Πάνω από 20 χρόνια πριν, δυο ιατρικοί ερευνητές του Πανεπιστημίου του Χάρβαρντ, ο Joseph και ο Charles Vacanti, οδήγησαν μια ομάδα που κατάφερε με επιτυχία να αναπτύξει ένα χόνδρο με σχήμα ανθρώπινου αυτιού στο πίσω μέρος ενός εργαστηριακού ποντικιού. Το πείραμα χρησιμοποίησε ένα καλούπι σε σχήμα αυτιού γεμάτο με κύτταρα χόνδρου από μια αγελάδα. Το "αυτί" τοποθετήθηκε για πρώτη φορά σε ένα επωαστήριο και, όταν άρχισε να αναπτύσσεται, μεταμοσχεύθηκε στο σώμα ενός γυμνού ποντικού (ένα είδος εργαστηριακού ποντικιού με γενετική μετάλλαξη που προκαλεί υποβαθμισμένο ή απούσα θύμο όργανο, αναστέλλοντας τα ζώα «ανοσοποιητικό σύστημα και ικανότητα απόρριψης ξένων ιστών».
Το "Earmouse" ή το ποντίκι Vacanti, καθώς το ζώο έγινε γνωστό, συνέχισε να αυξάνει το κομμάτι του ιστού από την πλάτη του μέχρι να μοιάζει με το μέγεθος και το σχήμα ενός ανθρώπινου αυτιού. Η ομάδα δημοσίευσε την έρευνα για την Πλαστική και Επανορθωτική Χειρουργική το 1997. Το πείραμα σχεδιάστηκε για να ελέγξει τη βιωσιμότητα των αναπτυσσόμενων ιστών για μεταγενέστερη μεταμόσχευση σε ανθρώπους ασθενείς. Και μόλις πέρυσι, τα ανθρώπινα παιδιά στην Κίνα που πάσχουν από ένα γενετικό ελάττωμα που ονομάζεται microtia, το οποίο εμποδίζει το εξωτερικό αυτί να αναπτυχθεί σωστά, έλαβαν νέα αυτιά που αναπτύχθηκαν με τα ίδια τους τα κύτταρα - μια παρόμοια διαδικασία με την ανάπτυξη του "αυτιού"
Το ποντίκι Vacanti με ένα κομμάτι χόνδρου σε σχήμα ανθρώπινου αυτιού, που εξέρχεται από την πλάτη του. (Βικιεπιστήμια υπό δίκαιη χρήση) Το ποντίκι με ένα ανθρώπινο αυτί στην πλάτη του μπορεί να ήταν ένα από τα πιο περίεργα και οπτικά αναστατωμένα πειράματα που πραγματοποιήθηκαν σε ένα τρωκτικό, αλλά τα ποντίκια έχουν χρησιμοποιηθεί για επιστημονικά πειράματα από το 1902 περίπου, όταν αναγνωρίστηκε ένας ιδιόμορφος και ενθουσιώδης κτηνοτρόφος που ονομάστηκε Abbie EC Lathrop τις δυνατότητες των ζώων για γενετική έρευνα. Η πρώτη χρήση αρουραίων σε πειράματα άρχισε ακόμη νωρίτερα, με αρχεία που χρονολογούνται από τη δεκαετία του 1850. Οι επιστήμονες αγόρασαν τα θέματα τους από επαγγελματίες κτηνοτρόφους γνωστούς ως "κτηνοτρόφοι αρουραίων" που βραβεύονταν τα πλάσματα ως κατοικίδια ζώα για τα μοναδικά παλτά και προσωπικότητες. Για δεκαετίες, οι εργαστηριακοί ποντικοί και ποντικοί έχουν χρησιμοποιηθεί για να κάνουν μεγάλες επιστημονικές και ιατρικές προόδους, από τα φάρμακα κατά του καρκίνου και τα αντιρετροϊκά του HIV στο ετήσιο εμβόλιο της γρίπης.
