Před více než 20 lety vedli dva lékařští vědci z Harvardské univerzity Joseph a Charles Vacanti tým, který úspěšně pěstoval chrupavku ve tvaru lidského ucha na zadní straně laboratorní myši. V experimentu byla použita forma ve tvaru ucha naplněná chrupavkovými buňkami z krávy. „Ucho“ bylo nejprve umístěno do inkubátoru a jakmile začalo růst, bylo transplantováno do těla nahé myši (druh laboratorní myši s genetickou mutací, která způsobuje degradaci nebo chybějící orgán brzlíku, inhibující zvířata imunitní systém a schopnost odmítnout cizí tkáně).
„Earmouse“ nebo myš Vacanti, jak se zvíře stalo známým, pokračovala v pěstování tkáně ze zad, dokud se podobala velikosti a tvaru lidského ucha. Tým publikoval svůj výzkum v Plastické a rekonstrukční chirurgii v roce 1997. Experiment byl navržen tak, aby testoval životaschopnost rostoucích tkání pro pozdější transplantaci lidským pacientům. A právě v loňském roce lidské děti v Číně trpící genetickou vadou zvanou mikrotie, která brání vnějšímu uchu v řádném růstu, dostaly nové uši pěstované vlastními buňkami - podobný proces jako u „uší“ na uších.
Myš Vacanti s kusem chrupavky ve tvaru lidského ucha vyrůstajícího z jeho zad. (Wikicommons in Fair Use) Myš s lidským uchem na zádech mohla být jedním z více bizarních a vizuálně znepokojujících experimentů prováděných na hlodavci, ale myši se používají pro vědecké experimenty od roku 1902, kdy byl uznán nepředvídatelný a podnikavý chovatel jménem Abbie EC Lathrop potenciál zvířat pro genetický výzkum. První použití potkanů v experimentech začalo ještě dříve, přičemž záznamy sahají až do 50. let 20. století. Vědci si zakoupili své předměty od profesionálních chovatelů známých jako „krysí chovatelé“, kteří si stvoření cenili jako mazlíčky pro své jedinečné kabáty a osobnosti. Po celá desetiletí se laboratorní potkani a myši používají k velkému vědeckému a lékařskému pokroku, od léků proti rakovině a HIV antiretrovirotiků až po roční vakcínu proti chřipce.
Laboratorní myši - nejčastěji druh Mus musculus, nebo domácí myš - jsou biomedicínské švýcarské armádní nože, jejichž genomy lze snadno manipulovat při genetických studiích. Fyziologie lidského těla je však více napodobena u Rattus norvegicus nebo u norských potkanů a jeho různých kmenů. Krysy jsou také snadno trénovatelné a dokonale vhodné pro psychologické experimenty, zejména s ohledem na to, že jejich neuronové sítě se velmi podobají naší vlastní. (Například v 50. a 60. letech vědci studující biologické základy zvědavosti poznamenali, že laboratorní krysy postrádající jakýkoli jiný podnět nebo úkol dávají přednost prozkoumání neznámých částí bludiště.)
Krysy jsou také mnohem větší než myši a mají silnější ocasy a tupé čenichy. Ale jsou to vlastnosti, které sdílejí myši a krysy, což z nich činí pohromy města i dokonalých vědeckých morčat.
"Reprodukují se rychle, jsou sociální, jsou přizpůsobiví a jsou všemocní, takže budou jíst téměř cokoli, " říká Manuel Berdoy, zoolog z Oxfordské univerzity. Navíc, malá velikost hlodavců umožňuje relativně snadné skladování v laboratořích a jejich sdílené evoluční kořeny s lidmi znamenají, že se genomy druhu převážně překrývají.
Výsledkem je, že hlodavci naše laboratoře převzali, ale tvoří téměř 95 procent všech laboratorních zvířat. Během posledních čtyř desetiletí byl počet studií s použitím myší a potkanů více než čtyřnásobný, zatímco počet publikovaných článků o psech, kočkách a králících zůstal poměrně konstantní. Do roku 2009 byly myši samy zodpovědné za třikrát tolik výzkumných prací, jako byly ryby zebry, ovocné mušky a škrkavky dohromady.
Studie s hlodavci se zaměřují na vše od neurologie a psychologie po drogy a nemoci. Vědci implantovali elektroniku do mozků myší, aby kontrolovali jejich pohyby, opakovaně testovali návykové vlastnosti kokainu na myších, podávali elektrickým šokům hlodavcům jako negativní stimul, implantovali lidské mozky do lebek myší a posílali myši a krysy, které se plazily nekonečným labyrintem testů . NASA dokonce udržuje laboratorní myši na palubě Mezinárodní vesmírné stanice pro experimenty v mikrogravitaci.
