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    Die Wissenschaftler der beste Freund : Die Maus
    
    
    
    
    
    
  
  
  

Die Wissenschaftler der beste Freund : Die Maus

    Sie machen einen Gastauftritt in mindestens der Hälfte der Artikel auf Medical News Today . Sie sind für viele der größten Durchbrüche in der Medizin verantwortlich , Erweiterung der Kenntnisse über Brustkrebs, Hirnverletzung, Leukämie im Kindesalter , zystische Fibrose, Malaria , Multiple Sklerose, Tuberkulose und viele andere Bedingungen . Sicherlich kann der Beitrag der mousekind die Wissenschaft nicht zu unterschätzen . Doch was bringt die Zukunft für diese pelzigen Klammer des Labors ?

    Einige Quellen behaupten, dass die wissenschaftliche Forschung an Tieren ist seit mindestens 500 BC praktiziert. Queen Victoria - Monarch of the British Empire während eines Großteils des 19. Jahrhunderts - ist bemerkenswert, weil die erste Promi- Anti- Vivisektion Kämpferin und Gemälde aus dieser Zeit zeigen, die wissenschaftliche Forschung , die an Hunden durchgeführt.

    Allerdings war es nicht bis Anfang des 20. Jahrhunderts , die die Wissenschaft richtete sein Augenmerk auf die bescheidene Maus.

    ' Die Phantasie Maus ' in die Labor

    Im Jahr 1902 , eine Zeit der neuen Ruhm für die "fancy Maus " - speziell gezüchteten Mäuse als Haustiere , anstatt Speisekammer Geißel - die frühen Genetiker William Ernest Castle führte die Phantasie der Maus an der Harvard University in Cambridge, MA in sein Labor .

    Genetiker arbeiten unter Castle waren die ersten Wissenschaftler zu erkennen, wie Inzucht könnte genetisch homogene Linien von Mäusen einen enormen Einfluss auf das Studium der Genetik haben . Sie fingen an, Mäuse für diesen Zweck zu züchten, und viele der modernen Maustypen heute in Laboratorien - Vornamen wie B6, B10 , C3H , CBA und BALB / c - geht zurück auf die von diesen Wissenschaftlern gezüchtet Linien zurückzuführen.

     Maus
    Mäusen und Menschen teilen etwa 97,5 % ihrer Arbeitszeit DNA .

    Schloss Team interessierten hauptsächlich in mit den Mäusen, die eine genetische Basis für Krebs zu zeigen, aber ein wichtiger Vorteil des genetisch homogenen Mäusen war, dass sie erlaubt unabhängige Forschergruppen , um Experimente an derselben genetischen Materials zum ersten Mal durchzuführen.

    Nun konnte ein Team von Wissenschaftlern in einem Teil der Welt, direkt zu vergleichen ihre Ergebnisse mit einem anderen Team , ohne deren Ergebnisse durch die natürliche Variation der Tiere verwechselt .

    Die California Biomedical Research Association behaupten, dass fast jeder medizinischen Durchbruch in den letzten 100 Jahren hat sich als eine direkte Folge der Forschung mit Tieren gewesen . , Den größten Teil des 20. Jahrhunderts, war jedoch nicht die Maus , die begünstigt tierischen Patienten medizinische Wissenschaft war , aber der Fruchtfliege , und dann später - in den 1970er Jahren - der Fadenwurm .

    Die Abkehr von dieser Arten in wissenschaftlichen Versuchen an Mäusen wurde vom Wunsch den Menschen " , uns besser zu verstehen, angetrieben. In der gemeinsamen genetischen Abstammung , die alle tierischen Lebens Links auf unserem Planeten , Fruchtfliegen und Fadenwürmer wichen von der Linie vor rund 570 Millionen Jahren bis Säugetieren führt.

    Die Divergenz der Säugetierlinie zwischen Mäusen und Menschen war jedoch vergleichsweise junges bei erst vor 60 bis 100.000.000 Jahren.

    Warum Mäuse ?

    Mäusen und Menschen teilen etwa 97,5 % ihrer Arbeitszeit DNA . Die Maus war die erste nicht-menschlichen Säugetier, dessen Genom sequenziert , was zeigte, daß es nur 21 Gene in der menschlichen DNA , die nicht über eine direkte Entsprechung in Maus- DNA und nur 14 Genen einzigartig für Mäuse , die nicht in Menschen gefunden werden, .

    Forschung in den frühen 1990er Jahren sogar vorgeschlagen, dass eine grobe Nachbildung des menschlichen Genoms konnte durch das Brechen des Maus -Genoms in 130 bis 170 Stück und dem Wiedereinbau in einer anderen Reihenfolge ausgeführt sein.

