Ποντίκια Εργαστηρίου που “Βγαίνουν στη Φύση” Έχουν Λιγότερο Άγχος – Ένα Σημαντικό Πρόβλημα στην Έρευνα
Σε μια πρόσφατη μελέτη, ποντίκια που τους επιτράπηκε να ζήσουν σε ένα περιβάλλον “άγριου τύπου” έδειξαν διαφορετική συμπεριφορά από τα ποντίκια εργαστηρίου που περιορίζονταν σε κλουβιά.
Η παρότρυνση στο διαδίκτυο να “αγγίξεις γρασίδι” για να ηρεμήσεις την ψυχική σου κατάσταση ίσως υποστηρίζεται από την επιστήμη – τουλάχιστον στα ποντίκια εργαστηρίου.
Μια πρόσφατη μελέτη διαπιστώνει ότι τα ποντίκια που ζουν έξω έχουν λιγότερο άγχος από εκείνα που περνούν τις μέρες τους σε ασφαλή κλουβιά σε μέγεθος κουτιού παπουτσιών. Και αυτό μπορεί να υπογραμμίζει ένα θεμελιώδες ελάττωμα στην εργαστηριακή έρευνα, συμπεριλαμβανομένης αυτής που χρησιμοποιείται για να ελεγχθεί η ασφάλεια και η αποτελεσματικότητα φαρμάκων που τελικά προορίζονται για τον άνθρωπο.
Φάρμακα που φαίνεται να λειτουργούν σε ποντίκια εργαστηρίου δεν λειτουργούν απαραίτητα σε ανθρώπους και ορισμένοι επιστήμονες πιστεύουν ότι αυτό μπορεί να οφείλεται, εν μέρει, στο πόσο παράξενη και απομονωμένη είναι η ζωή του εργαστηρίου για τα τρωκτικά.
“Γιατί υπάρχει αυτό το τεράστιο χάσμα στα αποτελέσματα μεταξύ των ζωικών μοντέλων στα εργαστήρια και των εμπειριών της πραγματικής ζωής όταν δοκιμάζουμε [πολλά] φάρμακα σε ανθρώπους;” είπε ο πρώτος συγγραφέας της μελέτης Matthew Zipple, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Πανεπιστήμιο Cornell. “Πιστεύουμε ότι μεγάλο μέρος αυτής της επίδρασης μπορεί να εξηγηθεί από αυτό το πραγματικά τεχνητό, τυποποιημένο περιβάλλον στο οποίο διατηρούνται τα ζώα εργαστηρίου.”
Τα ευρήματα δημοσιεύθηκαν τον Δεκέμβριο στο περιοδικό Current Biology.
Λιγότερο άγχος στην ύπαιθρο
Τόσο τα άγρια ποντίκια όσο και οι άνθρωποι έχουν πλούσια κοινωνικά περιβάλλοντα, και τα άγρια ποντίκια είναι συνεχώς σε κίνηση, αναζητώντας τροφή, σκάβοντας και αντιμετωπίζοντας κινδύνους, συμπεριλαμβανομένων των πολλών θηρευτών που τους αρέσει να τα τρώνε.
Σε σύγκριση, τα ποντίκια εργαστηρίου κάθονται σε μικρά κλουβιά με δύο ή τρία αδέλφια του ίδιου φύλου. Εκεί, η τροφή και το νερό παραδίδονται σε τακτική βάση. Η μελέτη φαρμάκων σε αυτά τα ποντίκια μπορεί να είναι παρόμοια με τον περιορισμό της έρευνας σε κρατουμένους σε απομόνωση, είπε ο Zipple στο Live Science.
Ο Zipple και οι συνεργάτες του ξεκίνησαν να συγκρίνουν την ψυχολογία δύο ομάδων ποντικών εργαστηρίου: μια ομάδα που παρέμεινε σε ένα εργαστήριο και μια ομάδα που έζησε με άλλα ποντίκια σε ένα εξωτερικό περίβλημα, με γρασίδι, χώμα και έκθεση στον ουρανό. Το έκαναν αυτό χρησιμοποιώντας έναν τυπικό λαβύρινθο, που ονομάζεται “ανυψωμένος σταυροειδής λαβύρινθος”, ο οποίος διαθέτει δύο κλειστούς βραχίονες και δύο ανοιχτούς βραχίονες σε στυλ πεζογέφυρας.
Στην πρώτη τους έκθεση σε αυτόν τον λαβύρινθο κάτω από έντονο φως εργαστηρίου, τα ποντίκια εργαστηρίου συνήθως εξερευνούν τους ανοιχτούς βραχίονες, τους βρίσκουν τρομακτικούς και βασικά δεν τολμούν να βγουν ξανά σε αυτούς. Αντ’ αυτού, παραμένουν στο συγκριτικά ασφαλές, κλειστό τμήμα του λαβυρίνθου. Αυτή η αντίδραση είναι τόσο συνεπής που οι ερευνητές χρησιμοποιούν τους ανοιχτούς βραχίονες για να προκαλέσουν και να μετρήσουν το άγχος στα ποντίκια εργαστηρίου.