U všech laboratorních myší a potkanů, které pomohly lidem dosáhnout, se každodenní zkušenost zvířat odehrává převážně mimo veřejné oko. Život laboratorních hlodavců však může být klíčem k pochopení a zlepšení jejich role v průběhu vědeckého objevu.
Vědci musí dokončit manipulaci se zvířaty a etický výcvik, než budou moci pracovat s laboratorními zvířaty, i když pravidla se liší v závislosti na tom, kde se experiment koná. Zatímco na kanadské a evropské vědce dohlíží vnitrostátní řídící orgán, pravidla ve Spojených státech se liší podle institucí s určitým celkovým vedením Národního institutu zdraví. (Zákon USA o dobrých životních podmínkách zvířat, který chrání většinu zvířat používaných pro výzkum, nezahrnuje myši a krysy.)
Většina univerzit nabízí výcvikový kurz o tom, jak zacházet se zvířaty způsobem, jak co nejlépe snížit stres a utrpení. Nejlepší postupy byly v průběhu let aktualizovány, aby odrážely měnící se chápání hlodavců a jejich potřeb. Poté, co studie z roku 2010 zveřejněná v časopisu Nature ukázala, že manipulace s laboratorními potkani za ocasem způsobuje více úzkosti, než vedení zvířat tunelem nebo jejich zvedání rukama v dlaní, laboratoře po celém světě opustily dříve běžnou techniku.
Vědci, kteří chtějí experimentovat s hlodavci, musí vyplnit podrobnou žádost vysvětlující, proč tato práce vyžaduje zvířecí subjekty. Žádosti se posuzují na základě rámce známého jako tři R : snížení počtu použitých zvířat, nahrazení použití zvířat, pokud je to možné, a zdokonalení experimentů s cílem zlepšit dobré životní podmínky zvířat.
"Krysa nebo myš není zkumavka na nohou, " říká Berdoy. Například podmínky pro umístění hlodavců se pro obhájce laboratorních zvířat stali raison d'etre . Většina laboratorních myší je držena v klecích velikosti krabic od bot (pro krysy je prostor přibližně zdvojnásoben) s několika spřízněnými společníky. A i když mají spolu s hlodavci uspokojení společenských potřeb zvířat, většina laboratorních bytů postrádá jakýkoli druh objektů obohacujících životní prostředí, které by tyto předměty zabíraly. Velikost jejich uvěznění také znamená, že jsou omezeni přirozeným chováním, jako je hrabání, lezení nebo dokonce vstávání přímo.
Přestože laboratorní myši a krysy jsou v tomto okamžiku geneticky odlišné od svých divokých protějšků, zachovávají si mnoho stejných instinktů. Potlačení těchto potřeb by mohlo způsobit nepřiměřený stres zvířat a ohrozit vědecké poznatky. Berdoyho film Laboratorní krysa: Přirozená historie, podrobně popisuje , jak se laboratorní krysy uvolněné ve volné přírodě chovaly a reagovaly podobně jako jejich divoké předky. Vědci se domnívají, že by měli při navrhování experimentů zvážit povahu potkanů, aby dosáhli co nejlepších výsledků. "Pokud se chystáte dělat experimenty, " říká Berdoy, "musíte jít spíše s obilím biologie než proti němu."
Laboratorní krysa s mozkovým implantátem používaným k zaznamenávání in vivo neuronální aktivity během konkrétního úkolu (diskriminace různých vibrací). Vědec krmí jablečnou šťávu z potkanů pipetou. (Anna Marchenková prostřednictvím Wikicommons v rámci CC BY 4.0) V některých případech již byly pozorovány dopady proti biologickému zrnu. I když genetická homogenita laboratorních hlodavců pomáhá odstranit rušivé proměnné ze soustředěných experimentů, může to být jemněji vědecké výsledky. Ve studii o dopadech přerušované stravy nalačno v roce 2010 Mark Mattson, vedoucí laboratoře neurověd v Národním ústavu stárnutí, poznamenal, že pozitivní neurologické dopady, které „metabolicky morbidní“ laboratorní krysy pocházejí z dietního režimu, zdravé, aktivní lidi. Výsledky byly aplikovatelné pouze na „gaučové brambory“ ve scénáři „bublinového chlapce“, kde… jejich imunitní systémy nejsou napadeny různými viry nebo bakteriemi. “Jak Mattson stručně poznamenává:„ To, co objevíte, nemusí odrážet zdravého zvíře."
Jinými slovy, použití statických, homogenních, chráněných zvířat nemusí být vždy nejlepším způsobem, jak dosáhnout konečného cíle používání laboratorních hlodavců: lépe porozumět av některých případech léčit lidské tělo a mysl.
