موش تنها پستاندار است که دارای منبع غنی از تنوع ژنتیکی همراه با امکان دستکاری گسترده ژنوم را فراهم میکند، بنابراین یک برنامه قدرتمند برای مدل سازی بیماریهای انسانی است.
تحقیقات در مورد حیوانات موضوعی عاطفی است و باعث ایجاد بحث و گفتگوی پرشور هر دو طرف میشود. اگرچه فکر کردن در مورد آنها ناراحت کننده است، ولی این موضوع که چرا حیواناتی مانند موش برای علم پزشکی استفاده میشوند بسیار مهم است.
چرا از حیوانات هنوز هم برای تحقیقات بالینی استفاده میشود؟
اگرچه پیشرفتهای فن آوری آزمایشگاهی گزینههای دیگری مانند فرهنگ سلولی و ارگانوئید (سلولهای کوچک 3 بعدی سلولهایی که مانند اندامهای ریز رفتار میکنند) برای تحقیقات بالینی ارائه میدهند، ولی دانشمندان هنوز اطلاعات بسیار ارزشمندی را از کار با حیوانات آزمایشگاهی مانند موشها بدست میآورند.
به عنوان مثال، آنچه در یک بدن زنده اتفاق میافتد با استفاده از یک بشقاب سلول قابل بررسی نیست. غالباً بیماری بیش از یک عضو واحد را درگیر میکند در نتیجه برای آزمایش داروهای جدید، باید به یک بدن کامل مراجعه کنیم تا ببینیم که چگونه به درمان پاسخ میدهد.
محققان برای تحقیقات بالینی از بسیاری از سیستمهای دیگر استفاده میکنند - مانند کشت سلولی، سموم دفع آفات، اسفروئیدها، در مدل سازی سیلیکون و کشت اندام - اما موش گزینههایی بیشتری مانند: یک ارگانیسم زنده که در آن میتواند بیماری را بررسی کرد، پاسخ به درمان، توسعه سؤالات مربوط به سرطان و سایر تحقیقات بنیادی را ارائه میدهد.
میزان فراوانی جانوران آزمایشگاهی
مؤسسات تحقیقاتی ثبت شده تحت AWA موظفند گزارش سالانه ای را به APHIS ارسال كنند كه جزئياتی در مورد فهرست متداول و گونههای مورد استفاده را شرح دهند. این موسسات گزارشی در خصوص استفاده از 1134.693 حیوانات را داده اند. فراوان ترین گونه مورد استفاده خوکچه هندی (213.629)، خرگوش (210172) و ترکیب چندین گونه همستر (145.895) که 90٪ تخمین زده میشوند از گونههای سوریه هستند. حیوانات دیگر مورد استفاده شامل پستانداران غیر انسانی (71،317)، سگ (64.930)، خوک (53.260)، گربه خانگی (21.578)، گوسفند (13271) و ترکیبی از پستانداران دریایی، سایر حیوانات مزرعه و سایر گونههای شناسایی نشده (341.241) است.
قوانینی در مورد حیوانات آزمایشگاهی
تخمین زده میشود بیش از 100 میلیون حیوان هر ساله در آزمایشگاهها استفاده میشوند. نگرش به حیوانات و قوانینی که در مورد استفاده و رفاه آنها وجود دارد، در بین کشورها متفاوت است. در انگلستان، استفاده از حیوانات در آزمایشات با قانون حیوانات (رویههای علمی) سال 1986 تنظیم میشود - که توسط واحد حیوانات در واحد تنظیم علوم وزارت خانه اداره میشود. براساس این قانون، کلیه پرورش و استفاده از حیوانات باید در محوطههای دارای مجوز انجام شود، تحقیقات باید در یک برنامه ارائه شود که برای مجوز به اداره خانه ارائه میشود، و افراد انجام این تحقیق نیز باید مجوز داشته باشند.
دلیل استفاده از موش به عنوان جانور آزمایشگاهی
موشها نقش ویژه و مهمی در تحقیقات پزشکی دارند. مانند انسان، موشها پستاندار هستند و بدن آنها نیز تحت فرآیندهای مشابه زیادی نظیر پیری قرار میگیرند و پاسخهای ایمنی مشابهی در برابر عفونت و بیماری دارند. سیستمهای هورمونی (غدد درون ریز) آنها نیز شبیه به سیستم ماست. همچنین یکی از اولین گونههایی هستند که مانند انسانها است که ژنوم کامل خود را ترتیب داده اند. از این رو، ما آموخته ایم که آنها تقریباً 80 درصد ژنهای خود را با ما به اشتراک میگذارند.
