Тестирование животных на грызунах
грызуны обычно используются Для испытаний на животных , особенно мыши и крысы , а также морские свинки , хомяки , песчанки и другие. Мыши являются наиболее часто используемыми видами позвоночных из-за их доступности, размера, низкой стоимости, простоты обращения и быстрой скорости размножения .
Статистика [ править ]
В Великобритании в 2015 году было проведено 3,33 миллиона процедур на грызунах (80% от общего числа процедур в этом году). Наиболее распространенными видами были мыши (3,03 миллиона процедур, или 73% от общего числа) и крысы (268 522, или 6,5%). Другие виды грызунов включали морских свинок (21 831 / 0,7%), хомяков (1500 / 0,04%) и песчанок (278 / 0,01%). [1]
В США количество использованных крыс и мышей не сообщается, но оценки варьируются примерно в 11 миллионов. [2] примерно до 100 миллионов. [3] В 2000 году Федеральный исследовательский отдел Библиотеки Конгресса опубликовал результаты анализа своей базы данных о крысах, мышах и птицах: исследователи, заводчики, перевозчики и экспоненты.
В базе данных перечислено более 2000 исследовательских организаций, из которых около 500 были исследованы, а со 100 сотрудники FRD напрямую связались с ними. В число этих организаций входят больницы, государственные организации, частные компании (фармацевтические компании и т. д.), университеты/колледжи, несколько средних школ и научно-исследовательские институты. Из этих 2000 примерно 960 регулируются Министерством сельского хозяйства США; 349 по НИЗ; и 560 аккредитованы AALAC. Примерно 50 процентов опрошенных организаций выявили определенное или приблизительное количество животных в своих лабораториях. Общая численность животных по этим организациям составляет: 250 000–1 000 000 крыс; 400 000–2 000 000 мышей; и 130 000–900 000 птиц.
Виды грызунов [ править ]
Мыши [ править ]
Мыши — наиболее часто используемые виды позвоночных, популярные из-за своей доступности, размера, низкой стоимости, простоты обращения и быстрой скорости размножения. [4] Мыши быстро достигают половой зрелости, а также быстро вынашиваются , поэтому в лабораториях новое поколение может появляться каждые три недели, а продолжительность жизни у них относительно короткая — два года. [5]
Они считаются основной моделью наследственных заболеваний человека и имеют 99% общих генов с людьми. [6] С появлением технологий генной инженерии генетически модифицированных мышей можно создавать на заказ, и каждая из них может стоить сотни долларов. [7]
Производство трансгенных животных состоит из инъекции каждой конструкции в 300–350 яиц, что обычно представляет собой трехдневную работу. Из такого количества введенных яиц обычно рождаются от двадцати до пятидесяти мышей. Этих животных проверяют на наличие трансгена с помощью анализа генотипирования полимеразной цепной реакции . Количество трансгенных животных обычно варьируется от двух до восьми. [8]
Производство химерных мышей состоит из инъекции эмбриональных стволовых клеток, предоставленных исследователем, в 150–175 бластоцист , что составляет три дня работы. Из такого количества введенных бластоцист обычно рождаются от тридцати до пятидесяти живых мышей. Обычно цвет кожи мышей, от которых получены бластоцисты-хозяева, отличается от цвета кожи линии, используемой для производства эмбриональных стволовых клеток. Обычно от двух до шести мышей кожа и волосы содержат более семидесяти процентов вклада ES-клеток, что указывает на хорошие шансы на вклад эмбриональных стволовых клеток в зародышевую линию . [8]
Сирийские хомяки [ править ]
Золотые или сирийские хомяки ( Mesocricetus auratus ) используются для моделирования заболеваний человека, включая различные виды рака, метаболические заболевания, неонкологические респираторные заболевания, сердечно-сосудистые заболевания, инфекционные заболевания и общие проблемы со здоровьем. [9] В 2006–2007 годах сирийские хомяки составляли 19% от общего числа участников исследований на животных в США. [10]
Крысы [ править ]
Грызуны, такие как крысы, являются наиболее распространенной моделью для изучения последствий сердечно-сосудистых заболеваний, поскольку воздействие на грызунов имитирует воздействие на человека. [11] Крысы также использовались в качестве инструмента в исследованиях, чтобы попытаться выяснить, существует ли разница в воздействии кокаина на взрослых и подростков. [12]
![]() | Этот раздел нуждается в расширении . Вы можете помочь, добавив к нему . ( май 2015 г. ) |
Ограничения [ править ]
