Какая польза от мышей в медицине
Конечно, не всех, а только лабораторных
Фото Виктории Пешковой
Прощаясь с 2020 годом, символом которого была мышь крыса, следует отдать этим грызунам должное: они не только лидируют в списке вредителей, но и отдают свои жизни, спасая наши. И это не преувеличение. В Институте молекулярной биологии и генетики НАН Украины (ИМБиГ) рассказали GreenPost о жителях своего вивария – «незаметных героях, которые помогают двигать науку».
Зачем нужны мыши
Вспомним времена, когда препарат могли выпустить без всех необходимых предклинических исследований (на животных). Одна из самых ярких историй –талидомид, популярный у беременных препарат от тошноты, который отпускался без рецепта. На рынке он появился в пятидесятых, и к 1962 г., когда ВОЗ запретила этот препарат, родилось 8-12 тысяч так называемых «талидомидных детей» (хотя другие источники говорят о десятках тысяч пострадавших) – младенцев с деформированными конечностями, нарушениями в работе глаз, ушей, сердца, половых органов, почек, пищеварительного тракта (включая губы и рот) и нервной системы. По оценкам, 40% «талидомидных детей» умерли еще до своего первого дня рождения. А из тех, кто дожил до зрелого возраста, самой известной является британская художница Элисон Леппер – ее скульптурное изображение поставили в Лондоне на Трафальгарской площади (правда, через четыре года под давлением общественности шокирующую статую сняли).
Статуя Элисон Леппер
Но, конечно, мировая слава не дала художнице ни рук, ни ног.
Нынешние ученые говорят: причина была в том, что не учли влияния препарата на плод. Благодаря нескольким опытам на мышах или крысах всех этих трагедий можно было бы избежать.
Почему мыши
Основной лабораторной моделью остаются грызуны: 70% всех исследований проводят именно на них. На то, есть несколько причин:
- Несмотря на внешнюю непохожесть, они близки нам – такие же всеядные млекопитающие.
- Они легко приспосабливаются к новым условиям, просты в содержании и размножении.
- Они не очень развиты интеллектуально. Это очень важно: ведь чем более развита психика животного, тем больше ограничений по ее использованию (приматов вообще используют только тогда, когда нужны данные нельзя получить ни на каких моделях).
Обычно ученые ставят эксперименты на двух видах грызунов: мусс мускулюс – мышь домовая (домашняя) и Ратус норвегиус (крыса странствующая). Белые лабораторные крысы – мутанты серых. Интересно, что еще в средневековье в Европе водились только черные крысы. Но из Азии пришли серые крысы и почти полностью вытеснили черных – почти как гомо сапиенс неандертальцев.
Виварий ИМБиГ состоит из двух секций: в одной живут «обычные» мыши, подобранные путем классической селекции, а во второй – генетически модифицированные. Собственно, ученые говорят, что окультуренное уже можно считать генетически модифицированным.
Что важного могут сделать мыши
По крайней мере лабораторные и «в сотрудничестве» с украинскими учеными из ИМБиГ.
Живые импланты. Речь идет о разработке имплантатов нового поколения – синтетических аналогов костной ткани, состоящие из синтетических каркасов и стволовых клеток. Общеизвестно, что депо стволовых клеток – это костный мозг. Однако сейчас ученые обратили свое внимание на другое возможный источник стволовых клеток – жировую ткань. Сейчас изучают потенциал этих клеток. В частности ученые ИМБиГ исследуют, насколько синтетические аналоги совместимы с живыми клетками, токсичны они для них или нет, а также анализируют, как наши стволовые клетки на этих аналогах превращаются в клетки костной ткани (остеобласты). Этапы работы проверяют на клетках, полученных от трансгенных мышей.
Молекулярные методы выявления раковых опухолей без оперативного вмешательства. Полученные в результате этого исследования данные могут помочь обходиться неинвазивными методами (только анализом крови) для выявления злокачественных образований любого характера, а также для прогнозирования прогрессии развития опухоли и подбора эффективной химиотерапии.
