For mere end 20 år siden ledede to medicinske forskere fra Harvard University, Joseph og Charles Vacanti, et team, der med succes voksede et menneske-øreformet stykke brusk på bagsiden af en labmus. Eksperimentet brugte en øreformet form fyldt med bruskceller fra en ko. ”Øret” blev først anbragt i en inkubator, og når det først begyndte at vokse, blev det transplanteret i kroppen af en nøgen mus (en art af laboratoriemus med en genetisk mutation, der forårsager et nedbrudt eller fraværende thymusorgan, der hæmmer dyrene 'immunsystem og evne til at afvise fremmed væv).
”Earmouse” eller Vacanti-musen, som dyret er blevet kendt, fortsatte med at vokse stykke væv ud af ryggen, indtil det lignede størrelsen og formen på et menneskeligt øre. Holdet offentliggjorde deres forskning inden for plastisk og rekonstruktiv kirurgi i 1997. Eksperimentet var designet til at teste levedygtigheden af voksende væv til senere transplantation til humane patienter. Og netop sidste år modtog menneskelige børn i Kina, der lider af en genetisk defekt kaldet mikrotia, som forhindrer det ydre øre i at vokse ordentligt, nye ører, der er dyrket med deres egne celler - en lignende proces som at dyrke “øret” på ørevold.
Vacanti-musen med et menneske-øreformet stykke brusk, der vokser ud af ryggen. (Wikicommons under fair use) Musen med et menneskeligt øre på ryggen kan have været en af de mere bisarre og visuelt foruroligende eksperimenter udført på en gnaver, men mus er blevet brugt til videnskabelige eksperimenter siden omkring 1902, da en finurlig og driftig opdrætter ved navn Abbie EC Lathrop anerkendte dyrenes potentiale for genetisk forskning. Den første brug af rotter i eksperimenter startede endnu tidligere med optegnelser, der stammer tilbage til 1850'erne. Forskere købte deres motiver fra professionelle opdrættere kendt som ”rottefanere”, der værdsatte væsnerne som kæledyr for deres unikke frakker og personligheder. I årtier er laboratorierotter og mus blevet brugt til at gøre store videnskabelige og medicinske fremskridt, fra kræftlægemidler og HIV-antiretrovirale midler til den årlige influenzavaccine.
Labmus - oftest af arten Mus musculus eller husmus - er biomedicinske schweiziske hærknive med genomer, der let kan manipuleres til genetiske studier. Den menneskelige krops fysiologi efterlignes imidlertid mere tæt på Rattus norvegicus eller Norges rotte og dens forskellige stammer. Rotter er også let at træne og passer perfekt til psykologiske eksperimenter, især i betragtning af at deres neurale netværk så tæt ligner vores egne. (I 1950'erne og 60'erne bemærkede for eksempel forskere, der studerer de biologiske undergrundsbilleder af nysgerrighed, at laboratorierotter, blottet for anden stimulus eller opgave, foretrækker at udforske de ukendte dele af en labyrint.)
Rotter er også meget større end mus og har tykkere haler og blunter snutter. Men det er de egenskaber, der deles af mus og rotter, der gør dem til både skurrende af byen og de perfekte videnskabelige marsvin, så at sige.
”De formerer sig hurtigt, de er sociale, de er tilpasningsdygtige, og de er altetende, så de spiser stort set alt, ” siger Manuel Berdoy, en zoolog fra Oxford University. Derudover tillader gnavernes formindskelsesstørrelse relativt let opbevaring i laboratorier, og deres fælles evolutionære rødder med mennesker betyder, at artenes genom overlapper overvældende.
Som et resultat har gnavere alle undtaget vores laboratorier, hvilket udgør næsten 95 procent af alle laboratoriedyr. I løbet af de sidste fire årtier er antallet af undersøgelser, der bruger mus og rotter mere end firedoblet, mens antallet af offentliggjorte artikler om hunde, katte og kaniner har været ret konstant. I 2009 var mus alene ansvarlige for tre gange så mange forskningsartikler som zebrafisk, frugtfluer og rundorm sammen.
Undersøgelser med gnavere vedrører alt fra neurologi og psykologi til medikamenter og sygdomme. Forskere har implanteret elektronik i mushjerne for at kontrollere deres bevægelser, gentagne gange testet de vanedannende egenskaber hos kokain på mus, indgivet elektriske stød til gnavere som en negativ stimulus, implanteret menneskelige hjerner i museskaller og sendt mus og rotter, der skurrede gennem endeløse labyrinter af tests . NASA holder endda laboratoriemus ombord på den internationale rumstation for eksperimenter i mikrogravitet.