    A 2013 Artikel in das Gespräch auf die Rolle der Maus in der Wissenschaft des 21. Jahrhunderts definiert drei Hauptziele:

    • Zum leichteren Verständnis der funktionellen Teile des Genoms zu unterstützen
    • Als Modelle für das Studium der menschlichen Krankheit handeln
    • Um die Entwicklung von genomischer basierten Therapien für menschliche Krankheiten zu unterstützen.

    Die Autoren dieses Artikels sagen, der Hauptvorteil der Maus als ein Thema ist, dass , während die menschliche Gesundheit durch eine Kombination unserer Gene und der Umgebung bestimmt - wo selbst eineiige Zwillinge unterschiedliche Krankengeschichten im Laufe ihres Lebens entwickeln - genetische Veränderungen können viel genauer in Labor-Mäusen definiert werden.

    Labormäuse auch nur 2 oder 3 Jahre zu leben , so dass die Forscher die Möglichkeit, die Auswirkungen von Behandlungen oder genetische Manipulation für einen ganzen Lebensspanne oder sogar über mehrere Generationen hinweg , was nicht machbar am Menschen zu untersuchen.

    Wie kann der Maus -Studien verbessert werden , um Menschenleben besser zu retten?

    In letzter Zeit wurden Mäuse in den Schlagzeilen gewesen , als ihr Wert in der medizinischen Studien wird frisch diskutiert.

    Medical News Today berichtet über eine Studie , die 21. Jahrhundert Labormethoden angewandt eine berüchtigte Phase -2-Studie im Jahr 1993 , wo fünf Probanden starben als Folge der Einnahme des Medikaments fialuridine .

    Wo keine toxischen Auswirkungen auf die Leber berichtet - - und hatte für die Prüfung am Menschen zugelassen worden Fialuridine zuvor in Mäusen, Ratten, Hunden und Primaten geleitet präklinische Toxikologietests . Unknown Wissenschaftler dann , wenn auch der Mechanismus eines Nukleosid -Transporter funktioniert anders beim Menschen , als es bei anderen Tieren tut. Folglich starb fünf Personen in der klinischen Prüfung von Leberversagen und eine weitere zwei überlebten aber erforderlich Notfall Lebertransplantationen .

     schläfrige Maus
    Eine große internationale Projekt wird derzeit versucht, jedes Gen des Mausgenoms wiederum unterbrechen , um die Auswirkungen der jeweiligen Störung dokumentieren.

    Die Forscher hinter der neuen Studie wollte sehen, ob " chimären Mäusen " könnte die Hepatotoxizität von fialuridine erkannt haben , wenn sie in die ursprünglichen toxikologischen Tests für das Medikament verwendet worden war. Chimäre Mäuse sind Mäuse , die einige menschliche Zellen haben . In diesem Fall hatten die Mäuse 90% der Leberzellen , die mit menschlichen Leberzellen ersetzt.

    Die Forscher fanden heraus , dass die chimären Mäuse zeigten die gleichen Symptome wie die menschlichen Teilnehmer an der 1993 -Studie. Wenn diese Mäuse waren in der präklinischen Tests für fialuridine verwendet worden , dann die menschliche Todesfälle der klinischen Studie wäre gebannt .

    Im Gespräch mit Medical News Today , forderte Studie Autor Dr. Gary Peltz die Food and Drug Administration (FDA) , um besser zu integrieren , diese Art von Fortschritten in Drug Evaluation zur Verbesserung der Sicherheit .

    "Dieses Papier stellt einen Wendepunkt für die chimären Maus -Feld ", sagte er uns. " Es bietet die erste klare Beweis dafür, dass in chimären Mäusen durchgeführten Studien konnten die Arzneimittelsicherheit , die in diesem Fall wäre eine Tragödie durch einen menschlichen spezifische Medikamententoxizität verursacht abgewendet zu verbessern. "

    Menschliche Krankheitsformen von Genen können auch in das Mausgenom eingefügt werden , um bestimmte Aspekte der Alzheimer, Fettleibigkeit, Diabetes, Blut Defekte Immunproblemen, Nierenerkrankungen , Krebs, neurologischen Erkrankungen und viele andere Bedingungen zu replizieren. Organisationen wie die Australian Phenomics Netzwerk derzeit Anhäufung eine Sammlung von Mäusen , die das gesamte Spektrum der genetischen Variationen , die Krankheiten beim Menschen verursachen .

    Darüber hinaus wird eine große koordinierte internationale Projekt zur Zeit versuchen, jedes Gen des Mausgenoms wiederum unterbrechen , um die Auswirkungen der einzelnen Störungen zu dokumentieren und zu bewerten ihre Folgen für den Menschen.