Τα εργαστηριακά ποντίκια -συχνά τα είδη του Mus musculus ή του σπιτιού-είναι βιοϊατρικά ελβετικά μαχαίρια του στρατού, με γονιδιώματα που μπορούν εύκολα να χρησιμοποιηθούν για γενετικές μελέτες. Η φυσιολογία του ανθρώπινου σώματος, ωστόσο, μιμείται πιο στενά στον Rattus norvegicus ή στον αρουραίο της Νορβηγίας και στις ποικίλες ποικιλίες του. Οι αρουραίοι είναι επίσης εύκολα εκπαιδευμένοι και απολύτως κατάλληλοι για ψυχολογικά πειράματα, ειδικά λαμβάνοντας υπόψη τα νευρικά τους δίκτυα που μοιάζουν τόσο στενά με τα δικά μας. (Στη δεκαετία του 1950 και του '60, για παράδειγμα, οι ερευνητές που μελετούν τις βιολογικές βάσεις της περιέργειας σημείωσαν ότι οι εργαστηριακοί αρουραίοι που στερούνται οποιασδήποτε άλλης διέγερσης ή εργασίας προτιμούν να εξερευνήσουν τα άγνωστα μέρη ενός λαβυρίνθου.)
Οι αρουραίοι είναι επίσης πολύ μεγαλύτεροι από τους ποντικούς και έχουν παχύτερες ουρές και πιο αδύνατα ρύγχος. Αλλά είναι τα χαρακτηριστικά που μοιράζονται τα ποντίκια και οι αρουραίοι που τα κάνουν τόσο μάστιγα της πόλης όσο και τα τέλεια επιστημονικά ινδικά χοιρίδια.
"Αναπαράγουν γρήγορα, είναι κοινωνικά, είναι προσαρμόσιμα και είναι παμφάγα, έτσι θα τρώνε σχεδόν τίποτα", λέει ο Manuel Berdoy, ζωολόγος από το Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης. Επιπλέον, το μικρό μέγεθος των τρωκτικών επιτρέπει σχετικά εύκολη αποθήκευση σε εργαστήρια και οι κοινές εξελικτικές ρίζες τους με τους ανθρώπους σημαίνουν ότι τα γονιδιώματα των ειδών επικαλύπτονται συντριπτικά.
Ως αποτέλεσμα, όλα τα τρωκτικά έχουν πάρει τα εργαστήριά μας, αποτελώντας σχεδόν το 95% όλων των πειραματόζωων. Τις τελευταίες τέσσερις δεκαετίες, ο αριθμός των μελετών που χρησιμοποίησαν ποντίκια και αρουραίους περισσότερο από τετραπλασιάστηκε, ενώ ο αριθμός των δημοσιευμένων άρθρων για σκύλους, γάτες και κουνέλια παρέμεινε σχετικά σταθερός. Μέχρι το 2009, μόνο τα ποντίκια ήταν υπεύθυνα για τριπλάσιες ερευνητικές εργασίες όπως τα ψάρια ζέβρας, οι μύγες των φρούτων και τα στρογγυλά σκουλήκια.
Οι μελέτες με τα τρωκτικά καλύπτουν τα πάντα, από τη νευρολογία και την ψυχολογία έως τα ναρκωτικά και τις ασθένειες. Οι ερευνητές έχουν εμφυτεύσει ηλεκτρονικά σε εγκεφάλους ποντικών για να ελέγξουν τις κινήσεις τους, επανειλημμένα έλεγξαν τις εθιστικές ιδιότητες της κοκαΐνης σε ποντίκια, έδωσαν ηλεκτρικά σοκ σε τρωκτικά ως αρνητικό ερέθισμα, εμφυτεύτηκαν ανθρώπινο εγκέφαλο σε κρανία ποντικών και έστειλαν ποντίκια και αρουραίους που διέρχονται από ατέλειωτους λαβύρινθους . Η NASA διατηρεί ακόμη εργαστηριακά ποντίκια στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό για πειράματα μικροβαρύτητας.
