Vor mehr als 20 Jahren leiteten zwei medizinische Forscher der Harvard University, Joseph und Charles Vacanti, ein Team, das erfolgreich ein menschliches ohrförmiges Knorpelstück auf dem Rücken einer Labormaus züchtete. Das Experiment verwendete eine ohrenförmige Form, die mit Knorpelzellen einer Kuh gefüllt war. Das Ohr wurde zuerst in einen Inkubator gelegt, und sobald es zu wachsen begann, wurde es in den Körper einer Nacktmaus transplantiert (eine Art von Labormaus mit einer genetischen Mutation, die ein degradiertes oder fehlendes Thymusorgan verursacht und das Immunsystem der Tiere hemmt und Fähigkeit, Fremdgewebe abzustoßen).

Die Ohrmaus oder die Vacanti-Maus, wie das Tier genannt wurde, ließ das Gewebestück aus seinem Rücken weiter wachsen, bis es der Größe und Form eines menschlichen Ohrs ähnelte. Die Mannschaft veröffentlichte ihre Forschung im Plastische und Wiederherstellungschirurgie im Jahr 1997. Das Experiment wurde entwickelt, um die Lebensfähigkeit von wachsendem Gewebe für eine spätere Transplantation an menschliche Patienten zu testen. Und erst letztes Jahr litten menschliche Kinder in China an einem genetischen Defekt namens Mikrotie, der verhindert, dass das Außenohr richtig wächst. bekam neue Ohren, die mit eigenen Zellen gewachsen sind – ein ähnlicher Prozess wie das Wachsen des Ohrs an der Ohrmaus.

Ohrmuschel

Die Vacanti-Maus, aus deren Rücken ein menschenohrförmiges Knorpelstück herauswächst.( Abbie E. C. Lathrop erkannte das Potenzial der Tiere für die Genforschung. Der erste Einsatz von Ratten in Experimenten begann noch früher, mit Aufzeichnungen aus den 1850er Jahren. Wissenschaftler kauften ihre Objekte von professionellen Züchtern, die als Rattenzüchter bekannt sind, die die Kreaturen wegen ihres einzigartigen Fells und ihrer Persönlichkeit als Haustiere schätzten. Seit Jahrzehnten werden Laborratten und Mäuse verwendet, um großartiges zu machen wissenschaftlicher und medizinischer Fortschritt , von Krebsmedikamenten und antiretroviralen HIV-Medikamenten bis hin zum jährlichen Grippeimpfstoff.





Labormäuse – am häufigsten der Spezies Maus Muskel, oder Hausmaus – sind biomedizinische Schweizer Taschenmesser, deren Genome leicht für genetische Studien manipuliert werden können. Die Physiologie des menschlichen Körpers wird jedoch genauer nachgeahmt in Rattus norvegicus , oder die Norwegen-Ratte , und seine verschiedenen Stämme. Ratten sind auch leicht trainierbar und eignen sich hervorragend für psychologische Experimente, insbesondere in Anbetracht ihrer neuronalen Netze ähneln unseren eigenen so sehr . (In den 1950er und 60er Jahren stellten zum Beispiel Forscher, die die biologischen Grundlagen der Neugier untersuchten, fest, dass Laborratten ohne andere Reize oder Aufgaben lieber die unbekannten Teile eines Labyrinths erkunden .)

Ratten sind auch viel größer als Mäuse und haben dickere Schwänze und stumpfere Schnauzen. Aber es sind die gemeinsamen Eigenschaften von Mäusen und Ratten, die sie zu Geißeln der Stadt und sozusagen zu perfekten wissenschaftlichen Versuchskaninchen machen.



Sie vermehren sich schnell, sind sozial, anpassungsfähig und Allesfresser, also fressen sie so ziemlich alles, sagt Manuel Berdoy, Zoologe von der Oxford University. Darüber hinaus ermöglicht die geringe Größe der Nagetiere eine relativ einfache Lagerung in Labors, und ihre gemeinsamen evolutionären Wurzeln mit dem Menschen bedeuten, dass sich die Genome der Spezies überwiegend überlappen.

