Pred več kot 20 leti sta dva raziskovalca na univerzi Harvard Joseph in Charles Vacanti vodila ekipo, ki je na hrbtni strani laboratorijske miške uspešno gojila košček hrustanca v obliki človeškega ušesa. V poskusu so uporabili uho v obliki kalupa, napolnjenega s hrustančnimi celicami krave. "Uho" je bilo najprej dano v inkubator, in ko je začelo rasti, so ga presadili v telo gole miške (vrsta laboratorijske miške z genetsko mutacijo, ki povzroča degradiran ali odsoten timusni organ, ki zavira živali "imunski sistem in sposobnost zavračanja tujih tkiv).
"Ušnica" ali miš Vacanti je, kot je žival postala znana, še naprej gojil košček tkiva iz hrbta, dokler ni spominjal na velikost in obliko človeškega ušesa. Skupina je svojo raziskavo na področju plastične in rekonstruktivne kirurgije objavila leta 1997. Poskus je bil zasnovan za preizkus sposobnosti preživetja rastočih tkiv za kasnejšo presaditev človeškim pacientom. In šele lani so človeški otroci na Kitajskem, ki trpijo zaradi genetske okvare, imenovane mikrotija, ki preprečuje, da bi zunanje uho pravilno raslo, dobili nova ušesa, gojena z lastnimi celicami - podoben postopek kot gojenje "ušesa" na ušesni miški.
Mišica Vacanti s hrustančnim koščkom, ki raste iz hrbta, v obliki človeškega ušesa. (Wikicommons pod pošteno uporabo) Miška s človeškim ušesom na hrbtu je bila morda eden bolj bizarnih in vizualno motečih poskusov, opravljenih na glodalcu, vendar se miši uporabljajo za znanstvene poskuse že od leta 1902, ko je čudaški in podjetni vzreditelj Abbie EC Lathrop priznal potencial živali za genetske raziskave. Prva uporaba podgan v poskusih se je začela že prej, z zapisi iz 1850-ih. Znanstveniki so svoje predmete odkupili od profesionalnih rejcev, znanih kot "podgane oboževalke", ki so bitja cenili kot hišne ljubljenčke zaradi svojih edinstvenih plašč in osebnosti. Že desetletja se laboratorijske podgane in miši uporabljajo za velik znanstveni in medicinski napredek, od zdravil proti raku in protiretrovirusnim virusom HIV do letnega cepiva proti gripi.
Laboratorijske miši - najpogosteje vrste Mus musculus ali hišna miška - so biomedicinski vojski noži švic, z genomi, ki jih je enostavno manipulirati za genetske študije. Fiziologija človeškega telesa pa je bolj podobna Rattus norvegicus ali norveški podgana in njenim različnim sevom. Podgane so tudi zlahka usposobljene in popolnoma primerne za psihološke poskuse, zlasti če upoštevamo, da njihove nevronske mreže tako zelo spominjajo na naše. (V petdesetih in šestdesetih letih so na primer raziskovalci, ki preučujejo biološko podlago radovednosti, ugotovili, da laboratorijske podgane, ki so brez kakršnih koli drugih dražljajev ali nalog, raje raziskujejo neznane dele labirinta.)
Podgane so tudi veliko večje od miši in imajo debelejše repove in lepše gobe. Toda značilnosti, ki si jih delijo miši in podgane, so tako nadloga mesta in popolni znanstveni morski prašički.
"Hitro se razmnožujejo, so družabni, prilagodljivi in vsejedski, zato bodo pojedli skoraj vse, " pravi Manuel Berdoy, zoolog z univerze v Oxfordu. Poleg tega manjša velikost glodavcev omogoča razmeroma enostavno shranjevanje v laboratorijih, njihove skupne evolucijske korenine s človekom pa pomenijo, da se genomi vrste močno prekrivajo.
Posledično so glodalci prevzeli naše laboratorije, razen skoraj 95 odstotkov vseh laboratorijskih živali. V zadnjih štirih desetletjih se je število raziskav na miših in podganah več kot potrojilo, število objavljenih prispevkov o psih, mačkah in zajcih pa ostaja dokaj konstantno. Do leta 2009 so bile same miši odgovorne za trikrat več raziskovalnih prispevkov, skupaj z ribami zebra, sadnimi mušicami in okroglimi črvi.
Študije z glodalci obravnavajo vse, od nevrologije in psihologije do zdravil in bolezni. Raziskovalci so vsadili elektroniko v možgane miši, da bi nadzirali njihovo gibanje, večkrat preizkušali zasvojenost kokaina na miših, glodavcem namenili električni udar kot negativni dražljaj, vsadili človeške možgane v lobanje mišk in poslali miške in podgane, ki se mučijo po neskončnih labirintih testov . Nasa celo hrani laboratorijske miši na Mednarodni vesoljski postaji za poskuse mikrogravitacije.