Хотя мыши, крысы и другие грызуны на сегодняшний день являются наиболее широко используемыми животными в биомедицинских исследованиях, недавние исследования выявили их ограничения. [13] Например, полезность использования грызунов для тестирования на сепсис, [14] [15] ожоги, [15] воспаление, [15] гладить, [16] [17] ЕСЛИ, [18] [19] [20] болезнь Альцгеймера, [21] диабет, [22] [23] рак, [24] [25] [26] [27] [28] рассеянный склероз, [29] болезнь Паркинсона [29] и других заболеваний был поставлен под сомнение рядом исследователей. В частности, что касается экспериментов на мышах, некоторые исследователи жаловались, что «годы и миллиарды долларов были потрачены впустую из-за ложных предположений» в результате озабоченности использованием этих животных в исследованиях. [13]
Мыши отличаются от людей по нескольким иммунным свойствам: мыши более устойчивы к некоторым токсинам , чем люди; имеют меньшую общую фракцию нейтрофилов в крови , меньшую емкость нейтрофилов ферментативную , меньшую активность системы комплемента , иной набор пентраксинов, участвующих в воспалительном процессе ; и отсутствуют гены важных компонентов иммунной системы, таких как IL-8 , IL-37 , TLR10 , ICAM-3 и т. д. [14] Лабораторные мыши, выращенные в условиях отсутствия специфических патогенов (SPF), обычно имеют довольно незрелую иммунную систему с дефицитом Т-клеток памяти . Эти мыши могут иметь ограниченное разнообразие микробиоты , что напрямую влияет на иммунную систему и развитие патологических состояний. Более того, персистирующие вирусные инфекции (например, герпесвирусы ) активируются у людей, но не у мышей SPF, с септическими осложнениями и могут изменять устойчивость к бактериальным коинфекциям . «Грязные» мыши, возможно, лучше подходят для имитации человеческих патологий. Кроме того, в подавляющем большинстве исследований используются инбредные линии мышей, тогда как человеческая популяция неоднородна, что указывает на важность исследований на межлинейных гибридных, беспородных и нелинейных мышах. [14]
В статье в The Scientist отмечается: «Трудности, связанные с использованием животных моделей для лечения заболеваний человека, возникают из-за метаболических, анатомических и клеточных различий между людьми и другими существами, но проблемы идут еще глубже», включая проблемы с дизайном и исполнением. самих тестов. [17]
Например, исследователи обнаружили, что многие крысы и мыши в лабораториях страдают ожирением из-за избыточного питания и минимальных физических упражнений, что изменяет их физиологию и метаболизм лекарств. [30] Многие лабораторные животные, в том числе мыши и крысы, испытывают хронический стресс, что также может негативно повлиять на результаты исследований и способность точно экстраполировать результаты на людей. [31] [32] Исследователи также отметили, что многие исследования с участием мышей, крыс и других грызунов плохо спланированы, что приводит к сомнительным результатам. [17] [19] [20] Одно из объяснений недостатков в исследованиях на грызунах, содержащихся в лабораторных клетках, заключается в том, что у них нет доступа к природоохранным органам и, следовательно, постоянной свободы принимать решения и испытывать их последствия. Содержа грызунов в крайне бедных условиях, эти животные в неволе становятся все менее похожими на людей или своих диких сородичей. [33]
Некоторые исследования показывают, что неадекватные опубликованные данные по испытаниям на животных могут привести к невоспроизводимости исследований, при этом недостающие подробности о том, как проводятся эксперименты, опускаются в опубликованных статьях или различия в тестировании, которые могут привести к систематической ошибке. Примеры скрытой предвзятости включают исследование 2014 года, проведенное Университетом Макгилла в Монреале, Канада , которое предполагает, что мыши, с которыми обращались мужчины, а не женщины, демонстрировали более высокий уровень стресса. [5] [34] [35] Другое исследование, проведенное в 2016 году, показало, что микробиомы кишечника мышей могут оказывать влияние на научные исследования. [36]
См. также [ править ]
- Тестирование на животных
- Модель животного
- БАЛБ/c
- C57BL/6
- Фе, Фай, Фо, Фам и Фуи — пять мышей, которые вращались вокруг Луны в 1972 году.
- Мышиные модели колоректального и кишечного рака
- Доклиническая визуализация
- Крысиный парк
- Тестирование косметики на животных
- Мышиные модели метастазов рака молочной железы
Ссылки [ править ]
- ^ «Ежегодная статистика научных процедур на живых животных, Великобритания, Министерство внутренних дел , 2015 г.
- ^ Статистика США, 2014 г. - Говоря об исследованиях.
