi omituisimmista ja visuaalisesti hämmentävämpiä jyrsijäkokeita, mutta hiiriä on käytetty tieteellisiin kokeisiin noin vuodesta 1902 lähtien, jolloin omituinen ja yritteliäs kasvattaja, nimeltään Abbie EC Lathrop, tunnusti. eläinten mahdollisuudet geenitutkimukseen. Rottien ensimmäinen käyttö kokeissa alkoi vielä aikaisemmin, ja tiedot olivat peräisin 1850-luvulta. Tutkijat ostivat aiheensa ammattimaisilta kasvattajilta, joita kutsutaan ”rottaharrastajiksi” ja jotka arvostivat olentoja lemmikkinä ainutlaatuisten turkkiensa ja persoonallisuutensa vuoksi. Lab-rottia ja hiiriä on käytetty vuosikymmenien ajan merkittävään tieteelliseen ja lääketieteelliseen kehitykseen, syöpälääkkeistä ja HIV: n antiretroviraalista vuotuiseen influenssarokotukseen.
Lab-hiiret - useimmiten Mus musculus tai house hiiri -lajeissa - ovat biolääketieteellisiä sveitsiläisten armeijan veitsiä, joiden genomeja on helppo manipuloida geenitutkimuksia varten. Ihmiskehon fysiologiaa jäljitellään kuitenkin tarkemmin Rattus norvegicuksessa tai Norja-rottassa ja sen eri kannoissa. Rotat ovat myös helposti koulutettavissa ja soveltuvat täydellisesti psykologisiin kokeisiin, etenkin kun otetaan huomioon niiden hermostoverkot niin läheisesti kuin omamme. (Esimerkiksi 1950- ja 60-luvuilla tutkijat, jotka tutkivat uteliaisuuden biologisia perusteita, totesivat, että lab-rotilla, joilla ei ole mitään muuta ärsykettä tai tehtävää, mieluummin tutkitaan tuntemattomia sokkelon osia.)
Rotat ovat myös paljon suuremmat kuin hiiret, ja niissä on paksummat pyrstöt ja tylsämpi kuono. Mutta hiirien ja rottien yhteiset piirteet tekevät heistä niin kaupungin vitsauksia kuin täydellisiä tieteellisiä marsuja.
"He lisääntyvät nopeasti, ovat sosiaalisia, sopeutumiskykyisiä ja kaikkiruokaisia, joten syövät melkein mitä tahansa", sanoo Oxfordin yliopiston eläintieteilijä Manuel Berdoy. Lisäksi jyrsijöiden pienikoko mahdollistaa suhteellisen helpon varastoinnin laboratorioissa, ja heidän yhteiset evoluutiojuurit ihmisten kanssa tarkoittavat, että lajin genomit menevät päällekkäin.
Seurauksena on, että jyrsijät ovat ottaneet laboratoriomme haltuunsa, lukuun ottamatta lähes 95 prosenttia kaikista laboratorioeläimistä. Viimeisen neljän vuosikymmenen aikana hiirillä ja rotilla käyneiden tutkimusten määrä on yli nelinkertaistunut, kun taas koiria, kissoja ja kaneja koskevien julkaistujen lehtien määrä on pysynyt melko vakiona. Vuoteen 2009 mennessä pelkästään hiiret olivat vastuussa kolme kertaa niin monista tutkimuspapereista kuin seeprakalat, hedelmäkärpäkset ja pyöreät.
Jyrsijöillä tehdyt tutkimukset koskevat kaikkea neurologiasta ja psykologiasta huumeisiin ja sairauksiin. Tutkijat ovat implantoineet elektroniikan hiirien aivoihin liikkeiden hallitsemiseksi, testanneet toistuvasti kokaiinin addiktiivisia ominaisuuksia hiirillä, antaneet jyrsijöille sähköiskuja negatiivisena ärsykkeenä, istuttaneet ihmisen aivot hiirien kalloihin ja lähettäneet hiiriä ja rottia scurryinging loputtomien testien labyrintien läpi. . NASA pitää jopa laboratoriohiiriä kansainvälisellä avaruusasemalla kokeilla mikropainoisuutta.