Ученые оценивают экспрессию важных в процессе роста опухоли генов в крови мышей – как здоровых, так и с экспериментальными меланомами. Ученые пытаются выделить те гены, которые изменяют свои показатели во время роста раковой опухоли, то есть могут «просигнализировать» о ее наличии.
Эффективные способы минимизации последствий ожоговой болезни. Разработка ИМБиГ уменьшает до нуля отторжения пересаженной кожи и ускоряет заживление ран. Ведь при обширных ожогах в 20% случаев пересадка кожи не спасает: из-за тяжести поражения не приживается даже собственная кожа человека.
«Мы использовали сложный комплекс природных активных веществ, способствующих восстановлению пораженной кожи. Это именно те соединения, которые производит наш собственный организм, и недостающие не только в самой ожоговой ране, но и в прилегающих к ней тканях», – объясняют ученые.
И здесь без лабораторных мышей тоже не обойтись.
Как живется лабораторным мышам
Права мышей защищают не только зоозащитники, но и сила закона. Первый закон о защите животных появился в Британии в XIX в. Конечно, наши ученые руководствуются не им, а Европейской конвенцией о защите лабораторных животных и Законом Украины о принципах работы с животными. Там, где работают с животными, обращаются в Комитет по биоэтике.
Ученые объясняют, что нормы и правила работы с животными в целом можно свести к «закону трех R» (Replacement, Reducing, Refinement).
Это означает:
- Если для получения нужных данных можно не использовать животных, то их заменяют другими экспериментальными моделями.
- В эксперименте должно быть задействовано оптимальное количество животных: нужно не использовать больше животных, чем надо, но одновременно действовать так, чтобы получить надежные данные и опыт не пришлось переделывать.
- Максимально гуманное отношение к животным и гуманная постановка самого эксперимента.
Гуманное отношение – понятие очень широкое. Лабораторные мыши нуждаются не только в воде и пище – освещение также должно быть соответствующим. Когда лабораторным мышам не хватает солнца, они плохо себя чувствуют. Поэтому в виварии ИМБиГ таймеры автоматически регулируют освещение: 16 часов световой день и 8 часов ночь.
Осуществляется также контроль влажности и температуры. Мыши очень теплочувствительные существа, поэтому температура в виварии все время находится на уровне 22-24 °С. Обогреватели в виварии маст-хэв. Когда на улице становится холодно, а централизованное отопление еще не включили, в ИМБиГ включают мышам устройство, изготовленное учеными самостоятельно.
Простуженных мышей лечат (но ученые говорят, что такое случается редко – раз в 3 десятилетия).
Любые резкие движения и громкие звуки грызунов тревожат. Это также приходится учитывать в работе с животными.
Кроме того, мышам нужен «досуг», поэтому им организовали так называемую обогащенную среду: дали бумагу и вату, которыми мыши играют – грызут, лазают по ней, плетут себе избушки.
Что же касается гуманной постановки самого эксперимента, то ученые стремятся спланировать опыт так, чтобы свести к минимуму боль и даже стресс, испытываемый животным. Хирургическое вмешательство должно быть только с обезболиванием или вообще под наркозом. И здесь есть определенная проблема в законодательстве.
«У нас практически нереально получить лицензию на использование наркотических обезболивающих. То, что самое удобное, гуманное к животным и простое – нам недоступно. И ветеринарные клиники тоже попадают под эти запреты. Это другая сторона борьбы с наркоманией. Потому мы используем один из немногих доступных препаратов для наркоза, который, к счастью, не является наркотиком для человека, не вызывает привыкания, эйфории, галлюцинаций, ничего такого, что делало бы его привлекательным для наркоманов, – барбитурат ультракороткого действия. Но этот препарат тяжелый для сердца животных, поэтому мы бы предпочли использовать более гуманные», – рассказали нам в ИМБиГ.
Надеемся, следующий год принесет лабораторным мышам и крысам те изменения к лучшему, которых они, безымянные герои науки, заслуживают.