- ^ Карбоне, Л. (2004). Чего хотят животные: опыт и пропаганда политики благополучия лабораторных животных . Издательство Оксфордского университета. ISBN 9780195161960 .
- ^ Уиллис-Оуэн С.А., Флинт Дж. (2006). «Генетическая основа эмоционального поведения мышей» . Евро. Дж. Хум. Жене . 14 (6): 721–8. дои : 10.1038/sj.ejhg.5201569 . ПМИД 16721408 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «Любимое в мире лабораторное животное потеряно, но в истории мыши есть новые повороты» . Экономист . 24 декабря 2016 г. Проверено 10 января 2017 г.
- ↑ Мера человека , Пресс-релиз Института Сэнгера, 5 декабря 2002 г.
- ^ Биологические науки, Таконик. «Модели трансгенных мышей и крыс - позитивно-негативный отбор и изогенная ДНК-мишень» . www.taconic.com .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «WUSM :: Ядро генетики мышей :: Услуги» . Вашингтонский университет в Сент-Луисе . 07.07.2005. Архивировано из оригинала 4 августа 2007 г. Проверено 22 октября 2007 г.
- ^ Валентин и др. 2012 , с. 875-898.
- ^ Министерство сельского хозяйства США (сентябрь 2008 г.), Годовой отчет о деятельности по уходу за животными - 2007 финансовый год (PDF) , Министерство сельского хозяйства США , получено 14 января 2016 г.
- ^ Цзя, Тянь; Ван, Чен; Хан, Чжэнси; Ван, Сяочжи; Дин, Мин; Ван, Цюаньи (07 декабря 2020 г.). «Экспериментальные модели сердечно-сосудистых заболеваний на грызунах» . Границы сердечно-сосудистой медицины . 7 : 588075. doi : 10.3389/fcvm.2020.588075 . ISSN 2297-055X . ПМЦ 7750387 . ПМИД 33365329 .
- ^ Керстеттер, Керри А.; Кантак, Кэтлин М. (1 октября 2007 г.). «Дифференциальное влияние самостоятельного приема кокаина подростками и взрослыми крысами на обучение по принципу стимул-вознаграждение» . Психофармакология . 194 (3): 403–411. дои : 10.1007/s00213-007-0852-6 . ISSN 1432-2072 . ПМИД 17609932 . S2CID 21293891 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Колата, Джина (11 февраля 2013 г.). «Мыши не справляются с ролью подопытных в отношении некоторых смертельных болезней человека» . Нью-Йорк Таймс . Нью-Йорк Таймс . Проверено 6 августа 2015 г.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Корнеев, КВ (18 октября 2019). «Мышиные модели сепсиса и септического шока» . Молекулярная биология . 53 (5): 704–717. дои : 10.1134/S0026893319050108 . ПМИД 31661479 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Сок; и др. (7 января 2013 г.). «Геномные реакции на мышиных моделях плохо имитируют воспалительные заболевания человека» . Труды Национальной академии наук . 110 (9): 3507–3512. Бибкод : 2013PNAS..110.3507S . дои : 10.1073/pnas.1222878110 . ПМЦ 3587220 . ПМИД 23401516 .
- ^ Барт ван дер Ворп, Х (30 марта 2010 г.). «Могут ли модели болезней на животных надежно служить источником информации для исследований на людях?» . ПЛОС Медицина . 2 (6048): 1385. doi : 10.1371/journal.pmed.1000245 . ПМК 1690299 . ПМИД 1000245 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Гаврилевский, Андреа (1 июля 2007 г.). «Проблема с моделями животных» . Ученый . Проверено 6 августа 2015 г.
- ^ Бенатар, М. (апрель 2007 г.). «Трудности перевода: испытания лечения на мышах SOD1 и БАС у человека». Нейробиология болезней . 26 (1): 1–13. дои : 10.1016/j.nbd.2006.12.015 . ПМИД 17300945 . S2CID 24174675 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Проверьте Хайден, Эрика (26 марта 2014 г.). «Вводящие в заблуждение исследования на мышах приводят к пустой трате медицинских ресурсов» . Природа . Проверено 6 августа 2015 г.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Перрин, Стив (26 марта 2014 г.). «Доклинические исследования: заставьте исследования на мышах работать» . Природа . Проверено 6 августа 2015 г.
- ^ Кавано, Сара; Пиппин, Джон; Бернард, Нил (10 апреля 2013 г.). «Животные модели болезни Альцгеймера: исторические ловушки и путь вперед1» . АЛЬТЕКС . 31 (3): 279–302. дои : 10.14573/altex.1310071 . ПМИД 24793844 .