    Dr. Michael Dobbie , der australischen Phenomics Netzwerk , erläutert die Vorteile dieses Projektes :

    "Das Dämmern Ära der personalisierten Medizin und bietet präzise Diagnosen und therapeutische Interventionen , kann nur Wirklichkeit werden , wenn wir auf die Hand hochauflösende Modellsystemen , wie zum Beispiel Mäuse, die verändert wurden , um genau den Krankheitszustand zu imitieren auf individueller Basis . die verlockende Traum von einem medizinisch - relevanten "Avatar" ist jetzt in Reichweite und die leistungsfähige genetische Werkzeugkasten durch die Maus bietet, ist die geradesten Weg zu diesem Ziel. "

    Obwohl große Forschungsprojekten wie diesem Punkt auf eine lange Zukunft für die Maus in der medizinischen Forschung , haben andere neue Studien Fehlbarkeiten im Mausmodell gefunden.

    Vielleicht am meisten überrascht ist die letzte Offenbarung , dass die Ergebnisse von Studien der Maus kann durch das Geschlecht der Forscher verwechseln . Eine Studie von Forschern an der McGill University in Montreal, Kanada , behauptet , um zu bestätigen , was einige anekdotische Beweise vorgeschlagen hatte - , dass Labormäuse und Ratten gestresst in Gegenwart von männlich - aber nicht weiblich - Forscher , die Ergebnisse verfälschen könnten .

    Ein weiteres Argument vor kurzem über Geschlecht und Maus Studien gezündet , diesmal über Vorlieben der Wissenschaft für die Verwendung von überwiegend männlichen Mäusen in Laborversuchen . Traditionell wird der Östruszyklus weiblichen Mäusen wahrgenommen wurde , die Ergebnisse der Forschung in einer Weise, die schwierig zu steuern ist verwirren , so etwa fünfmal so viele männliche Mäuse werden in Experimenten als weibliche Mäuse verwendet .

    Anstatt einfach nur eine Variation über ein Thema von Männern - - Doch diese Annahme ist nun erfolgreich von Wissenschaftlern und feministischen Gruppen , die darauf hinweisen , dass Frauen in Frage gestellt können Medikamente mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten , um männliche Patienten verstoffwechseln , was möglicherweise zu ganz anderen Arzneimittelreaktionen , kann nicht vorhergesagt , wenn präklinischen Prüfung wird an männlichen Mäusen beschränkt.

    In diesem Monat , die National Institutes of Health (NIH) bekannt gegeben, dass diese Gender-Bias in Mausversuchenmuss ein Ende haben und dass neue Richtlinien, die das Geschlecht Auswahl an Tieren in der Forschung wird im Oktober vorgestellt.

    Ist Tierversuche bald ein Ding der Vergangenheit an ?

    Zusätzlich zu unserem ethischen Probleme über die Behandlung von Tieren - - ein unzuverlässiger Wissenschaft Berichte über Mängel in der Maus-Modell auf die Kritik von einigen Wissenschaftlern und Tierschutzorganisationen , die Tierversuche hinzuzufügen.

    Im vergangenen Jahr , Popular Science lief ein Stück behaupten, dass 90% der Arzneimittel, die Tierversuche anschließend in Studien am Menschen als direkte Folge der genetischen Unterschiede zwischen den Arten scheitern passieren . Der Artikel zitiert auch ein Trend bei der Verwendung menschlicher Zellen als Teil der toxikologischen Tests , anstatt tierischen Subjekten , als Zeichen, dass humanspezifischen Studien können bald ersetzen Tiermodellen .

    "Es gibt viele Gründe, warum die vereinfachende Behauptung, dass 90% der Arzneimittel, die Tierversuche nicht bestehen in Studien am Menschen ist nicht stichhaltig, auf den Prüfstand ", Prof. Ruth Arkell von der Australian National University , der ausführlich über Maus Studien zuvor geschrieben hat , erzählt us . " Eine neu entstehende Wertschätzung ist, dass unsere begrenzte Kenntnis der menschlichen Krankheit , in der Vergangenheit verursacht Patienten zusammen für klinische Studien in unangemessener Weise zusammengefasst werden. "

    Prof. Arkell erklärt, dass bei Krebs -Tests, zum Beispiel Krebserkrankungen nun bekannt, dass von verschiedenen Klassen wurden in einen Topf geworfen , was bedeutete, dass veränderte Mäuse positiv auf medikamentöse Behandlungen gezielt bestimmte Mechanismen die Wissenschaftler wurden bei der Suche zu reagieren würde , aber diese Medikamente würden nicht vorteilhaft bei Menschen . Das Problem ist einer der wissenschaftlichen Fehlklassifikation und nicht ein Problem mit dem Maus-Modell , an sich .