Kaikilla laboratoriohiirillä ja rotilla on autettu ihmisiä saavuttamaan, eläinten päivittäinen kokemus tapahtuu suurelta osin yleisön silmien ulkopuolella. Mutta lab-jyrsijöiden elämä voi olla avain heidän roolinsa ymmärtämiseen ja parantamiseen tieteellisten löytöjen aikana.
Tutkijoiden on suoritettava eläinten käsittely ja eettinen koulutus ennen kuin heidän sallitaan työskennellä laboratorioeläimien kanssa, vaikka säännöt vaihtelevatkin kokeilun mukaan. Vaikka kanadalaisia ja eurooppalaisia tutkijoita valvoo kansallinen hallintoelin, Yhdysvalloissa sovellettavat säännöt vaihtelevat laitoksittain kansallisen terveysinstituutin yleisillä ohjeilla. (Yhdysvaltojen eläinsuojelulaki, joka suojelee useimpia tutkimukseen käytettyjä eläimiä, sulkee pois hiiret ja rotat.)
Useimmat yliopistot tarjoavat koulutuskurssin siitä, kuinka käsitellä eläimiä stressin ja kärsimysten vähentämiseksi parhaiten. Parhaita käytäntöjä on päivitetty vuosien varrella vastaamaan muuttuvaa ymmärrystä jyrsijöistä ja heidän tarpeistaan. Kun Nature- julkaisussa julkaistiin vuoden 2010 tutkimus, se osoitti, että labirottien käsitteleminen hännän kautta aiheuttaa enemmän ahdistusta kuin eläinten ohjaaminen tunnelin läpi tai nostaminen niitä kupillisilla käsillä, laboratoriot ympäri maailmaa hylkäsivät aiemmin yleisen tekniikan.
Tiedemiesten, jotka haluavat kokeilla jyrsijöitä, on täytettävä yksityiskohtainen hakemus, joka selittää miksi työ vaatii eläinkohteita. Sovellukset arvioidaan kolmen R : nä tunnetun kehyksen perusteella: käytettyjen eläinten määrän vähentäminen, eläinten käytön korvaaminen mahdollisuuksien mukaan ja kokeiden parantaminen eläinten hyvinvoinnin parantamiseksi.
"Rotta tai hiiri ei ole koeputki jaloissa", Berdoy sanoo. Esimerkiksi jyrsijöiden asunto-olosuhteista on tullut laboratorion eläinten hyvinvoinnin kannattajien peruste . Suurinta osaa laboratoriohiiriä pidetään kenkälaatikkokoisissa häkeissä (rotille tila on noin kaksinkertainen) muutamalla niukalla seuralaisella. Ja vaikka muiden jyrsijöiden pitäminen tyydyttää eläinten sosiaaliset tarpeet, useimmista laboratorioasuntoista puuttuu minkäänlaisia ympäristöä rikastuttavia esineitä kohteiden hoitamiseksi. Heidän synnytyksensä koko tarkoittaa myös sitä, että heitä rajoitetaan luonnollisiin käyttäytymisiin, kuten urheiluun, kiipeilyyn tai jopa seisomaan suoraan.
Vaikka lab-hiiret ja rotat ovat tässä vaiheessa geneettisesti erillään villistä vastinostaan, he säilyttävät monet samat vaistot. Näiden tarpeiden torjuminen voi aiheuttaa kohtuuttomia stressiä eläimille ja vaarantaa tieteelliset havainnot. Berdoyn elokuva, Laboratoriorotta: luonnonhistoria, kertoo kuinka luonnossa vapautetut labirotit käyttäytyivät ja olivat vuorovaikutuksessa samalla tavalla kuin villit esivanhempansa. Tutkijoiden tulisi hänen mielestään ottaa huomioon rottien luonne suunnitellessaan kokeita parhaiden tulosten saamiseksi. "Jos aiot tehdä kokeita", Berdoy sanoo, "sinun on mentävä biologian viljaan sen sijasta."