Για όλα αυτά τα εργαστηριακά ποντίκια και αρουραίοι έχουν βοηθήσει τους ανθρώπους να επιτύχουν, η καθημερινή εμπειρία των ζώων γίνεται σε μεγάλο βαθμό έξω από το δημόσιο μάτι. Αλλά η ζωή των εργαστηριακών τρωκτικών μπορεί να είναι καθοριστική για την κατανόηση και τη βελτίωση του ρόλου τους κατά τη διάρκεια της επιστημονικής ανακάλυψης.
Οι επιστήμονες πρέπει να ολοκληρώσουν τη χειραγώγηση των ζώων και την δεοντολογική τους κατάρτιση προτού τους επιτραπεί να εργαστούν με πειραματόζωα, αν και οι κανόνες ποικίλλουν ανάλογα με το πού πραγματοποιείται το πείραμα. Ενώ οι Καναδοί και οι Ευρωπαίοι επιστήμονες επιβλέπονται από ένα εθνικό όργανο διοίκησης, οι κανόνες στις Ηνωμένες Πολιτείες ποικίλλουν ανά θεσμικό όργανο με κάποια γενική καθοδήγηση από το Εθνικό Ινστιτούτο Υγείας. (Ο Αμερικανικός νόμος περί προστασίας των ζώων, ο οποίος προστατεύει τα περισσότερα ζώα που χρησιμοποιούνται για έρευνα, αποκλείει ποντίκια και αρουραίους).
Τα περισσότερα πανεπιστήμια προσφέρουν ένα εκπαιδευτικό μάθημα για το πώς να χειρίζονται τα ζώα με τρόπο που να μειώνει καλύτερα το στρες και τα βάσανα. Οι βέλτιστες πρακτικές έχουν ενημερωθεί με την πάροδο των ετών ώστε να αντανακλούν μια μεταβαλλόμενη κατανόηση των τρωκτικών και των αναγκών τους. Μετά από μια μελέτη του 2010 που δημοσιεύθηκε στη Φύση, έδειξε ότι ο χειρισμός των εργαστηριακών αρουραίων από την ουρά προκαλεί περισσότερο άγχος από την καθοδήγηση των ζώων μέσω μιας σήραγγας ή την ανύψωσή τους με τα χέρια, τα εργαστήρια σε όλο τον κόσμο εγκατέλειψαν την προηγουμένως κοινή τεχνική.
Οι επιστήμονες που επιθυμούν να πειραματιστούν με τρωκτικά πρέπει να συμπληρώσουν μια λεπτομερή αίτηση που εξηγεί γιατί οι εργασίες απαιτούν ζώα. Οι εφαρμογές κρίνονται με βάση ένα πλαίσιο που είναι γνωστό ως τα τρία R : μείωση του αριθμού των χρησιμοποιούμενων ζώων, αντικατάσταση της χρήσης των ζώων όταν είναι δυνατόν και διύλιση των πειραμάτων προκειμένου να βελτιωθεί η καλή διαβίωση των ζώων.
"Ένας αρουραίος ή ένα ποντίκι δεν είναι ένας δοκιμαστικός σωλήνας στα πόδια, " λέει ο Berdoy. Οι συνθήκες στέγασης για τα τρωκτικά, για παράδειγμα, έχουν γίνει λόγος ύπαρξης για τους υποστηρικτές της εργαστηριακής καλής διαβίωσης των ζώων. Τα περισσότερα εργαστηριακά ποντίκια φυλάσσονται σε κλουβιά μεγέθους παπουτσιών (για τους αρουραίους, ο χώρος περίπου διπλασιάζεται) με λίγους συκοφαντικούς συντρόφους. Και παρόλο που οι συντροφικοί τρωκτικοί ικανοποιούν τις κοινωνικές ανάγκες των ζώων, οι περισσότερες εργαστηριακές κατοικίες στερούνται κάθε είδους αντικείμενα εμπλουτισμού του περιβάλλοντος για να καταλάβουν τα θέματα. Το μέγεθος των περιοχών τους σημαίνει επίσης ότι περιορίζονται από τις φυσικές συμπεριφορές όπως το λαγνεία, την αναρρίχηση ή ακόμα και να στέκεται ευθεία.