Infolgedessen haben Nagetiere unsere Labore fast übernommen und machen fast 95 Prozent aller Versuchstiere . In den letzten vier Jahrzehnten hat sich die Zahl der Studien mit Mäusen und Ratten mehr als vervierfacht, während die Zahl der veröffentlichten Arbeiten über Hunde, Katzen und Kaninchen relativ konstant geblieben ist. Bis 2009 waren allein Mäuse für dreimal so viele Forschungsarbeiten verantwortlich wie Zebrafische, Fruchtfliegen und Spulwürmer zusammen.

Studien mit Nagetieren befassen sich mit allem, von Neurologie und Psychologie bis hin zu Medikamenten und Krankheiten. Forscher haben Elektronik in das Gehirn von Mäusen implantiert, um kontrollieren ihre Bewegungen their , wiederholt testete die suchterzeugenden Eigenschaften von Kokain an Mäusen , verwaltet Elektroschocks an Nagetiere als negativer Reiz , implantiert menschliche Gehirne in Mäuseschädeln , und schickte Mäuse und Ratten durch endlose Labyrinthe von Tests . Die NASA behält sogar Labormäuse an Bord die Internationale Raumstation für Experimente in der Schwerelosigkeit.



Bei allem, was Labormäuse und -ratten dem Menschen geholfen haben, findet die tägliche Erfahrung der Tiere weitgehend außerhalb der Öffentlichkeit statt. Aber das Leben von Labornagern kann der Schlüssel zum Verständnis und zur Verbesserung ihrer Rolle bei der wissenschaftlichen Entdeckung sein.

Wissenschaftler müssen den Umgang mit Tieren und eine ethische Ausbildung absolvieren, bevor sie mit Labortieren arbeiten dürfen, obwohl die Regeln je nach Ort des Experiments variieren. Während kanadische und europäische Wissenschaftler von einem nationalen Leitungsgremium beaufsichtigt werden, unterscheiden sich die Regeln in den Vereinigten Staaten je nach Institution mit einigen allgemeinen Leitlinien der Nationales Institut für Gesundheit . (Die USA Tierschutzgesetz , das die meisten zu Forschungszwecken verwendeten Tiere schützt, ausgenommen Mäuse und Ratten.)

Die meisten Universitäten bieten Schulungen zum Umgang mit den Tieren an, um Stress und Leiden bestmöglich zu reduzieren. Die Best Practices wurden im Laufe der Jahre aktualisiert, um ein sich änderndes Verständnis der Nagetiere und ihrer Bedürfnisse widerzuspiegeln. Nach einem 2010 Studie veröffentlicht in Natur zeigten, dass der Umgang mit Laborratten am Schwanz mehr Angst verursacht, als die Tiere durch einen Tunnel zu führen oder sie mit hohlen Händen anzuheben, haben Labore auf der ganzen Welt die bisher übliche Technik aufgegeben.

Wissenschaftler, die mit Nagetieren experimentieren möchten, müssen einen detaillierten Antrag ausfüllen, in dem erklärt wird, warum für die Arbeit Tierversuche erforderlich sind. Die Bewerbungen werden auf der Grundlage eines Rahmens beurteilt, der als die drei bekannt ist Rs : Verringerung der Zahl der verwendeten Tiere, Ersatz der Verwendung von Tieren, wenn möglich, und Verfeinerung der Versuche, um den Tierschutz zu verbessern.

Eine Ratte oder Maus ist kein Reagenzglas auf Beinen, sagt Berdoy.Die Wohnbedingungen für die Nagetiere zum Beispiel sind zu einer Zweck für Befürworter des Tierschutzes. Die meisten Labormäuse werden in schuhkartongroßen Käfigen (bei Ratten ist der Platz etwa verdoppelt) mit ein paar quietschenden Begleitern gehalten. Und obwohl die Mitnahme von Nagetieren die sozialen Bedürfnisse der Tiere befriedigt, fehlt den meisten Laboratorien jegliche Art von Umweltbereicherungsobjekten, um die Probanden zu beschäftigen. Die Größe ihrer Gefangenschaft bedeutet auch, dass sie von natürlichen Verhaltensweisen wie Graben, Klettern oder sogar aufrechtem Stehen eingeschränkt sind.