Laboratoriorotti, jolla on aivoimplantti, jota käytetään tallentamaan in vivo hermosoluaktiivisuus tietyn tehtävän aikana (erilaisten värähtelyjen erottelu). Tutkija syöttää rotan omenamehua pipetin avulla. (Anna Marchenkova Wikicommonsin kautta CC BY 4.0: n kautta) Joissakin tapauksissa biologisen viljan vastaisen vaikutukset on jo havaittu. Vaikka laboratoriojyrsijöiden geneettinen homogeenisuus auttaa poistamaan häiritsevät muuttujat keskittyneistä kokeista, se voi myös hienovaraisemmin vääristää tieteellisiä tuloksia. Kansallisen ikääntymisinstituutin neurotieteen laboratorion päällikkö Mark Mattson totesi vuonna 2010 tehdyssä jaksoittaisen paastohoidon vaikutuksista tehdyssä tutkimuksessa, että ruokavaliosta johtuvat ”aineenvaihdunnassa sairastavien” laboratoriirottien positiiviset neurologiset vaikutukset terveet, aktiiviset ihmiset. Tuloksia voidaan soveltaa vain ”sohvaperuna” -kriteereihin ”kuplapoikatyyppisessä skenaariossa, jossa ... heidän immuunijärjestelmäänsä ei haasteta eri viruksilla tai bakteereilla.” Kuten Mattson ytimekkäästi toteaa, ”se mitä havaitset, ei ehkä heijasta terveellistä eläin.”
Toisin sanoen staattisten, homogeenisten, suojattujen eläinten käyttö ei välttämättä ole aina paras tapa saavuttaa laboratoriojyrsijöiden käytön perimmäinen tavoite: ymmärtää paremmin ihmisen vartaloa ja mieltä ja joissain tapauksissa parantaa sitä.
Yleensä prosessi, jolla siirretään kokeita jyrsijöistä ihmisille, ei ole vaaraton. Paperityökalujen ohella uusia lääkkeitä on testattava kahdella eri eläimellä - pienellä, kuten hiirellä tai rotalla, ja sitten suurella, yleensä sialla, koiralla tai kädellisellä - ennen kuin he muuttavat ihmiskokeisiin. Farmaseuttisen tutkimuksen ja Amerikan valmistajien mukaan vain yksi jokaisesta 250 eläimillä testatusta yhdisteestä siirtyy ihmiskokeisiin. Niille, jotka saavat hyväksynnän, koko prosessi kestää yleensä 10-15 vuotta.
Jopa pitkän tutkimuksen jälkeen ihmisillä tehtäviin tutkimuksiin, monet lääkkeet ja menetelmät, jotka toimivat hiirillä ja rotilla, eivät toimi ihmisillä. Jyrsijöiden "sohvanperunan" elämäntavat voivat vaikuttaa tuloksiin, tai ehkä pienet erot rotan, hiiren ja ihmisen genomien välillä tuottavat erilaisia vastauksia lääkkeisiin. Esimerkiksi Alzheimerin tutkimuksissa hiirille ja rotille annetaan keinotekoisesti tila, joka muistuttaa tautia, koska he eivät kehitä sitä luonnostaan.
Kun lääke ei toimi, tulokset ovat usein pettymys ja kalliita, mutta joskus virheet voivat olla traagisia. Talidomidi, lääke, jota käytettiin aamutaudin hoitamiseen 1950- ja 60-luvuilla, aiheutti epämuodostumia ihmisen vauvoissa, vaikka sitä oli testattu menestyksekkäästi ja vaarattomasti rotilla. Lääke hajoaa rotilla paljon nopeammin, ja heidän alkioillaan on enemmän antioksidanttipuolustusta sen pahimpia sivuvaikutuksia vastaan. Monissa tapauksissa epäonnistuneen huumeen syyt ovat kuitenkin salaperäisiä.