Παρόλο που τα εργαστηριακά ποντίκια και οι αρουραίοι, σε αυτό το σημείο, είναι γενετικά διαφορετικοί από τους άγριους ομολόγους τους, διατηρούν πολλά από τα ίδια ένστικτα. Η καταστολή αυτών των αναγκών θα μπορούσε να προκαλέσει υπερβολικό άγχος στα ζώα και να θέσει σε κίνδυνο τα επιστημονικά ευρήματα. Η ταινία του Berdoy, « Ο εργαστηριακός αρουραίος: μια φυσική ιστορία» περιγράφει λεπτομερώς πώς οι εργαστηριακοί αρουραίοι που απελευθερώθηκαν στο φυσικό περιβάλλον συμπεριφέρθηκαν και αλληλεπιδρούν με παρόμοιο τρόπο με τους άγριους προγόνους τους. Οι επιστήμονες, πιστεύει, πρέπει να εξετάσουν τη φύση των αρουραίων κατά το σχεδιασμό πειραμάτων για να πάρουν τα καλύτερα αποτελέσματα. "Εάν πρόκειται να κάνετε πειράματα, " λέει ο Berdoy, "πρέπει να πάτε με το σιτάρι της βιολογίας και όχι εναντίον της".
Εργαστηριακός αρουραίος με εμφύτευμα εγκεφάλου που χρησιμοποιείται για την καταγραφή in vivo νευρωνικής δραστηριότητας κατά τη διάρκεια συγκεκριμένης εργασίας (διάκριση διαφορετικών δονήσεων). Ο επιστήμονας τροφοδοτεί το χυμό μήλου αρουραίων μέσω μιας πιπέτας. (Anna Marchenkova μέσω του Wikicommons υπό CC BY 4.0) Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι επιπτώσεις της αντιμετώπισης των βιολογικών κόκκων έχουν ήδη παρατηρηθεί. Ενώ η γενετική ομοιογένεια των εργαστηριακών τρωκτικών συμβάλλει στην απομάκρυνση των αποσπασματικών μεταβλητών από τα εστιασμένα πειράματα, μπορεί επίσης, με πιο λεπτό τρόπο, να υπονομεύει τα επιστημονικά αποτελέσματα. Σε μια μελέτη του 2010 σχετικά με τις επιπτώσεις της διαλείπουσας διατροφής νηστείας, ο Mark Mattson, επικεφαλής του εργαστηρίου νευροεπιστήμης στο Εθνικό Ινστιτούτο Γήρανσης, διαπίστωσε ότι οι θετικές νευρολογικές επιπτώσεις που οι εργαστηριακοί αρουραίοι "μεταβολικά νοσηρές" προέρχονται από το καθεστώς διατροφής δεν μεταφράστηκαν υγιείς, ενεργούς ανθρώπους. Τα αποτελέσματα ήταν εφαρμοστέα μόνο σε σκεύη τύπου «καραβόπανα» σε ένα «σενάριο τύπου αγόρι» όπου ... το ανοσοποιητικό τους σύστημα δεν προκαλείται από διαφορετικούς ιούς ή βακτηρίδια ». Όπως αναφέρει συνοπτικά ο Mattson:« Αυτό που ανακαλύπτετε μπορεί να μην αντανακλά μια υγιή ζώο."
Με άλλα λόγια, η χρήση στατικών, ομοιογενών, προστατευμένων ζώων μπορεί να μην είναι πάντα ο καλύτερος τρόπος για να επιτευχθεί ο τελικός στόχος της χρήσης εργαστηριακών τρωκτικών: να κατανοήσουν καλύτερα και σε ορισμένες περιπτώσεις να θεραπεύσουν το ανθρώπινο σώμα και το μυαλό.