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Obwohl sich Labormäuse und -ratten zu diesem Zeitpunkt genetisch von ihren wilden Artgenossen unterscheiden, behalten sie viele der gleichen Instinkte. Das Unterdrücken dieser Bedürfnisse könnte die Tiere übermäßig belasten und wissenschaftliche Erkenntnisse gefährden. Berdoys Film, Die Laborratte: Eine Naturgeschichte , beschreibt, wie sich freigelassene Laborratten ähnlich wie ihre wilden Vorfahren verhalten und interagiert haben. Wissenschaftler, so glaubt er, sollten die Natur von Ratten berücksichtigen, wenn sie Experimente entwerfen, um die besten Ergebnisse zu erzielen. Wenn man Experimente machen will, sagt Berdoy, muss man mit dem Strich der Biologie gehen und nicht dagegen.

Laborratten-Gehirnimplantat

Eine Laborratte mit einem Gehirnimplantat zur Aufzeichnung der neuronalen Aktivität in vivo während einer bestimmten Aufgabe (Unterscheidung verschiedener Schwingungen). Der Wissenschaftler füttert den Rattenapfelsaft durch eine Pipette.( Studie Zu den Auswirkungen von intermittierender Fastendiät beobachtete Mark Mattson, Leiter des Labors für Neurowissenschaften am National Institute of Aging, dass die positiven neurologischen Auswirkungen, die metabolisch kranke Laborratten aus der Diät ergaben, nicht auf gesunde, aktive Menschen übertragen wurden. Die Ergebnisse waren nur auf Stubenhocker in einem Bubble-Boy-Szenario anwendbar, in dem … ihr Immunsystem nicht durch verschiedene Viren oder Bakterien herausgefordert wird. Wie Mattson kurz und bündig feststellt, spiegelt das, was Sie entdecken, möglicherweise nicht ein gesundes Tier wider.

Mit anderen Worten, die Verwendung von statischen, homogenen, geschützten Tieren ist möglicherweise nicht immer der beste Weg, um das ultimative Ziel der Verwendung von Labornagern zu erreichen: den menschlichen Körper und Geist besser zu verstehen und in einigen Fällen zu heilen.

Im Allgemeinen ist der Übergang eines Experiments von Nagetieren auf Menschen nicht zufällig. Abgesehen von dem Papierkram müssen neue Medikamente an zwei verschiedenen Tieren getestet werden – einem kleinen wie einer Maus oder einer Ratte und einem großen, normalerweise einem Schwein, Hund oder Primat – bevor sie zu Studien am Menschen gelangen. Nach Angaben von Pharmaceutical Research and Manufacturers of America gelangt nur eine von 250 an Tieren getesteten Verbindungen in Studien am Menschen. Für diejenigen, die es bis zur Zulassung schaffen, dauert der gesamte Prozess in der Regel 10 bis 15 Jahre.

Selbst nach dem langen Weg zu Studien am Menschen wirken viele Medikamente und Verfahren, die bei Mäusen und Ratten wirken, beim Menschen nicht. Der „Couch Potato“-Lebensstil der Nagetiere könnte die Ergebnisse beeinflussen, oder vielleicht führen die geringfügigen Unterschiede zwischen Ratten-, Maus- und menschlichen Genomen zu unterschiedlichen Reaktionen auf Medikamente. In Alzheimer-Studien wird beispielsweise Mäusen und Ratten künstlich eine Krankheit verabreicht, die der Krankheit ähnelt, weil sie sie nicht auf natürliche Weise entwickeln.

