Самыми популярными объектами для медицинских исследований являются мыши и крысы — уже несколько веков они помогают ученым находить способы лечения сложнейших заболеваний и спасать жизни людей.
Первые упоминания об опытах на животных встречаются еще в документах, которые дошли до нас из Древней Греции. Однако по-настоящему широкое распространение подобные исследования получили в XVIII веке — с началом развития экспериментальной биологии. Еще через сто лет практика использования животных в качестве модельных объектов распространилась так широко, что потребовалось соответствующее законодательство.
Так, в 1876 году в Великобритании были приняты поправки в закон о жестокости к животным, которые устанавливали ограничения на практику и вводили систему лицензирования для экспериментов. Это был первый документ, регламентирующий не просто поведение в отношении живых существ, а их использование в научных исследованиях.
Со временем законодательное регулирование этой сферы становилось все более актуальным: если раньше контроль над лекарствами был не таким строгим, то в XX веке тесты на токсичность новых препаратов стали обязательными. После трагедий с эликсиром сульфаниламида и талидомидом, в 1930-1960-х годах убившими и искалечившими тысячи человек, все лекарственные средства стали проходить доклинические исследования — проверку их безопасности и эффективности на животных.
24 апреля отмечается Всемирный день защиты лабораторных животных. Во многом благодаря активистам, протестующим против их использования в научных исследованиях, многие производители косметики перешли на полностью растительные составы средств и отказались от проверки своей продукции на живых существах. Для тестирования лекарств сегодня применяются в т.ч. компьютерные модели и клетки, выращенные в пробирке. Но несмотря на развитие альтернативных вариантов, полностью отказаться от испытаний на животных пока невозможно.
При этом научные исследования с участием животных не всегда подразумевают негативное воздействие на их организм. Скажем, на примере крыс часто изучают социальные и поведенческие проблемы. Так, немецкие ученые проверили, как грызуны реагируют на щекотку, чтобы выяснить природу этого феномена. Для крыс эксперимент оказался веселой игрой, а исследователям позволил узнать, что щекотка является эволюционным приспособлением для социализации. Кроме того, в ходе других исследований ученые проверяли, умеют ли крысы играть в прятки и оценивать вероятность успеха в азартной игре, напоминающей казино.
Сегодня количество лабораторных животных во всем мире исчисляется миллионами, и более 80% из них составляют мыши и крысы.
Домовые мыши
Домовая мышь — это один из самых многочисленных видов млекопитающих и самый популярный модельный организм для лабораторных исследований. Это может показаться удивительным, ведь люди и мыши не имеют визуального сходства. Но на самом деле мы похожи сильнее, чем кажется, и не только принадлежностью к классу млекопитающих, строением органов и систем, и т.д. Главное, что более 75% генов мыши идентичны генам человека.
Помимо этого, у мыши как модельного объекта есть несколько важных достоинств. Так, она имеет очень высокий обмен веществ, большую плодовитость, короткий срок беременности и выкармливания потомства. Наконец, продолжительность жизни мыши в среднем составляет около 2 лет, что позволяет успешно изучать на ней развитие хронических заболеваний, последствия генетических манипуляций, а также процесс старения организма.
Использовать их в своей работе ученые начали еще в XVI веке, но официальным «годом рождения» лабораторной мыши считается 1909 год, когда была получена первая чистая линия этих животных. Дело в том, что в природе практически невозможно найти двух мышей с идентичными генами, поэтому исследователи скрещивают близкородственных особей, создавая т.н. чистые линии, где все грызуны похожи, как однояйцевые близнецы.
Затем было получено множество чистых линий, в том числе отобранных по признакам, представляющим интерес для медиков: склонность к полноте или употреблению алкоголя, уровень интеллекта, продолжительность жизни и т.д. Наконец, ученым удалось создать так называемых «нокаутных мышей» — животных, у которых блокированы («нокаутированы») отдельные гены, что позволяет исследовать их функции и моделировать связанные с ними заболеваниями человека.
В последние годы был полностью секвенирован геном мыши, а также разработаны методы получения трансгенных животных с использованием стволовых клеток. Сегодня двумя основными направлениями исследований с участием мышей являются доклинические испытания новых лекарств и изучение различных заболеваний. Так, благодаря грызунам ученым удается узнать больше о таких серьезных патологиях человека как:
- ВИЧ и СПИД
- онкологические заболевания
- сердечно-сосудистые заболевания
- нейродегенеративные заболевания (болезнь Паркинсона и болезнь Альцгеймера)
- инфекционные заболевания (туберкулез, брюшной тиф и др.)
Серые крысы
С 1970 годов мыши стали постепенно уступать место лабораторным крысам. Сейчас ученые в основном используют одомашненную серую крысу. Селекционное разведение позволило вывести несколько линий лабораторных животных, в основном альбиносов, а также трансгенных и клонированных крыс.
Геном этих грызунов имеет до 90% сходства с человеческим. Они размножаются и достигают половой зрелости так же быстро, как мыши, но по сравнению с ними имеют еще несколько преимуществ: прежде всего, это больший размер, устойчивость к различным заболеваниям, особенно инфекционным, а также интеллект.
Ученые считают крыс лучшим объектом для изучения особенностей поведения и влияния на него различных веществ и лекарственных препаратов. У этих животных есть и другие интересные особенности, нередко используемые в экспериментах:
- Крысы отлично плавают и ныряют
- Способны ощущать рентгеновские лучи
- Могут обходиться без воды дольше, чем все другие млекопитающие
- Моментально определяют направление запаха и распознают даже микроскопическое содержание яда в пище
На протяжении многих столетий крысы считались вредителями. Эти животные переносят множество смертельно опасных инфекций, уничтожают запасы продовольствия, приводят в негодность постройки и транспорт. Однако постепенно грызунов стали использовать в научных экспериментах и даже содержать в качестве домашних питомцев.
Сегодня они помогают ученым проводить токсикологические исследования, создавать гормональные препараты, изучать проблемы питания, а также исследовать возникновение опухолей и развитие инфекционных заболеваний. Так крысы, которых наряду с другими лабораторными животными называют «меньшими научными сотрудниками» позволили совершить целый ряд научных открытий и спасти множество человеческих жизней.
С полным текстом материала можно ознакомиться в журнале «СОГАЗ МЕДИЦИНА» .
Стала известна причина ссоры Меган Маркл и супруги принца Чарльза