Glede na to, da so laboratorijske miši in podgane pomagale človeku pri uresničevanju, vsakodnevne izkušnje živali potekajo v glavnem zunaj javnosti. Toda življenje laboratorijskih glodalcev je morda ključnega pomena za razumevanje in izboljšanje njihove vloge pri znanstvenem odkrivanju.
Znanstveniki morajo opraviti ravnanje z živalmi in etično usposabljanje, preden jim dovolijo delo z laboratorijskimi živalmi, čeprav se pravila razlikujejo glede na to, kje poteka poskus. Medtem ko kanadske in evropske znanstvenike nadzira nacionalno vodstveno telo, se pravila v Združenih državah razlikujejo glede na institucije z nekaterimi splošnimi smernicami Nacionalnega inštituta za zdravje. (Ameriški zakon o zaščiti živali, ki ščiti večino živali, ki se uporabljajo za raziskovanje, izključuje miši in podgane.)
Večina univerz ponuja tečaj usposabljanja o ravnanju z živalmi na način, da kar najbolje zmanjša stres in trpljenje. Najboljše prakse so bile z leti posodobljene, da odražajo spreminjajoče se razumevanje glodalcev in njihovih potreb. Po študiji iz leta 2010, objavljeni v Nature, je pokazala, da ravnanje s podganami z repom povzroča večjo tesnobo kot pa vodenje živali skozi predor ali dvigovanje s sklenjenimi rokami, laboratoriji po vsem svetu so opustili prejšnjo običajno tehniko.
Znanstveniki, ki želijo eksperimentirati z glodalci, morajo izpolniti podrobno prijavo, v kateri pojasnijo, zakaj delo zahteva živali. Vloge se ocenjujejo na podlagi, imenovanem trije načrti : zmanjšanje števila uporabljenih živali, nadomeščanje uporabe živali, kadar je to mogoče, in izpopolnitev poskusov za izboljšanje dobrega počutja živali.
"Podgana ali miš ni epruveta na nogah, " pravi Berdoy. Pogoji bivanja za glodalce so na primer postali poligon za zagovornike dobrega počutja živali. Večina laboratorijskih miši se zadržuje v kletkah velikosti čevlja (pri podganah je prostor približno podvojen) z nekaj pikantnimi spremljevalci. In čeprav imajo glodavci, ki zadovoljujejo družbene potrebe živali, večina laboratorijskih stanovanj nima kakršnih koli okoljskih predmetov za obogatitev. Velikost njihovih zaprtih prostorov pomeni tudi, da so omejena na naravno vedenje, kot so burjenje, plezanje ali celo vstajanje.
Čeprav se laboratorijske miši in podgane na tej točki genetsko razlikujejo od svojih divjih kolegov, obdržijo številne iste nagone. Zatiranje teh potreb lahko povzroči neupravičen stres živalim in ogrozi znanstvene ugotovitve. Berdoyjev film, Laboratorijski podgana: Naravna zgodovina, podrobno opisuje, kako so se laboratorijske podgane, izpuščene v naravo, obnašale in se medsebojno obnašale podobno kot njihovi divji predniki. Znanstveniki bi morali pri oblikovanju poskusov upoštevati naravo podgan, da bi dosegli najboljše rezultate. "Če boste delali eksperimente, " pravi Berdoy, "morate iti z zrnom biologije, ne pa proti."
Laboratorijska podgana z možganskim vsadkom, ki se uporablja za snemanje nevronskih aktivnosti in vivo med določeno nalogo (razlikovanje različnih vibracij). Znanstvenik napaja jabolčni sok podgane skozi pipeto. (Anna Marchenkova prek Wikicommonsa pod CC BY 4.0) V nekaterih primerih so bili že opaženi učinki, ki vplivajo na biološko zrno. Medtem ko genetska homogenost laboratorijskih glodalcev pomaga odstraniti moteče spremenljivke iz osredotočenih eksperimentov, lahko bolj natančno predstavlja tudi skeniranje znanstvenih rezultatov. V raziskavi iz leta 2010 o vplivu prekinitvenih diet na tešče je Mark Mattson, vodja laboratorija nevroznanosti na Nacionalnem inštitutu za staranje, ugotovil, da pozitivni nevrološki vplivi, ki jih "presnovno morbidne" laboratorijske podgane, ki izhajajo iz prehranskega režima, niso prenesle na zdravi, aktivni ljudje. Rezultati so bili uporabni samo za faktorje "kavč krompirja" v scenariju tipa "mehurček fant", kjer ... njihov imunski sistem ni izziv z različnimi virusi ali bakterijami. "Kot Mattson jedrnato ugotavlja, " tisto, kar odkrijete, morda ne odraža zdrave žival. "
Z drugimi besedami, uporaba statičnih, homogenih, zavarovanih živali morda ni vedno najboljši način za dosego končnega cilja uporabe laboratorijskih glodalcev: boljše razumevanje in v nekaterih primerih zdravljenja človeškega telesa in uma.