Wenn ein Medikament nicht wirkt, sind die Ergebnisse oft enttäuschend und teuer, aber manchmal können Fehler tragisch sein. Thalidomid, ein Medikament zur Behandlung der morgendlichen Übelkeit in den 1950er und 60er Jahren, verursachte Missbildungen bei menschlichen Babys, obwohl es erfolgreich und harmlos an Ratten getestet wurde. Das Medikament bricht zusammen viel schneller bei Ratten, und ihre Embryonen haben mehr antioxidative Abwehrkräfte gegen seine schlimmeren Nebenwirkungen. In vielen Fällen bleiben die Gründe für ein misslungenes Medikament jedoch mysteriös.

Dies ist eine der Kernfragen der medizinischen Forschung. Niemand hat eine gute Antwort darauf, und es kann auch keine gute Antwort darauf geben, sagt Richard Miller, Professor für Pathologie an der University of Michigan. Es gibt genug Erfolgsgeschichten, dass die Menschen optimistisch sind, aber nicht alles, was bei den Tieren funktioniert, wird auch beim Menschen funktionieren.

Wie sind die Menschen nach Amerika ausgewandert?

Ob ein Experiment erfolgreich endet, mag ungewiss sein, aber eines ist immer garantiert: der Tod der Labornager.Die Körperzahl ist unvermeidlich; schätzungsweise 100 Millionen Labormäuse und -ratten oder mehrwerden jedes Jahr in US-Labors für die Wissenschaft getötet. Während einige der Körper kreativ als Snacks für Vögel in Schutzgebieten , die meisten werden eingefroren und mit dem Rest des biologischen Abfalls verbrannt.

Ratten und Mäuse, die in Alterungsstudien verwendet werden, leben oft ihr natürliches Leben, aber die meisten Labornager werden am Ende einer Studie getötet. Einige werden durch tödliche Injektion getötet oder nach strengen Richtlinien enthauptet, um Schmerzen und Leiden zu lindern, aber meistens werden sie in Käfigen mit Kohlendioxid erstickt.

Seit einiger Zeit COzweiwurde als die ethischste Praxis am Lebensende dieser Labortiere angesehen, aber Joanna Makowska, außerordentliche Professorin an der University of British Columbia und Labortierberaterin des Animal Welfare Institute, glaubt, dass es einen besseren Weg gibt. Die Kohlendioxidvergiftung ahmt das Gefühl nach, dass Ihnen die Luft ausgeht, wenn Sie unter Wasser den Atem anhalten, was übermäßige Angst und Angst verursacht. Es ist kein guter Tod. Anästhesie ist humaner, aber die Menschen tun das nicht wirklich, weil Kohlendioxid praktischer und billiger ist.

Im Allgemeinen ist Makowska der Ansicht, dass Forscher mehr Anstrengungen unternehmen sollten, um das Reduktionsprinzip der drei zu erfüllen Rs . Das sollte wirklich das erste sein R , Sie sagt. In Harvard machten Wissenschaftler eine Orgel auf einem Chip um Medikamente zu untersuchen und Krankheiten zu modellieren, ohne Tierversuche zu machen. Forscher haben sogar Computeralgorithmen entwickelt, die auf Tausenden von Tierversuchen basieren, die genau vorhersagen können, wie Gewebe auf bestimmte Verbindungen reagieren wird.

Aber diese Fortschritte, die auf der Reduktion von Labornagetieren basieren, müssen noch in Gang kommen, und die Zahl der Studien mit den Tieren wächst weiter. Und während Tierrechtsgruppen die Behandlung unserer anderen pelzigen Freunde erschüttern werden, muss der Kampf um die Rechte der Laborratten noch für Furore sorgen.

Ich denke, es kommt darauf an, wie sehr wir sie mögen, sagt Makowska. Die Menschen investieren viel mehr in nichtmenschliche Primaten. Wenn es um Hunde und Katzen geht, haben wir Beziehungen zu diesen Tieren. Wir geben viel eher zu, dass sie leiden.

Denn wenn eine Maus oder Ratte aus dem Labor auf die Straßen der Stadt flüchtet, gilt das als Schädling; jeder kann es ungestraft töten.





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