For alt, hvad labmus og rotter har hjulpet mennesker med at opnå, foregår den daglige oplevelse af dyrene stort set uden for det offentlige øje. Men levetiden til laboratoriegnagere kan være nøglen til at forstå og forbedre deres rolle i løbet af videnskabelig opdagelse.
Forskere skal gennemføre dyrehåndtering og etisk træning, før de får lov til at arbejde med forsøgsdyr, skønt reglerne varierer afhængigt af hvor eksperimentet finder sted. Mens canadiske og europæiske forskere overvåges af et nationalt styrende organ, varierer reglerne i De Forenede Stater efter institution med en vis overordnet vejledning fra National Institute of Health. (Den amerikanske dyrevelfærdslov, der beskytter de fleste dyr, der anvendes til forskning, udelukker mus og rotter.)
De fleste universiteter tilbyder et kursus i, hvordan man håndterer dyrene på en måde, der bedst reducerer stress og lidelse. Den bedste praksis er blevet opdateret gennem årene for at afspejle en skiftende forståelse af gnavere og deres behov. Efter en undersøgelse fra 2010, der blev offentliggjort i Nature, viste, at håndtering af labrotter ved halen forårsager mere angst end at lede dyrene gennem en tunnel eller løfte dem med kuppede hænder, opgav laboratorier rundt om i verden den tidligere almindelige teknik.
Forskere, der ønsker at eksperimentere med gnavere, skal udfylde en detaljeret ansøgning, der forklarer, hvorfor arbejdet kræver dyrefag. Applikationerne bedømmes på baggrund af en ramme kendt som de tre R'er : reduktion af antallet af anvendte dyr, erstatning af brugen af dyr, når det er muligt, og forfining af eksperimenterne for at forbedre dyrevelfærd.
”En rotte eller en mus er ikke et reagensglas på benene, ” siger Berdoy. Boligforholdene for gnavere er for eksempel blevet et raison d'etre for dyrevelfærdsforkæmpere. De fleste laboratoriemus opbevares i bure med skokassestørrelse (for rotter er pladsen omtrent fordoblet) med et par knirrende ledsagere. Og selvom at have gnavere, der tilfredsstiller dyrenes sociale behov, mangler de fleste laboratorieboliger nogen form for miljøberigelsesgenstande til at besætte emnerne. Størrelsen på deres indeslutninger betyder også, at de er begrænset fra naturlig opførsel som at grave, klatre eller endda stå oprejst.
Selvom labmus og rotter på dette tidspunkt genetisk adskiller sig fra deres vilde kolleger, bevarer de mange af de samme instinkter. Undertrykkelse af disse behov kan forårsage unødig stress på dyrene og kompromittere videnskabelige fund. Berdoys film, The Laboratory Rat: A Natural History, beskriver, hvordan laboratorierotter, der blev frigivet i naturen, opførte sig og interagerede på lignende måde som deres vilde forfædre. Han mener, at videnskabsfolk bør overveje rotternes art, når de designer eksperimenter for at opnå de bedste resultater. "Hvis du vil lave eksperimenter, " siger Berdoy, "du er nødt til at gå med biologisk korn snarere end imod det."
En laboratorie rotte med et hjerneimplantat brugt til at registrere in vivo neuronal aktivitet under en bestemt opgave (diskrimination af forskellige vibrationer). Videnskabsmanden fodrer rottens æblejuice gennem en pipette. (Anna Marchenkova via Wikicommons under CC BY 4.0) I nogle tilfælde er virkningerne af at gå mod det biologiske korn allerede observeret. Mens den genetiske homogenitet af lab gnagere hjælper med at fjerne distraherende variabler fra fokuserede eksperimenter, kan det også, mere subtilt, være skæve videnskabelige resultater. I en undersøgelse fra 2010 om virkningerne af intermitterende fastende diæter observerede Mark Mattson, chef for laboratoriet for neurovidenskab ved National Institute of Aging, at de positive neurologiske virkninger, som ”metabolisk sygelige” labrotter afledt af diætregimet ikke kunne oversættes til sunde, aktive mennesker. Resultaterne var kun gældende for "sofa kartoffel" critters i et "boble dreng type scenario, hvor ... deres immunsystem ikke udfordres med forskellige vira eller bakterier." Som Mattson kortfattet bemærker, "Det, du opdager, kan ikke reflektere et sundt dyr."
Med andre ord er brugen af statiske, homogene, beskyttede dyr muligvis ikke altid den bedste måde at nå det endelige mål med at bruge lab-gnavere: at bedre forstå og i nogle tilfælde helbrede den menneskelige krop og sind.