درمان بیماریها با استفاده از موش آزمایشگاهی
بسیاری از پیشرفتهای مهم در علوم پزشکی از مطالعات انجام شده در موشها حاصل شده است، که شامل درمان سرطان خون حاد پرومیلوسیتیک - نوعی سرطان خون است که در بزرگسالان تأثیر میگذارد و اکنون یکی از قابل درمان ترین انواع بیماری است - و همچنین پروتکلهای انتقال ژن برای فیبروز کیستیک، که هم اکنون مورد آزمایش قرار گرفته اند.
یکی از دستاوردهای علمی که باعث دریافت جایزه نوبل شد، مانند کشف ویتامین K، ایجاد واکسن فلج اطفال، اختراع فناوری آنتی بادی مونوکلونال که اکنون برای معالجه سرطان استفاده میشود و پرده برداری از نحوه گفتگوی نورونها با یکدیگر در مغز است.
ساخت واکسنهای کونژوگه پروتئین و آزمایش در موشها به بهبود واکسیناسیون مننژیت ( Haemophilus Hib آنفلوانزا نوع ب) در کودکان کمک کرد. بدون آزمایش بر روی موشها نمیتوانستن نقش انسداد هورمونها، داروی تاموکسیفن به عنوان یک درمان و پیشگیری از سرطان پستان در دسترس زنان را بدست بیاورند. تحقیقات اخیر در موشهایی که دارای سیستم ایمنی بدن سازی شده اند، اهداف جدید بالقوه جدیدی را برای واکسن جدید سل کشف کرده است.
موش باب سی (Balb/c rat)
موش باب سی نوعی آلبینو، آزمایشگاهی است که از موش خانه ساخته شده است و از تعدادی زیرلایه مشترک تهیه شده است. اکنون بیش از 200 نسل از نیویورک در سال 1920، موشهای BALB / c در سطح جهان توزیع میشوند و جزو پرمصرف ترین سویههای inbred مورد استفاده در آزمایش حیوانات هستند.
حیوانات بنیانگذار این نوع توسط Halsey J. Bagg از بیمارستان Memorial، نیویورک و از یک فروشنده ماوس در اوهایو در سال 1913 بدست آمده است. این موش به وسیله تعدادی از دانشمندان از جمله CC Little و EC MacDowell در مؤسسه کارنگی واشنگتن و HJ مولر در دانشگاه تگزاس در اوستین مراقبت میشد. تا سال 1935 حیوانات در اختیار دانش آموز مولر و جورج دیویس اسنل قرار گرفتند، سپس به آزمایشگاه جکسون منتقل شد.
اسنل برخی از حیوانات را در اختیار مؤسسات ملی بهداشت (NIH) برای نگهداری قرار داد. در سال 1961 بیلی برخی از این موارد را برای تولید بستر در دانشگاه کالیفرنیا، سانفرانسیسکو استفاده کرد. از سال 1974 تا اکنون 136 نسل از جفت اصلی این حیوان به آزمایشگاه جکسون بازگردانده شدند و BALB / cByJ نامگذاری شدند. در 16 نوامبر 2005 آزمایشگاه جکسون گزارش داد که این مدل به نسل 235 خود رسیده است.
خصوصیات موش باب سی
موشهای برهنه BALB / c فاقد تیموس هستند و قادر به تولید سلولهای T نیستند و به همین دلیل از نقص سیستم ایمنی برخوردار هستند. موش BALB / c برای تحقیق در مورد سرطان و ایمونولوژی مفید است. با توجه به مایعات مایکل فستینگ در موشهای BALB / c " برای تولید پلاسماسیتوما در تزریق با روغن معدنی شناخته شده اند و یک فرایند مهم برای تولید آنتی بادیهای مونوکلونال است. بیشتر substrains دارای عمر تولید مثل طولانی هستند و دارای مقاومت نسبتاً زیاد در برابر آترواسکلروز ناشی از رژیم غذایی هستند، به همین دلیل الگوی مفیدی برای تحقیقات قلبی عروقی هستند.
موش سوری (Syrian rat)
موش سوری منشأ سوریه دارد و به طور طبیعی در مناطق خشک و معتدل جنوب شرقی اروپا و آسیای صغیر ساکن است. در محیط بومی خود، موشها در تونلهای عمیق زندگی میکنند که دمای خنک تر و رطوبت بالاتری نسبت به محیط کویر عمومی دارند. موشهای سوری یکی از جوندگان برجسته ای هستند که در مطالعات استنشاق سم شناسی تولید مثل، جریان اصلی (MS) (استنشاق فعال دود سیگار) و دود جریان جانبی (SS) (استنشاق غیرفعال دود) مورد استفاده قرار میگیرد.