    Im Jahr 2012 kündigte die NIH , dass sie an Schimpansen Ausstieg aus Experimenten. Die USA sind einer von nur zwei Ländern in der Welt (die andere ist Gabun) , die immer noch an Schimpansen zu experimentieren - ein Tier, das den Menschen zu teilen knapp 99% unserer DNA mit . Dies hat zu einigen von einer allgemeineren Bewegung hoffen weg von Tierversuchen als neue technologische Innovationen hervor bekennenden zu höheren klinischen Genauigkeit zu ermöglichen , ohne angebracht ethisches Dilemma geführt.

     Labor -Maus mit Bechergläser
    Einige Berichte deuten darauf hin, dass 90% der Arzneimittel, die Tierversuche übergeben anschließend scheitern in Studien am Menschen als Folge der genetischen Unterschiede zwischen den Arten.

    Vorgeschlagene Alternativen zu Tierversuchen haben intensive Spekulationen vor kurzem generiert. Dazu gehören das Potenzial für die Prüfung auf menschliche Organe in einem Labor aus Stammzellen , gewachsen wie die künstliche Haut enthüllte letzten Monat von einem Team von King 's College London im Vereinigten Königreich.

    "Verwendung von Tieren für die Prüfung ist sehr aufwendig und in vielen Fällen gibt nicht relevanten Ergebnisse, die sicher auf Menschen übertragen werden können ", so Dr. Dusko Ilic , der geführte Co die künstliche Haut Projekt , sagte Medical News Today .

    "Unser Modell kann von induzierten pluripotenten Stammzellen in unbegrenzter Anzahl erstellt werden und alle Einheiten genetisch identisch sind , was machen Vergleich einfacher und weniger fehleranfällig ist , " Dr. Ilic erklärt , und fügte hinzu , dass die Stammzellen aus Individuen mit der Haut erzeugt werden Krankheit, die neue Arzneimittel ermöglicht, auf krankheitsspezifischen Zellen in den resultierenden Epidermis getestet werden.

    Eine weitere viel gepriesene Entwicklung kommt in der Form der " Biochips " von Harvard Wyss Institut für biologisch inspirierte Technik Pionierarbeit geleistet. Diese Vorrichtungen imitieren die Funktionen von menschlichen Organen, wie Lunge , Herz, Niere und Darm. Jedes "Chip" ist eine Kombination aus lebenden menschlichen Zellen und Mikrofluidtechnik .

    Das Pharmaunternehmen Astrazeneca haben mit Wyss zusammengeschlossen, um die Chips in Arzneimittelstudien zu verwenden, und das NIH , FDA und US Defense Advanced Research Projects Agency haben 150.000.000 $ investiert, um die Entwicklung der Chips beschleunigen .

    Medical News Today sprach mit Michael Renard aus Organovo Inc. , ein Unternehmen, Pionier bei der Verwendung von " Bioprinting . " Organovo entwickeln eine Reihe von menschlichen Gewebekrankheitsmodellenfür Drogentests und medizinische Forschung .

    Ihre Streifen bioprinted Lebergewebe - entwickelt, um die zelluläre Architektur des natürlichen Gewebe zu replizieren - sollen organähnlicher Funktionen für bis zu 40 Tage , ein Durchbruch, einige haben als Meilenstein in der Toxikologie -Tests beschrieben beibehalten.

    Obwohl Renard betonte, dass die Absicht des Organovo Bioprinting nicht um Tierversuche zu ersetzen , hatte er dies , um auf die Vorteile für die Forschung des menschlichen spezifische Gewebe von der Firma angeboten sagen :

    "Funktionale menschlichen Gewebemodelle versprechen , um spezifische Informationen über Menschen einem Medikamentenkandidaten hinzufügen , Erzeugen von Daten aus einer kontrollierten aller menschlichen Mikroumgebung auf einem Niveau von Komplexität, die imitiert in vivo menschlichem Gewebe Zusammensetzung und Verhalten.

    Die Absicht eines neuen Modells, das auf die Arzneimittelentwicklung eingebracht wird, ist es, die Vorhersagewert und translationale Wissenschaft zwischen dem, was im Labor beobachtet, und dem, was in Studien am Menschen und die menschliche Behandlung beobachtet zu verbessern. "

    Ob diese neuen Technologien wird die Wissenschaft Bedarf an Tiermodellen vermindern , bleibt abzuwarten . Das Testen von Medikamenten in Mäusen und anderen Tieren ermöglicht es Wissenschaftlern zu beobachten, wie eine Droge, interagiert mit einer vollständigen Kreislaufsystems, einschließlich des Effekts kann es auf verschiedene Organe haben, da es sich um einen lebenden Körper gepumpt wird - ein Vorteil, daß diese modularen Systeme sind derzeit nicht in der Lage zu konkurrieren .

    Gewiss, mit neuen Linien von Labormäusen unter einem immer schneller produziert , scheint es, dass - zum Besseren oder Schlechteren - die Maus wird wahrscheinlich eine feste Größe von Labors für einige Zeit bleiben .