Γενικά, η διαδικασία μετάβασης ενός πειράματος από τρωκτικά σε ανθρώπους δεν είναι τυχαία. Εκτός από τα βιβλία, νέα φάρμακα πρέπει να δοκιμάζονται σε δύο διαφορετικά ζώα - ένα μικρό, όπως ποντίκι ή αρουραίο και στη συνέχεια ένα μεγάλο, συνήθως χοίρο, σκύλο ή πρωτεύον - πριν μεταφερθούν σε δοκιμές σε ανθρώπους. Σύμφωνα με τη Φαρμακευτική Έρευνα και Κατασκευαστές της Αμερικής, μόνο μία στις 250 ενώσεις που δοκιμάζονται σε ζώα μεταφέρεται σε δοκιμές σε ανθρώπους. Για όσους το κάνουν για έγκριση, όλη η διαδικασία συνήθως διαρκεί 10 έως 15 χρόνια.
Ακόμη και μετά από το μακρύ δρόμο για δοκιμές σε ανθρώπους, πολλά φάρμακα και διαδικασίες που δουλεύουν σε ποντίκια και αρουραίους δεν δουλεύουν στους ανθρώπους. Ο τρόπος ζωής των "τσαλακωμένων πατατών" των τρωκτικών θα μπορούσε να επηρεάσει τα αποτελέσματα ή ίσως οι μικρές διαφορές μεταξύ γονιδιώματος αρουραίου, ποντικού και ανθρώπου να παράγουν διαφορετικές αντιδράσεις στα φάρμακα. Στις μελέτες του Alzheimer, για παράδειγμα, οι ποντικοί και οι αρουραίοι λαμβάνουν τεχνητά μια κατάσταση που μοιάζει με τη νόσο, επειδή δεν αναπτύσσονται φυσικά.
Όταν ένα ναρκωτικό δεν λειτουργεί, τα αποτελέσματα είναι συχνά απογοητευτικά και δαπανηρά, αλλά μερικές φορές τα λάθη μπορεί να είναι τραγικά. Η θαλιδομίδη, ένα φάρμακο που χρησιμοποιείται για τη θεραπεία της πρωινής ασθένειας κατά τη δεκαετία του 1950 και του 60, προκάλεσε παραμορφώσεις στα ανθρώπινα μωρά, παρά το γεγονός ότι δοκιμάστηκε επιτυχώς και αβλαβώς σε αρουραίους. Το φάρμακο καταρρέει πολύ ταχύτερα στους αρουραίους και τα έμβρυά τους έχουν περισσότερες αντιοξειδωτικές άμυνες έναντι των πιο φρικτών παρενεργειών τους. Σε πολλές περιπτώσεις, ωστόσο, οι λόγοι για ένα αποτυχημένο φάρμακο παραμένουν μυστηριώδεις.
"Αυτό είναι ένα από τα ερωτήματα που βρίσκονται στην καρδιά της ιατρικής έρευνας. Κανείς δεν έχει καλή απάντηση σε αυτό και μπορεί να μην υπάρχει καλή απάντηση σε αυτό », λέει ο Richard Miller, καθηγητής παθολογίας στο Πανεπιστήμιο του Michigan. "Υπάρχουν αρκετές ιστορίες επιτυχίας ότι οι άνθρωποι είναι αισιόδοξοι, αλλά όχι ό, τι θα λειτουργήσει στα ζώα θα λειτουργήσει στους ανθρώπους."
Το αν ένα πείραμα θα ολοκληρωθεί επιτυχώς μπορεί να είναι αβέβαιο, αλλά ένα πράγμα είναι πάντοτε εγγυημένο: θάνατος των εργαστηριακών τρωκτικών. Η μέτρηση του σώματος είναι αναπόφευκτη. εκτιμάται ότι 100 εκατομμύρια εργαστηριακά ποντίκια και ποντίκια ή περισσότερα θανατώνονται κάθε χρόνο στα εργαστήρια των ΗΠΑ για χάρη της επιστήμης. Ενώ ορισμένα από τα σώματα δημιουργούνται ως σνακ για τα πουλιά στα ιερά, τα περισσότερα καταψύχονται και αποτεφρώνονται με τα υπόλοιπα βιολογικά απόβλητα.