Na splošno postopek prehoda poskusa z glodalcev na človeka ni nenavaden. Poleg žic papirja je treba nove droge testirati na dveh različnih živalih - majhni, kot miš ali podgana in nato velika, navadno prašič, pes ali primat - preden se premaknejo na preskuse na ljudeh. Po podatkih farmacevtskih raziskav in proizvajalcev Amerike se samo ena od vsakih 250 spojin, testiranih na živalih, preseli na preskuse na ljudeh. Za tiste, ki dajo v odobritev, celoten postopek običajno traja od 10 do 15 let.
Tudi po dolgi poti do preizkušenj na ljudeh veliko zdravil in postopkov, ki delujejo na miših in podganah, ne deluje na ljudi. Življenjski slog "kavč krompirjev" glodalcev bi lahko vplival na rezultate ali morda rahle razlike med genoma podgan, mišk in ljudi povzročajo različne odzive na droge. V raziskavah Alzheimerjeve bolezni na primer miši in podgane umetno dobijo stanje, ki spominja na bolezen, ker je ne razvijajo naravno.
Če droga ne deluje, so rezultati pogosto razočarajoči in dragi, včasih pa so napake lahko tragične. Talidomid, zdravilo, ki se je v 50. in 60. letih prejšnjega stoletja uporabljalo za zdravljenje jutranje bolezni, je povzročilo deformacije pri človeških dojenčkih, čeprav so bili uspešno in neškodljivo testirani na podganah. Pri podganah se zdravilo razgradi veliko hitreje, njihovi zarodki pa imajo več antioksidativne obrambe pred njegovimi nenavadnimi stranskimi učinki. V mnogih primerih pa razlogi za neuspešno drogo ostajajo skrivnostni.
»To je eno izmed vprašanj v središču medicinskih raziskav. Nihče nima dobrega odgovora nanj in nanj morda ni dobrega odgovora, «pravi Richard Miller, profesor patologije na Univerzi v Michiganu. "Dovolj je zgodb o uspehu, da so ljudje optimistični, vendar ne bo vse, kar bo pri živalih, delovalo pri ljudeh."
Ali se bo poskus uspešno končal, je morda negotovo, vendar je vedno zagotovljena ena stvar: smrt laboratorijskih glodalcev. Število teles je neizogibno; v ameriških laboratorijih vsako leto umrejo približno 100 milijonov miši in podgan ali več zaradi znanosti. Medtem ko so nekatera telesa kreativno predelana kot prigrizki za ptice v svetiščih, je večina zamrznjena in sežgana s preostankom bioloških odpadkov.
Podgane in miši, ki se uporabljajo v študijah staranja, pogosto preživijo svoje naravno življenje, vendar večina laboratorijskih glodavcev preneha na koncu študije. Nekateri so ubiti s smrtonosno injekcijo ali obglavljeni s strogimi smernicami za zmanjšanje bolečine in trpljenja, najpogosteje pa se zadušijo v kletkah z ogljikovim dioksidom.
CO 2 že nekaj časa velja za najbolj etično konec življenjske prakse teh laboratorijskih živali, vendar Joanna Makowska, izredna profesorica na univerzi British Columbia in laboratorijska svetovalka za inštitut za zaščito živali, verjame, da obstaja boljši način. Zastrupitev z ogljikovim dioksidom, pravi, oponaša občutek zmanjka zraka, ko zadržujete dih pod vodo, kar povzroča neupravičen strah in tesnobo. "Ni dobra smrt. Anestezija je bolj humana, vendar ljudje tega v resnici ne počnejo, ker je ogljikov dioksid bolj praktičen in cenejši. "
Makowska na splošno meni, da bi se morali raziskovalci bolj potruditi, da bi dosegli načelo "zmanjšanja" treh R-jev . "To bi resnično moral biti prvi R, " pravi. Na Harvardu so znanstveniki naredili organ na čipu, ki je pomagal preučevati droge in modelirati bolezen, ne da bi pri tem uporabili živali. Raziskovalci so celo razvili računalniške algoritme, ki temeljijo na tisočih poskusih na živalih, ki lahko natančno napovejo, kako se bodo tkiva odzvala na določene spojine.
Toda te napredke, ki temeljijo na zmanjšanju laboratorijskih glodavcev, še ni treba začeti, število študij na živalih pa še naprej narašča. Medtem ko se bodo skupine za zaščito živali lovile pekla nad ravnanjem z drugimi kosmati prijatelji, se boj za pravice laboratorskih podgan še ne bo spremenil.
"Mislim, da se spušča na to, koliko jih imamo radi, " pravi Makowska. »Ljudje veliko več vlagajo v primate, razen človeka. Ko gre za pse in mačke, imamo s temi živalmi odnose. Veliko pogosteje lahko priznamo, da trpijo. "
Konec koncev, če miš ali podgana uide iz laboratorija na ulice mesta, velja za škodljivca; kdorkoli ga lahko nekaznovano ubije.