- ^ Роуп, Барт; Аткинсон, Марк; фон Херрат, Матиас (ноябрь 2004 г.). «Удовлетворение (не) гарантировано: переоценка использования животных моделей при диабете 1 типа». Природная иммунология . 4 (12): 989–997. дои : 10.1038/nri1502 . ПМИД 15573133 . S2CID 21204695 .
- ^ Чарукеши Чандрасекера, П; Пиппин, Джон (21 ноября 2013 г.). «О грызунах и людях: видоспецифическая регуляция уровня глюкозы и исследование диабета 2 типа» . АЛЬТЕКС . 31 (2): 157–176. дои : 10.14573/altex.1309231 . ПМИД 24270692 .
- ^ Гленн Бегли, центральный; Эллис, Л. (29 марта 2012 г.). «Разработка лекарств: повысить стандарты доклинических исследований рака» . Природа . 483 (7391): 531–533. Бибкод : 2012Natur.483..531B . дои : 10.1038/483531a . ПМИД 22460880 . S2CID 4326966 .
- ^ Воскоглу-Номикос, Т; Патер, Дж; Сеймур, Л. (15 сентября 2003 г.). «Клиническая прогностическая ценность доклинических моделей рака клеточной линии in vitro, ксенотрансплантата человека и аллотрансплантата мыши» (PDF) . Клинические исследования рака . 9 (11): 4227–4239. ПМИД 14519650 . Проверено 6 августа 2015 г.
- ^ Деннис, К. (17 августа 2006 г.). «Рак: оторваться на волосок» . Природа . 442 (7104): 739–41. Бибкод : 2006Natur.442..739D . дои : 10.1038/442739а . ПМИД 16915261 . S2CID 4382984 .
- ^ Гарбер, К. (6 сентября 2006 г.). «Дебаты разгораются по поводу новых мышиных моделей рака» . Журнал Национального института рака . 98 (17): 1176–8. дои : 10.1093/jnci/djj381 . ПМИД 16954466 .
- ^ Бегли, Шэрон (5 сентября 2008 г.). «Переосмысление войны с раком» . Newsweek . Проверено 6 августа 2015 г.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Болкер, Джессика (1 ноября 2012 г.). «В жизни есть нечто большее, чем крысы и мухи» . Природа . Проверено 6 августа 2015 г.
- ^ Кресси, Дэниел (2 марта 2010 г.). «Толстые крысы искажают результаты исследований» . Природа . 464 (19): 19. дои : 10.1038/464019a . ПМИД 20203576 .
- ^ Балкомб, Дж; Барнард, Н.; Сандаски, К. (ноябрь 2004 г.). «Лабораторные процедуры вызывают стресс у животных». Современные темы лабораторных зоотехники . 43 (6): 42–51. ПМИД 15669134 .
- ^ Мургатройд, К; и др. (8 ноября 2009 г.). «Динамическое метилирование ДНК программирует стойкие неблагоприятные последствия стресса в раннем возрасте». Природная неврология . 12 (12): 1559–1566. дои : 10.1038/nn.2436 . ПМИД 19898468 . S2CID 3328884 .
- ↑ Лахвис, Гарет (29 июня 2017 г.). «Развернуть биомедицинские исследования из лабораторной клетки». Электронная жизнь: 1–10. doi:10.7554/eLife.27438.
- ^ Кацнельсон, Алла (2014). «Мужчины-исследователи подвергают грызунов стрессу» . Природа . дои : 10.1038/nature.2014.15106 . S2CID 87534627 .
- ^ «Мужской запах может поставить под угрозу биомедицинские исследования» . Наука | АААС . 28 апреля 2014 г. Проверено 10 января 2017 г.
- ^ «Мышиные микробы могут затруднить воспроизведение научных исследований» . Наука | АААС . 15 августа 2016 г. Проверено 10 января 2017 г.
Источники [ править ]
- Валентин, Хелен; Догерити, Эрин К.; Сингх, Бхупиндер; Маурер, Кирк Дж. (2012). «Экспериментальное использование сирийских хомяков». В Сукове, Марк А.; Стивенс, Карла А.; Уилсон, Рональд П. (ред.). Лабораторный кролик, морская свинка, хомяк и другие грызуны (1-е изд.). Амстердам: Elsevier Academic Press. стр. 875–898. ISBN 978-0123809209 .
Внешние ссылки [ править ]
- Информация о мышиных моделях от HOPES : Проект по распространению информации о болезни Хантингтона для образования в Стэнфорде
- Модель болезни животных от Организации по исследованию животных