Generelt er processen med at overføre et eksperiment fra gnavere til mennesker ikke tilfældig. Udover papirbåndene kræves det, at nye lægemidler testes på to forskellige dyr - et lille, som en mus eller rotte, og derefter et stort, normalt en gris, hund eller primat - inden de går over til menneskelige forsøg. Ifølge den farmaceutiske forskning og producenter i Amerika flytter kun en ud af hver 250 forbindelser, der er testet på dyr, til menneskelige forsøg. For dem, der kommer til godkendelse, tager hele processen normalt 10 til 15 år.
Selv efter den lange vej til menneskelige forsøg, fungerer mange stoffer og procedurer, der fungerer på mus og rotter, ikke på mennesker. Gnavernes "sofakartoffel" -livsstil kan påvirke resultaterne, eller måske giver de små forskelle mellem rotter, mus og humane genomer forskellige reaktioner på lægemidler. I Alzheimers undersøgelser får mus og rotter fx kunstigt en betingelse, der ligner sygdommen, fordi de ikke udvikler den naturligt.
Når et lægemiddel ikke fungerer, er resultaterne ofte skuffende og dyre, men nogle gange kan fejl være tragiske. Thalidomid, et lægemiddel, der blev brugt til behandling af morgensygdomme i 1950'erne og 60'erne, forårsagede deformiteter hos humane babyer på trods af at det blev testet med succes og ufarligt i rotter. Lægemidlet nedbrydes meget hurtigere hos rotter, og deres embryoner har mere antioxidantforsvar mod dets nastier bivirkninger. I mange tilfælde forbliver årsagerne til et mislykket stof imidlertid mystiske.
”Dette er et af spørgsmålene i hjertet af medicinsk forskning. Ingen har et godt svar på det, og der er muligvis ikke et godt svar på det, ”siger Richard Miller, professor i patologi ved University of Michigan. "Der er nok succeshistorier til, at folk er optimistiske, men ikke alt, hvad der fungerer i dyrene, fungerer i mennesker."
Hvorvidt et eksperiment afsluttes med succes, kan være usikkert, men en ting er altid garanteret: Lab-gnavernes død. Kropstællingen er uundgåelig; anslået 100 millioner labmus og rotter dræbes hvert år i amerikanske laboratorier af hensyn til videnskaben. Mens nogle af kropperne kreativt genbruges som snacks til fugle i helligdomme, fryses de fleste og forbrændes sammen med resten af det biologiske affald.
Rotter og mus, der bruges i aldringsundersøgelser, lever ofte deres naturlige liv, men de fleste lab-gnavere afsluttes ved afslutningen af en undersøgelse. Nogle dræbes via dødelig injektion eller halshugges med strenge retningslinjer for at reducere smerter og lidelse, men oftest kvaltes de i bure med kuldioxid.
CO 2 har i nogen tid været betragtet som den mest etiske afslutning af livspraksis for disse labdyr, men Joanna Makowska, adjunkt ved University of British Columbia og Lab Animal Advisor for Animal Welfare Institute, mener, at der er en bedre måde. Kuldioxidforgiftning, siger hun, efterligner følelsen af at løbe tør for luft, når du holder vejret under vand, hvilket forårsager unødig frygt og angst. ”Det er ikke en god død. Anæstesi er mere human, men folk gør det ikke rigtig, fordi kuldioxid er mere praktisk og billigere. ”
Generelt mener Makowska, at forskere burde gøre en større indsats for at imødekomme “reduktion” -princippet for de tre R'er . ”Det burde virkelig være den første R, ” siger hun. I Harvard lavede forskere et organ på en chip for at hjælpe med at studere medikamenter og model sygdomme uden at bruge dyrepersoner. Forskere har endda udviklet computeralgoritmer baseret på tusinder af dyreforsøg, der nøjagtigt kan forudsige, hvordan væv vil reagere på visse forbindelser.
Men disse fremskridt-baserede fremskridt baseret på gnaver er endnu ikke begyndt, og antallet af undersøgelser, der bruger dyrene, vokser fortsat. Og mens dyrerettighedsgrupper vil rejse helvede over behandlingen af vores andre lodne venner, har labrattekampen endnu ikke skabt.
”Jeg tror, det kommer ned til, hvor meget vi kan lide dem, ” siger Makowska. ”Folk investerer meget mere i ikke-menneskelige primater. Når det kommer til hunde og katte, har vi forhold til disse dyr. Vi er meget mere tilbøjelige til at anerkende, at de lider. ”
Når alt kommer til alt, hvis en mus eller rotte slipper fra laboratoriet til byens gader, betragtes det som en skadedyr; enhver kan dræbe det med straffrihed.
