1-qism. Sichqon o‘rniga chip: qanday qilib tajriba quyonchalari o‘rnini chiplar egallamoqda? to’liq malumot oling

Vaksinalarni ishlab chiqishdan tortib, to noyob genetik kasalliklarni oʻrganishgacha boʻlgan biotibbiyot tadqiqotlari milliardlab dollar va yuz minglab mutaxassislarni talab qiladi. Bu borada yillab va hatto oʻn yillab mehnat qilinishi kerak. Bunda esa millionlab laboratoriya hayvonlaridan foydalaniladi. Hayvonlar tajribalarda oʻz xohishi bilan qatnashmaydi va ularning ishtiroki kamdan kam hollarda oʻz turining manfaatiga xizmat qiladi (garchi odamlar hayvonlar uchun dori-darmon va vaksinalar bilan shugʻullansa ham, ularning manfaatlari birinchi oʻringa qoʻyilmaydi). Biz ushbu maqolada nega olimlar tajriba sichqonlarisiz ishlashi hali ham qiyinligini va qay hollarda hayvonlarni kremniy idishdagi tirik hujayralar muhiti bilan almashtirish mumkinligini koʻrib chiqamiz.

Ushbu maqola bilan N + 1 “Tutun tarqaganda” loyihasini davom ettiradi. U chekish, nikotin, axloqiy, biokimyoviy tadqiqotlar bilan bogʻliq turli jihatlarga, shuningdek, ushbu hodisa bilan bogʻliq boʻlgan fundamental fan – toksikologiya, maʼlumotlarning ochiqligi borasidagi muammolarga va boshqalarga bagʻishlangan. Loyiha Rossiyadagi Philip Morris International xalqaro tashkiloti koʻmagida tayyorlangan. Maqola mualliflarining fikri kompaniya qarashlariga mos kelmasligi mumkin.

15-iyul kuni Buyuk Britaniya hukumati 2020-yilda britaniyalik olimlar tomonidan tajribalarda 800 mingdan ortiq sichqon, 198 mingta kalamush, 189 mingta baliq, 2 mingdan ortiq quyon va 146 ta mushukdan foydalanilgani haqida xabar berdi. Laboratoriyalardagi tajribalarda jami 1,4 million hayvondan foydalanilgan. Xuddi shuncha songa teng odam Yekaterinburgda yashaydi. Tajribalar davomida 800 000 ga yaqin hayvonlar halok boʻlgan yoki ogʻir jarohat olgan (insoniylik nuqtayi nazaridan bunday hayvonlar odatda tadqiqot natijasida oʻldiriladi). Britaniyaliklarning taʼkidlashicha, tajribalar uchun “jonli sarf materiallari” umumiy soni 2019-yilga nisbatan 15 foizga kamaygan, ammo bu son koʻplab laboratoriyalar kovid pandemiyasi tufayli oʻz tadqiqotlarini shunchaki toʻxtatib qoʻygani bilan bogʻliq.

Buyuk Britaniya biotibbiyot tadqiqotlar hajmi boʻyicha dunyodagi ikkinchi oʻrindagi mamlakatdir, shuning uchun boshqa koʻp mamlakatlarda (AQSh va Xitoydan tashqari) bunga oʻxshash raqamlar kamroq uchraydi. Dunyo boʻylab tajribada hayvonlardan foydalanish boʻyicha umumiy statistika yuritilmaydi, ammo ayrim ma’lumotlarga koʻra, 2015-yilda deyarli 200 millionta hayvon “tajriba quyonchasi” boʻlgan.

Sichqonlar nega kerak?

“Hayvonlar ustida tajribalar” iborasi odatda oq laboratoriya sichqonlarini anglatadi. Laboratoriya tadqiqotlarida kalamush, dengiz choʻchqasi, yerqazar, quyon, mushuk, it, maymun va boshqa hayvonlardan ham foydalaniladi. Ularning orasida sichqonlar juda mashhur, chunki ular kichik, nisbatan arzon, chidamli va seravlod. Bundan tashqari, genlarining katta qismi odamnikiga juda oʻxshab ketadi.

