Яка користь від мишей у медицині

Прощаючись із 2020 роком, символом якого була миша/пацюк, слід віддати цим гризунам належне: вони не лише лідирують у списку шкідників, а й віддають свої життя, рятуючи наші. І це не перебільшення. В Інституті молекулярної біології та генетики НАН України (ІМБіГ) розповіли GreenPost про мешканців свого віварію – «непомітних героїв, які допомагають рухати науку».

Навіщо потрібні миші

Згадаймо часи, коли препарат могли випустити без усіх потрібних преклінічних досліджень (на тваринах). Одна з найяскравіших історій – талідомід, популярний у вагітних препарат від нудоти, що відпускався без рецепта. На ринку він з’явився у 50-их, і до 1962 р, коли ВООЗ заборонила цей препарат, народилося 8-12 тисяч так званих «талідомідних дітей» (хоча інші джерела говорять про десятки тисяч постраждалих) – немовлят із деформованими кінцівками, порушеннями в роботі очей, вух, серця, статевих органів, нирок, травного тракту (включаючи губи та рот) та нервової системи. За оцінками, 40% «талідомідних дітей» померли ще до свого першого дня народження. А з тих, хто дожив до зрілого віку, найвідомішою є британська художниця Елісон Леппер – її скульптурне зображення поставили в Лондоні на Трафальгарській площі (щоправда, через чотири роки під тиском громадськості шокуючу статую зняли).

Але, звичайно, світова слава не дала художниці ні рук, ні ніг. Нинішні науковці говорять: причина була в тому, що не врахували впливу препарату на плід. Завдяки кільком дослідам на мишах чи пацюках усіх цих трагедій можна було б уникнути…

Чому миші

Основною лабораторною моделлю залишаються саме гризуни: 70% усіх досліджень проводять саме на них. На це є кілька причин:

• Попри зовнішню несхожість, вони близькі нам – такі ж усеїдні ссавці.
• Вони легко пристосовуються до нових умов, прості в утриманні й розмноженні.
• Вони не дуже розвинені інтелектуально. Це дуже важливо: адже що більш розвинута психіка тварини, то більше обмежень щодо її використання (приматів узагалі використовують тільки тоді, коли потрібні дані не можна отримати ні на яких моделях).

Зазвичай науковці ставлять експерименти на двох видах гризунів: мус мускулюс – миша домова (домашня) та ратус норвегіус (пацюк мандрівний). Білі лабораторні пацюки – мутанти сірих. Цікаво, що ще в середньовіччі в Європі водилися лише чорні пацюки. Але з Азії прийшли сірі пацюки й майже повністю витіснили чорних – майже як гомо сапієнс неандертальців.

Віварій ІМБіГ складається з двох секцій: в одній живуть «звичайні» миші, підібрані шляхом класичної селекції, а в другій – генетично модифіковані. Власне, науковці говорять, що будь-що окультурене вже можна вважати генетично модифікованим.

Що важливого можуть зробити миші

Принаймні лабораторні й «у співпраці» з українськими науковцями з ІМБіГ.

Живі імпланти. Ідеться про розробку імплантів нового покоління – синтетичних аналогів кісткової тканини, що складаються із синтетичних каркасів та стовбурових клітин.

Загальновідомо, що депо стовбурових клітин – це кістковий мозок. Проте зараз науковці звернули свою увагу на інше можливе джерело стовбурових клітин – жирову тканину. Наразі вивчають потенціал цих клітин.

Зокрема науковці ІМБіГ досліджують, наскільки синтетичні аналоги сумісні з живими клітинами, токсичні вони для них чи ні, а також аналізують, як наші стовбурові клітини на цих аналогах перетворюватимуться на клітини кісткової тканини (остеобласти). Етапи роботи перевіряють на клітинах, отриманих від трансгенних мишей.

