Миша - найкращий друг учених
Вони відіграли важливу роль у багатьох проривах у медицині, покращуючи наше розуміння раку молочної залози, пошкоджень мозку, лейкемії у дітей, кістозного фіброзу, малярії, розсіяного склерозу, туберкульозу та багатьох інших захворювань. Звичайно, вклад мишей у науку не може бути недооцінений. Але що готує майбутнє цього пухнастого мешканця лабораторії?
Деякі джерела стверджують, що наукові дослідження на тваринах практикувалися, щонайменше, з 500 р. до н.е. . А картини цього періоду демонструють наукові дослідження, що проводяться на собаках.
Проте це не тривало навіть до початку 20 століття, коли наука звернула свою увагу на скромну мишу.
У 1902 році популярність здобули "кумедні миші" - лінія мишей, які були домашніми вихованцями, а не лихом для комор - генетик Вільям Ернест Кастл (William Ernest Castle) поселив кумедну мишку у своїй лабораторії вUniversity в Кембриджі, штат Массачусетс.
Генетики, які працювали під керівництвом Кастла, були першими вченими, які могли уявити, який величезний вплив на генетичні дослідження мають чисті генетично однорідні лінії мишей. Вони почали розводити мишей для цієї мети, і багато видів мишей, що використовуються в сучасних лабораторіях, мають такі назви: B6, B10, C3H, CBA, BALB/c, а їх коріння беруть початок від мишей, яких розводили ці вчені.
Команда Кастла насамперед була зацікавлена у використанні мишей для демонстрації генетичної основи раку, але величезною користю генетично однорідних мишей було те, що вони вперше дозволялинезалежним вченим проводити експерименти на однаковому генетичному матеріалі.
В наш час команда вчених в одній частині світу може прямо порівняти свої результати з іншою командою без побоювань у тому, що результати будуть неточними через природну мінливість тварин.
California Biomedical Research Association стверджує, що майже кожен прорив у медицині за останні 100 років став прямим результатом досліджень на тваринах. Тим не менш, більшу частину 20 століття улюбленою лабораторною твариною була не миша, а плодова муха, а з 1970-х років – аскарида.
Уникнення наукових експериментів на цих видах тварин пояснювалося бажанням людей краще пізнати себе. У загальному генетичному родоводі, який пов'язує всіх тварин на нашій планеті, плодові мухи та аскариди відійшли від гілки, що веде до ссавців, близько 570 мільйонів років тому.
Дивергенція ж у лінії ссавців між мишами та людьми відбулася порівняно недавно – близько 60-100 мільйонів років тому.
Миші та люди мають 97,5% подібної робочої ДНК. Миша стала першим ссавцем, у якого виробили секвенування геному, в результаті якого виявилося, що в людській ДНК існує тільки 21 ген, не характерний для миші, а у миші є тільки 14 генів, унікальних для неї і не зустрічаються у людини.
Дослідження на початку 1990-х років припустили, що можна провести грубе складання людського геному з мишачого шляхом помилок у 130-170 шматочках та складання їх у зворотному порядку.
Стаття 2013 року в The Conversation про роль мишей у науці 21 століття визначила 3 головні цілі:
- Полегшення розуміння функціональних частин геному
- Моделювання хвороб людини у дослідженнях
- Допомога у розвитку генної терапії захворюваньлюдини
Автори цієї статті кажуть, що головна перевага миші як об'єкта досліджень - це те, що, в той час як здоров'я людини визначається комбінацією генів і навколишнім середовищем, де навіть у однояйцевих близнюків одна і та ж хвороба може розвиватися по-різному, генетичні зміни вони можна визначити точніше.
Лабораторні миші живуть лише 2-3 роки, даючи вченим можливість вивчати ефективність лікування чи генетичних маніпуляцій протягом усього їхнього життя або навіть кількох поколінь, що є неможливим у людини.
Можливо, найдивовижнішим відкриттям стало те, що результати дослідження можуть бути спотворені через статтю дослідника. Дослідження, проведене в McGill University в Монреалі, Канада, стверджує, що були виявлені деякі анекдотичні свідчення – лабораторні миші та щури стають напруженими в присутності чоловіків – дослідників, чого не відзначалося при жінках. А це може спотворити результати.
Інший ґендерний аргумент у тому, що з лабораторних експериментів найчастіше використовують самців мишей. Традиційно вважається, що цикл тічки у самок може вплинути на результати дослідження і контролювати ці зміни дуже складно. Тому самці використовуються в експериментах майже в 5 разів частіше ніж самки.
Чи підуть у минуле випробування на тваринах?
Минулого року Popular Science зазначило, що 90% ліків, які тестуються на тваринах, зазнають невдачі у випробуваннях на людях через генетичні відмінності між видами. У статті також повідомляється, що намітилася тенденція до використання людських клітин, а не самих тварин для тестування ліків. А це означає, що у деяких дослідженнях тварин можна буде замінити.
"Існує багатопричин, через які стверджують, що 90% ліків, які пройшли випробування на тваринах, при застосуванні у людини не витримують жодної критики", - зазначив професор Рут Аркелл (Ruth Arkell) з Australian National University, який написав багато робіт. про дослідження на мишах.
Він пояснив, що при вивченні раку вчені збирали різні його види разом, очікуючи, що модифіковані миші позитивно дадуть відповідь на лікування, що стосується певних механізмів, але ці препарати не будуть ефективні на людях. Проблема полягає в неправильній класифікації, а не в проблемі мишей як такої.
Чи зменшать нові технології потреби науки в лабораторних тваринах, ще доведеться з'ясувати. Тестування ліків на мишах та інших тварин дозволяє вченим спостерігати, як ліки взаємодіють із системою кровообігу, які ефекти вони надають на різні органи, тому що все це відбувається в цілісному організмі. Цієї переваги позбавлені всі ці модульні системи.
Нові лінії лабораторних мишей виводять із швидкістю, що постійно зростає, і, здається, що миші поки так і залишаться невід'ємною частиною лабораторій.