”Tämä on yksi lääketieteellisen tutkimuksen ytimessä olevista kysymyksistä. Kenelläkään ei ole hyvää vastausta siihen, eikä siihen ehkä ole hyvää vastausta ”, sanoo Michiganin yliopiston patologian professori Richard Miller. "On tarpeeksi menestystarinoita, että ihmiset ovat optimistisia, mutta kaikki, mikä toimii eläimissä, ei toimi ihmisissä."
Kokemus päättyy onnistuneesti, voi olla epävarmaa, mutta yksi asia taataan aina: laboratoriojyrsijöiden kuolema. Kehon määrä on väistämätön; arviolta 100 miljoonaa laboratoriohiiriä ja rottia tai enemmän tapetaan Yhdysvaltojen laboratorioissa tieteen vuoksi vuosittain. Vaikka jotkut ruumiista ovat luovasti luovutetut välipalaksi linnuille pyhäköissä, suurin osa niistä jäädytetään ja poltetaan muun biologisen jätteen mukana.
Ikääntymistutkimuksissa käytetyt rotat ja hiiret elävät usein luonnollisen elämänsä, mutta useimmat laboratoriojyrsijät lopetetaan tutkimuksen lopussa. Jotkut tapetaan tappavan ruiskeen avulla tai karkotellaan tiukeilla ohjeilla kivun ja kärsimyksen vähentämiseksi, mutta useimmiten ne tukahdutetaan häkeissä, joissa on hiilidioksidia.
Hiilidioksidia on jo jonkin aikaa pidetty näiden laboratorioeläinten etiikkaimpana elämän loppupäätelmänä, mutta Brittiläisen Kolumbian yliopiston apulaisprofessori ja eläinten hyvinvointi-instituutin laboratorioeläinten neuvonantaja Joanna Makowska uskoo, että olemassa on parempi tapa. Hänen mukaansa hiilidioksimyrkytys jäljittelee ilmaa loppumisen tunnetta, kun pidät hengitystäsi vedenalainen, mikä aiheuttaa tarpeetonta pelkoa ja ahdistusta. ”Se ei ole hyvä kuolema. Anestesia on inhimillisempiä, mutta ihmiset eivät todellakaan tee sitä, koska hiilidioksidi on käytännöllisempi ja halvempi. ”
Makowska uskoo yleensä, että tutkijoiden olisi ponnisteltava enemmän saavuttaakseen kolmen R: n ”vähennys” -periaatteen. "Se todella pitäisi olla ensimmäinen R ", hän sanoo. Harvardissa tutkijat tekivät sirulle elimen sirulle auttamaan lääkkeiden tutkimista ja sairauksien mallintamista käyttämättä eläinhenkilöitä. Tutkijat ovat kehittäneet jopa tietokonealgoritmeja, jotka perustuvat tuhansiin eläinkokeisiin, jotka voivat tarkkaan ennustaa tapaa, jolla kudokset reagoivat tiettyihin yhdisteisiin.
Näiden laboratoriojyrsijöiden vähentämiseen perustuvien edistysaskelmien on kuitenkin vielä alkamatta, ja eläimillä tehtyjen tutkimusten lukumäärä kasvaa edelleen. Ja vaikka eläinoikeusryhmät herättävät helvettiä muiden karvaisten ystäviemme kohtelussa, labori-rottien oikeuksien torjunnassa ei ole vielä ryhdytty.
"Minusta tuntuu, kuinka paljon pidämme heistä", Makowska sanoo. ”Ihmiset sijoittavat itsensä paljon enemmän kädellisiin. Koirien ja kissojen suhteen meillä on suhteita näihin eläimiin. Tunnustamme todennäköisemmin kärsimyksensä. "
Loppujen lopuksi, jos hiiri tai rotta karkaa laboratoriosta kaupungin kaduille, sitä pidetään tuholaisena; kuka tahansa voi tappaa sen rankaisematta.