Молекулярні методи виявлення ракових пухлин без оперативного втручання. Отримані внаслідок цього дослідження дані можуть допомогти обходитися неінвазивними методами (лише аналізом крові) для виявлення злоякісних утворень будь-якого характеру, а також для прогнозування прогресії розвитку пухлини та підбору ефективної хімієтерапії.

Науковці оцінюють експресію важливих у процесі росту пухлини генів у крові мишей – як здорових, так і з експериментальними меланомами. Науковці намагаються виокремити ті гени, що змінюють свої показники під час росту ракової пухлини, тобто можуть «просигналізувати» про її наявність.

Ефективні способи мінімізації наслідків опікової хвороби. Розробка ІМБіГ зменшує до нуля відторгнення пересадженої шкіри та пришвидшує загоєння ран. Адже при великих опіках у 20% випадків пересадка шкіри не рятує: через тяжкість ураження не приживається навіть власна шкіра людини.

«Ми використали складний комплекс природних активних речовин, що сприяють відновленню ураженої шкіри. Це саме ті сполуки, що їх виробляє наш власний організм, і яких бракує не лише в самій опіковій рані, а й у прилеглих до неї тканинах», – пояснюють науковці.

І тут без лабораторних мишей теж не обійтися.

Як живеться лабораторним мишам

Права мишей захищають не лише зоозахисники, а й сила закону. Перший закон про захист тварин з’явився у Британії в ХІХ ст. Звісно, наші науковці керуються не ним, а Європейською конвенцією про захист лабораторних тварин та Законом України про принципи роботи з тваринами. Там, де працюють із тваринами, звертаються до Комітету з біоетики.

Науковці пояснюють, що норми та правила роботи з тваринами загалом можна звести до «закону трьох R» (Replacement, Reducing, Refinement).

Це означає:

- Якщо для отримання потрібних даних можна не використовувати тварин, то їх заміняють іншими експериментальними моделями.

- В експерименті має бути залучена оптимальна кількість тварин: потрібно не використовувати більше тварин, ніж треба, але водночас діяти так, щоб отримати надійні дані й дослід не довелося переробляти.

- Максимально гуманне ставлення до тварин та гуманна постановка самого експерименту.

Гуманне ставлення – поняття дуже широке. Лабораторні миші потребують не тільки води та їжі – освітлення також має бути відповідним. Коли лабораторним мишам бракує сонця, вони погано почуваються. Тому у віварії ІМБіГ таймери автоматично регулюють освітлення: 16 годин світловий день і 8 годин ніч.

Здійснюється також контроль вологості та температури. Миші дуже теплочутливі істоти, тому температура у віварії весь час перебуває на рівні 22-24 °С. Обігрівачі у віварії маст-хев. Коли надворі стає холодно, а централізоване опалення ще не ввімкнули, в ІМБіГ вмикають мишам пристрій, виготовлений науковцями власноруч.

Застуджених мишей лікують (але науковці розповідають, що таке трапляється рідко – раз за 3 десятиліття).

Будь-які різкі рухи та голосні звуки гризунів тривожать. Це також доводиться враховувати в роботі з тваринами.

Крім того, мишам потрібне «дозвілля», тому їм організували так зване збагачене середовище: дали папір і вату, якими миші граються – гризуть, лазять по ньому, плетуть собі хатинки.

«У нас практично нереально отримати ліцензію на використання наркотичних знеболювальних. Те, що найзручніше, найгуманніше до тварин і найпростіше – нам недоступне. І ветеринарні клініки теж потрапляють під ці заборони. Це інший бік боротьби з наркоманією.Тому ми використовуємо один із небагатьох доступних препаратів для наркозу, який, на щастя, не є наркотиком для людини, не викликає звикання, ейфорії, галюцинацій, нічого такого, що робило б його привабливим для наркоманів, – барбітурат ультракороткої дії. Але цей препарат важкий для серця тварин, тому ми б воліли використовувати більш гуманні», – розповіли нам в ІМБіГ.

Сподіваємося, наступний рік принесе лабораторним мишам та пацюкам ті зміни на краще, яких вони, безіменні герої науки, цілком заслуговують.