موشهای سوری دارای تعداد کروموزوم دیپلوئیدی 44 هستند. از زمان تولید موشهای سوری به عنوان یک حیوان آزمایشگاهی در دهه 1930 جهشهای بیشماری ارائه شده است ( یون و پترسون، 1979 ). هجده مورد از این جهشها شامل تغییر رنگ آنها است. اولین جهشهایی که از این مدل موش تولید کردند شامل: همسترهای قهوه ای، کرم، پیبی و همستر سفید است. شش جهش دیگر شامل سیستم عصبی عضلانی است و 6 مورد از نظر کمیت یا بافت مو قابل شناسایی هستند. پرورش دهندگان همچنین انواع مختلفی از همستر ایجاد کرده اند که برخی از آنها به دلیل بیماریها یا شرایط ژنتیکی منتقل شده و همچنین حساسیت بی نظیری در برابر عوامل تراتوژنیک و سرطان زا وجود دارد.
موارد مورد استفاده از موش سوری
این نوع از موشها یکی از جوندگان متداول در تحقیقات زیست پزشکی است. عملکرد تولید مثل موش سوری نسبت به طول فوتوپریود حساس است و تولید مثل موفقیت آمیز نیاز آن به یک چرخه سبک طولانی (یعنی 14 ساعته) دارد. نیازهای غذایی خاص همسترها توصیف نشده است.
موشهای سوری به ویژه از دود سیگار یا ذرات رادیواکتیو در مقابل القای هرگونه نئوپلاسم دستگاه تنفسی توسط سرطان زای استنشاقی مقاوم هستند. مطالعات طولانی مدت از نوع زیست سنجی در موشها دارای آزبست استنشاق، نیکل اکسید، تالک ( ونر و همکاران 1979 )، اگزوز دیزل ( هاینریش و همکاران 1986 ) و تار / زمین منجر به تعداد کمی از نئوپلاسمهای دستگاه تنفسی نشده اند. همه این ترکیبات باعث ایجاد نئوپلاسم ریوی در موشها میشوند.
منشأ موشهای راتوس نروژیکوس (Rattus norvegicus) آزمایشگاهی
منشا این گونه جایی در آسیا و احتمالاً در شمال چین است، ولی ارتباط طولانی موشهای نروژ با انسان تعیین نقطه مبدأ گونه را دشوار میکند. همچنین فرض بر این است که در اواسط قرن هجدهم، موش هاي نروژ در اروپا گسترش يافتند (اعتقاد بر اين است كه نخستين گونههای موشهای صحرايي نروژ بر روي كشتي هاي الوار وارد انگلستان شده اند). امروزه موشهای نروژ در هر قاره ای به جز قطب جنوب، و از آلاسکا (64 درجه سانتیگراد ) یافت میشوند.
موشهای نروژ نیز مانند انسانها ژنرالیستهای خوبی هستند و قادر به پیشرفت در طیف گسترده ای از محیطها هستند. دیده میشود که موشها ماهیگیران خوبی هستند و جوجههای گوشتی شکار میکنند، در رودخانهها غوطه ور میشوند تا از صدفها تغذیه کنند و اردکها و غازهای وحشی را صید میکنند. هر جا که موشها توسط بازدید کنندگان بشر به جزایر معرفی شوند تهدیدی برای بقای هر گونه پرنده زمینی است که در آنجا یافت میشود و در انقراض یا در معرض خطر پرندگان بیشمار نقش دارند.
درمان بیماریها با موشهای راتوس نروژیکوس
موشهای راتوس نروژیکوس ( Rattus norvegicus ) و موش آزمایشگاهی (Mus musulus laboratorius) در بسیاری از زمینههای تحقیقات پزشکی و بیولوژیکی متداول ترین حیوانات آزمایشگاهی هستند. اولین سویههای تزریقی (موش PA و موش DBA) تقریباً یک قرن پیش به جامعه علمی معرفی شدند. سهولت در پرورش و زمانهای کوتاه تولید، در استفاده گسترده از این گونهها به عنوان پستانداران آزمایشی نقش داشته است.
موش راتوس آزمایشگاهی مدتهاست که در فیزیولوژی تجربی مورد استفاده قرار گرفته و در چندین زمینه پیچیده زیست شناسی پستانداران نقش بسزایی داشته است. به عنوان مثال، موش یک ارگانیسم بسیار با ارزش برای تجزیه و تحلیل بسیاری از مناطق پیچیده زیست پزشکی، مانند بیماریهای قلبی عروقی، اختلالات متابولیک (به عنوان مثال، متابولیسم لیپیدها، دیابت قندی)، اختلالات عصبی و رفتار (به عنوان مثال، مناطقی از عملکرد حرکتی، شنوایی، بینایی، یادگیری و صرع)، بیماریهای خود ایمنی (به عنوان مثال، آرتروز، آنسفالومیلیتیت خود ایمنی تجربی [EAE] و غیره)، سرطان و بیماریهای کلیوی است.