Τα ποντίκια που τους επιτράπηκε να περιπλανηθούν έξω πέρασαν περισσότερο χρόνο εξερευνώντας τους “ανοιχτούς” βραχίονες του λαβυρίνθου. (Ευγενική παραχώρηση: Matthew Zipple)
Αλλά τα ποντίκια που ζουν σε ένα περιβάλλον “άγριου τύπου” δεν τρόμαξαν καθόλου από τους ανοιχτούς βραχίονες, διαπίστωσαν ο Zipple και η ομάδα του. Πέρασαν ακριβώς τον ίδιο χρόνο εξερευνώντας αυτές τις περιοχές σε επόμενες επισκέψεις στον λαβύρινθο όπως την πρώτη φορά, όλα αυτά υπό έντονο φως.
Εν τω μεταξύ, τα ποντίκια που ζούσαν σε κλουβιά και στάλθηκαν να ζήσουν έξω είδαν επίσης το άγχος τους στον λαβύρινθο να εξαφανίζεται. ζώα που είχαν ήδη επιδείξει έναν εμφανή φόβο για τους ανοιχτούς βραχίονες και στη συνέχεια πέρασαν μια εβδομάδα έξω, πέρασαν στη συνέχεια διπλάσιο χρόνο εξερευνώντας τους ανοιχτούς βραχίονες σε σύγκριση με τα ζώα που συνέχισαν να ζουν σε κλουβιά.
Η χρήση του τυποποιημένου λαβυρίνθου ήταν ένας “πολύ ισχυρός τρόπος για να δείξουμε τα όρια της συνήθους πρακτικής”, δήλωσε η Andrea Graham, εξελικτική οικολόγος στο Πανεπιστήμιο Princeton που δεν συμμετείχε στην έρευνα.
Τα φυλακισμένα ποντίκια έχουν άλλες βασικές διαφορές
Το εργαστήριο της Graham έχει δείξει ότι τα ποντίκια που ζουν σε κλουβιά εργαστηρίου είναι επίσης ανοσολογικά διαφορετικά από τα ποντίκια που ζουν έξω και συναντούν χώμα, φυτά και μεγάλο αριθμό άλλων ποντικών. Αυτό έχει σημασία, είπε.
Σε μια διάσημη περίπτωση του 2006, ένα φάρμακο που ονομαζόταν TGN1412 φάνηκε να ενισχύει το ανοσοποιητικό σύστημα έναντι της λευχαιμίας σε ποντίκια εργαστηρίου, αλλά προκάλεσε μια σχεδόν θανατηφόρα ανοσολογική αντίδραση στους πρώτους έξι υγιείς ανθρώπους εθελοντές που εκτέθηκαν στο φάρμακο. Μεταγενέστερη έρευνα αποκάλυψε ότι, στα ποντίκια εργαστηρίου, το φάρμακο ενεργοποίησε τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος που ρυθμίζουν και ηρεμούν την ανοσολογική απόκριση. Ωστόσο, σε ποντίκια που ζουν σε περιβλήματα άγριου τύπου, το φάρμακο ενεργοποίησε αντ’ αυτού κύτταρα που αυξάνουν την ανοσολογική απόκριση στο σημείο που το σώμα επιτίθεται στον εαυτό του.
“Εάν περιοριστούμε μόνο στη μελέτη μερικών διαφορετικών γονότυπων [γενετικών προφίλ] ποντικών εργαστηρίου στα ίδια ανοσολογικά βαρετά, ψυχολογικά βαρετά περιβάλλοντα, δεν θα μπορέσουμε πραγματικά να μελετήσουμε ολόκληρο το φάσμα της ανθρώπινης ανοσολογικής ή νευρικής απόκρισης στο περιβάλλον”, είπε η Graham στο Live Science.
Η χρήση περιβλημάτων άγριου τύπου απαιτεί κάποιο αρχικό κόστος και προσπάθεια, και επίσης μειώνει τον άκαμπτο έλεγχο που ασκείται στα υπό μελέτη ζώα προκειμένου να περιοριστούν οι συγχυτικές μεταβλητές στα πειράματα. Ως εκ τούτου, απομακρύνουν τους βιοϊατρικούς επιστήμονες από τη ζώνη άνεσής τους, είπε ο Zipple.
Αλλά η προσθήκη δοκιμών αυτών των λιγότερο περιορισμένων ποντικών θα μπορούσε να εξοικονομήσει πολλή προσπάθεια και χρήματα στην πλευρά των ανθρώπινων δοκιμών, εντοπίζοντας τα φάρμακα που είναι πιο πιθανό να μεταφραστούν από το εργαστήριο στην κλινική, υποστηρίζουν οι συγγραφείς της μελέτης. Ο Zipple και οι συνεργάτες του εξετάζουν τώρα τρόπους με τους οποίους τα ποντίκια που ζουν σε κλουβιά και αυτά που ζουν στην άγρια φύση γερνούν διαφορετικά.
“Ο ευρύτερος στόχος είναι να φτιάξουμε μια λίστα με βιοϊατρικά σχετικές συμπεριφορές, φαινότυπους [παρατηρήσιμα χαρακτηριστικά] και ψυχολογικά χαρακτηριστικά που να φαίνονται ίδια στο εργαστήριο και στο πεδίο”, είπε, για να βοηθήσουμε με το ζήτημα της μετάφρασης των αποτελεσμάτων στους ανθρώπους. Θέλουν επίσης να συντάξουν μια “λίστα με χαρακτηριστικά που φαίνονται αρκετά διαφορετικά”, είπε.