Οι αρουραίοι και τα ποντίκια που χρησιμοποιούνται στις μελέτες γήρανσης συχνά ζουν τη φυσική τους ζωή, αλλά τα περισσότερα εργαστηριακά τρωκτικά τερματίζονται στο τέλος μιας μελέτης. Κάποιοι σκοτώνονται με θανατηφόρο έγχυση ή αποκεφαλισμένοι με αυστηρές οδηγίες για τη μείωση του πόνου και του πόνου, αλλά συχνότερα, ασφυκτιούνται σε κλουβιά με διοξείδιο του άνθρακα.
Για κάποιο χρονικό διάστημα το CO 2 θεωρείται το πιο ηθικό τέλος της πρακτικής ζωής για αυτά τα εργαστηριακά ζώα, αλλά η Joanna Makowska, αναπληρωτής καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Βρετανικής Κολομβίας και Lab Animal Advisor στο Ινστιτούτο Ευημερίας των Ζώων, πιστεύει ότι υπάρχει καλύτερος τρόπος. Η δηλητηρίαση από το διοξείδιο του άνθρακα, μιλάει, μιμείται την αίσθηση της εξάντλησης του αέρα όταν κρατάτε την αναπνοή σας υποβρύχια, πράγμα που προκαλεί άσκοπο φόβο και άγχος. «Δεν είναι καλός θάνατος. Η αναισθησία είναι πιο ανθρώπινη, αλλά οι άνθρωποι δεν το κάνουν πραγματικά επειδή το διοξείδιο του άνθρακα είναι πιο πρακτικό και φθηνότερο ».
Σε γενικές γραμμές, ο Makowska πιστεύει ότι οι ερευνητές θα πρέπει να καταβάλουν μεγαλύτερη προσπάθεια για να επιτύχουν την αρχή της "μείωσης" των τριών R. "Αυτό θα πρέπει να είναι το πρώτο R ", λέει. Στο Χάρβαρντ, οι επιστήμονες έκαναν ένα όργανο σε ένα τσιπ για να βοηθήσουν να μελετήσουν τα ναρκωτικά και το μοντέλο των ασθενειών χωρίς να χρησιμοποιούν ζώα. Οι ερευνητές έχουν αναπτύξει ακόμη και αλγόριθμους υπολογιστών βασισμένους σε χιλιάδες δοκιμές σε ζώα που μπορούν να προβλέψουν με ακρίβεια τον τρόπο με τον οποίο οι ιστοί θα αντιδράσουν σε ορισμένες ενώσεις.
Όμως, αυτές οι προκαταρκτικές δοκιμές μείωσης των εργαστηριακών τρωκτικών δεν έχουν ακόμη απογειωθεί και ο αριθμός των μελετών που χρησιμοποιούν τα ζώα συνεχίζει να αυξάνεται. Και ενώ οι ομάδες για τα δικαιώματα των ζώων θα αυξήσουν την κόλαση για τη θεραπεία των άλλων γούνιων φίλων μας, ο αγώνας για τα εργαστήρια για τα αρουραίων δεν έχει ακόμη κάνει μια βουτιά.
"Νομίζω ότι έρχεται κάτω από το πόσο τους συμπαθούμε", λέει ο Makowska. "Οι άνθρωποι επενδύουν πολύ περισσότερο σε μη ανθρώπινα πρωτεύοντα. Όταν πρόκειται για σκύλους και γάτες, έχουμε σχέσεις με αυτά τα ζώα. Είμαστε πολύ πιο πιθανό να αναγνωρίσουμε ότι υποφέρουν. "
Μετά από όλα, εάν ένα ποντίκι ή ένας αρουραίος ξεφύγει από το εργαστήριο στους δρόμους της πόλης, θεωρείται παράσιτο. ο καθένας μπορεί να τον σκοτώσει ατιμώρητα.