Obecně není proces přechodu experimentu z hlodavců na člověka náhodný. Kromě pokusů o papírování se vyžaduje, aby byly nové léky testovány na dvou různých zvířatech - malém, jako je myš nebo krysa, a pak na velkém, obvykle vepři, psu nebo primátu - dříve, než se přesunou do pokusů na lidech. Podle farmaceutického výzkumu a výrobců v Americe přechází k pokusům na lidech pouze jedna z každých 250 sloučenin testovaných na zvířatech. Pro ty, kteří se dostanou ke schválení, trvá celý proces obvykle 10 až 15 let.
Dokonce i po dlouhé cestě k pokusům na lidech mnoho léčiv a postupů, které fungují na myších a potkanech, na lidech nefungují. Životní styl „gaučových brambor“ u hlodavců by mohl ovlivnit výsledky nebo snad malé rozdíly mezi genomem krysy, myši a člověka způsobují různé reakce na drogy. Například ve studiích Alzheimerovy choroby jsou myši a krysy uměle vystaveny stavu, který se podobá nemoci, protože se nevyvíjejí přirozeně.
Když droga nefunguje, výsledky jsou často zklamáním a nákladné, ale někdy mohou být chyby tragické. Thalidomid, droga užívaná k léčbě ranní nemoci v 50. a 60. letech, způsobil deformace u kojenců i přes úspěšné a neškodné testování na potkanech. Lék se u potkanů štěpí mnohem rychleji a jejich embrya mají více antioxidační obrany proti jeho nastierním vedlejším účinkům. V mnoha případech však zůstávají příčiny neúspěšné drogy záhadné.
"To je jedna z otázek v centru lékařského výzkumu." Nikdo na to nemá dobrou odpověď a možná na ni nemusí být dobrá odpověď, “říká Richard Miller, profesor patologie na Michiganské univerzitě. "Je dost příběhů o úspěchu, že lidé jsou optimističtí, ale ne všechno, co bude u zvířat fungovat, bude u lidí fungovat."
Zda experiment skončí úspěšně, může být nejisté, ale vždy je zaručena jedna věc: smrt laboratorních hlodavců. Počet těl je nevyhnutelný; odhadem 100 miliónů laboratorních myší a krys nebo více je zabito každý rok v laboratořích USA pro vědu. Zatímco některá těla jsou kreativně upravována jako lehká jídla pro ptáky ve svatyních, většina z nich je zmrazena a spálena se zbytkem biologického odpadu.
Krysy a myši používané ve studiích stárnutí často žijí svůj přirozený život, ale většina laboratorních hlodavců je na konci studie ukončena. Některé jsou usmrceny smrtící injekcí nebo dekapitovány s přísnými pokyny ke snížení bolesti a utrpení, ale nejčastěji jsou duseny v klecích oxidem uhličitým.
CO 2 byla po nějakou dobu považována za nejetičtější praktickou praxi pro tato laboratorní zvířata, ale Joanna Makowska, vedlejší profesorka na University of British Columbia a Lab Animal Advisor pro Institut dobrých životních podmínek zvířat, věří, že existuje lepší způsob. Otrava oxidem uhličitým, říká, napodobuje pocit vyčerpání vzduchu, když držíte dech pod vodou, což způsobuje nepřiměřený strach a úzkost. "Není to dobrá smrt." Anestezie je humánnější, ale lidé to ve skutečnosti nedělají, protože oxid uhličitý je praktičtější a levnější. “
Obecně platí, že Makowska věří, že by se vědci měli více snažit splnit princip „redukce“ tří R. "To by opravdu mělo být první R, " říká. Na Harvardu vědci vytvořili na čipu orgán, který by pomohl studovat drogy a modelovat nemoci bez použití zvířecích jedinců. Vědci dokonce vyvinuli počítačové algoritmy založené na tisících pokusů na zvířatech, které mohou přesně předpovědět, jak tkáně budou reagovat na určité sloučeniny.
Ale tyto pokroky založené na redukci laboratorních hlodavců se ještě musí vzlétnout a počet studií na zvířatech stále roste. A zatímco skupiny pro práva zvířat zvýší peklo při zacházení s našimi dalšími chlupatými přáteli, boj proti právům laboratorních potkanů musí ještě udělat rozstřik.
"Myslím, že jde o to, jak se nám líbí, " říká Makowska. "Lidé se mnohem více investují do primátů." Pokud jde o psy a kočky, máme s těmito zvířaty vztahy. Je mnohem pravděpodobnější, že uznáme, že trpí. “
Nakonec, pokud myš nebo krysa unikne z laboratoře do ulic města, považuje se to za škůdce; kdokoli to může beztrestně zabít.
