Мы как-то уже привыкли к тому, что говоря «подопытные объекты», имеем в виду в первую очередь крыс или мышей. Действительно, по общей численности они, наверное, превосходят всех остальных — не зря даже памятник в Академгородке поставили не какой-нибудь морской или сухопутной свинке. Тем не менее, есть задачи, которые не решить на самых распространенных «научных» грызунах. На третьей ежегодной конференции специалистов по работе с лабораторными животными, которая проходит в Институте цитологии и генетики СО РАН, ученые рассказали, какие еще звери (и не только!) могут быть использованы для исследований.
«Есть целый ряд видов, которые начинают входить в научный оборот. Некоторые из них очень интересны», — отмечает заведующим отделом генофондов экспериментальных животных ИЦиГ СО РАН Михаил Павлович Мошкин. Так, например, оказывается, на привычных мышах и крысах нельзя изучать эффекты противорвотных препаратов, потому что этих грызунов просто не рвет. «А вот гигантская белозубка для таких целей годится, — говорит биолог, — и японские специалисты, которые поставили у себя эту лабораторную культуру, рассказывали мне, что НАСА активно покупает зверей для того, чтобы исследовать нужные лекарства».
Еще одно интересное животное — прерийная полевка. Она существует по принципу моногамного формирования брачных пар, которое не очень популярно у млекопитающих (менее пяти процентов их видов таковое имеют). Так что, изучая ее, специалисты, по словам Михаила Мошкина, хорошо продвинулись в понимании нейрохимических основ моногамии, поняли, какие нейротрансмиттеры и рецепторы за это отвечают. «Сейчас уже выделены гены: оказывается, полиформизм по ним (т.е. наличие нескольких разновидностей в популяции) часто ассоциирован с нарушениями социального поведения», — отмечает биолог, приводя забавный пример. «Оказывается, у прерийной полевки имеется удивительное свойство. Вот смотрите, в клетке, разгороженной проволочной решеткой, сидят два самца, и если один много пьет, то и другой — тоже. Однако это работает, если речь идет о растворе спирта. При замене последнего на раствор сахарина такого нет, — улыбается Михаил Мошкин. — Есть и другой момент: посадив склонного к алкоголизму зверька в компанию малопьющего, можно увидеть, что первый начинает «употреблять» меньше. Таким образом, у нас появляется модельный объект, на котором можно решать очень важную проблему».
Всем известный голый землекоп как лабораторный объект, по мнению Михаила Мошкина, не очень перспективен, ведь для исследователей он наиболее интересен в старческом возрасте, а стареть практически никогда не начинает — зверьков надо держать лет 25-30, чтобы потом начать изучение. Однако именно на них сейчас открывают очень интересные особенности ингибирования, то есть, замедление опухолевого роста. «Кроме того, установлено, что белок, который ответственен за болезнь Альцгеймера, есть и у этих животных, причем, его не меньше, чем у мышей или людей, — говорит Михаил Мошкин, — но у голых землекопов он менее склонен к образованию агрегаций, которые являются одной из причин гибели нейронов и формирования нейродегенеративных болезней. Иными словами, эти существа позволяют изучать природные механизма борьбы со старением».
Кроме теплокровных зверей, в лабораториях можно работать и с другими, на первый взгляд, экзотическими представителями царства животных. Кандидат биологических наук Михаил Львович Ловать из Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова рассказывает об использовании…рыб. По словам ученого, это вполне отвечает так называемому принципу 3R, применяемому в биоэтике: reduction (сокращение количества лабораторных объектов), refinement (усовершенствование эксперимента таким образом, чтобы минимизировать страдания подопытных существ) и replacement (замена высокоорганизованных животных низкоорганизованными без потери в качестве получаемых данных).
«Одной из моделей, максимально простой, но проявляющей достаточное количество признаков, сходных с млекопитающими, является рыба семейства карповых Данио рерио или «зебрафиш», — говорится в докладе Максима Ловатя. — Исходно адаптированная к лабораторным условиям как удобный объект для исследования эмбриогенеза, в настоящее время она по количеству публикаций опережает другие широко используемые виды: приматов, собак и морских свинок». Кроме того, по замечанию специалиста, значительную часть экспериментов занимает изучение токсичности фармпрепаратов, а также поведенческих опытов (таких как локомоторная активность, тревожность, обучение, зависимости). «Легкость получения сотен мальков одного возраста позволяет делать большие выборки и ставить множество контролей», — отмечает Максим Ловать.
В случае с «зебрафиш» с меньшими затратами соблюдается и принцип refinement, ведь он зачастую требует дорогостоящего оборудования, строгого контроля параметров опыта, а также выполнение весьма сложного стандартного регламента. По мнению исследователя, использование лабораторных рыб позволяет решить бОльшую часть возникающих проблем без излишних затрат. «Система аквариумов с рециркуляцией воды способствует компактному размещению значительного количества особей. Кроме того, маловероятен перенос каких-то патогенов от персонала к подопытным объектам, а стабильность естественной микрофлоры снижает расходы на стерилизацию и дезинфекцию», — утверждает Максим Ловать. Помимо этого, по его словам, естественная среда обитания «зебрафиш» позволяет поддерживать заданную концентрацию веществ в крови без хирургических манипуляций — достаточно добавить нужные препараты (например, анальгетики) в воду. А поскольку данио рерио обладают малыми размерами и относительной простотой поведенческих реакций, то и стресс при эксперименте они получают меньший. «Если использовать этих рыб в качестве модели для предварительной оценки активности изучаемых соединений, то можно значительно увеличить скорость исследований без значительного роста затрат, ущерба для стандартизации и при сохранении соответствия требованиям биоэтики», — считает Максим Ловать.
Екатерина Пустолякова
Фото: 1 - Е. Пустолякова, 2 - Wikipedia.org