Laboratoriya sichqonlari (boshqa model hayvonlar kabi) tajribalar uchun maxsus yetishtiriladi. Tibbiyot va biologik muassasalarda hayvonlarni koʻpaytirish va saqlash uchun vivariylar – laboratoriya hayvonlarini saqlashga moʻljallangan binolar yoki alohida xonalar mavjud. Vivariyda hayvonlarni saqlash shartlari qatʼiy ravishda tartibga solinadi, hatto binodagi nisbiy namlik tavsiya etilgan foizgacha (laboratoriya hayvonlarining asosiy turlari uchun bu ko‘rsatkich 50—65 foiz) ushlanadi.

Bugungi kunda laboratoriyada “yovvoyi” sichqonlar kamdan kam uchraydi. 2020-yilda Buyuk Britaniyadagi tajribalarda foydalanilgan 1,4 millionta hayvonga qoʻshimcha ravishda maʼlum tadqiqotlarda foydalanish uchun yana shuncha miqdordagi hayvonlar genomi oʻzgartirilgan.

Genetik jihatdan oʻzgartirilgan sichqonlar qoida tariqasida toʻliq yoki maʼlum sharoitlarda (Cre-lox, shartli knock-out) “yoqilgan” (knock-in) yoki “oʻchirilgan” (knock-out) genlari boʻlgan hayvonlardir. Baʼzi hollarda maʼlum bir genning faolligini oʻchirish fenotipik tarzda namoyon boʻladi. Buning yordamida esa oʻchirilgan gen nima uchun masʼul ekanini tushunib olish mumkin. Shunday qilib, genetik jihatdan oʻzgartirilgan sichqonlar bilan ishlaydigan tadqiqotchilar bunday gen qanday qilib maʼlum bir kasallikning rivojlanishiga olib kelishi yoki moyillik qilishi mumkinligini bilib oladi. Ushbu usul bilan insonda uchraydigan kasalliklarni, hatto juda kam uchraydiganlarini ham oʻrganish mumkin. Buning uchun shunchaki sichqonlarning genomiga oʻzgartirish kiritasiz va kuzatish hamda tajriba uchun katta guruhdagi hayvonlar toʻplamiga ega boʻlasiz (Rossiyada COVID-19 tadqiqoti uchun transgen sichqonlarning yaratilishi haqida koʻproq maʼlumotni “Biz uchun kasal boʻling” maqolasidan olishingiz mumkin).

Masalan, ApoE -/- liniyasining gomozigotli sichqonlari, yaʼni ApoE oqsilini kodlovchi gendan butunlay mahrum qilingan (Apolipoprotein E geni xolesterin tashishda ishtirok etadi) u yoki bu agentning yurak-qon tomir yoki nafas olish tizimlariga taʼsirini baholashda klinik oldi tadqiqotlarda bebaho “yordamchi”lardir. Bunday sichqonlar butunlay normal rivojlanadi, ammo ular lipoproteinlarni tanadan juda sekin chiqarib yuboradi, qondagi xolesterin darajasidan taxminan besh baravar koʻp boʻladi va ularda hatto meʼyordagi parhez davomida ham oʻz-oʻzidan aterosklerotik zararlanishlar ehtimoli yuqori boʻladi.

ApoE -/- sichqonlarida aterogenez odamlarga nisbatan tezroq yuzaga kelsa-da, bu model ateroskleroz rivojlanishining asosiy mexanizmlarini baholashga imkon beradi. PMI Science olimlari ham ushbu sichqonlar nafaqat ateroskleroz, balki pnevmoniya, emfizema va boshqa baʼzi patologiyalarning rivojlanish xavfini baholash uchun ishlatilishi mumkinligini isbotlab berdi.

Almashtirib boʻlmaslik muammosi

Yangi dori vositalari ishlab chiqilgan taqdirda, klinik oldi sinovlar bosqichida model organizmlar qoʻllaniladi. Ushbu bosqich majburiydir, shundagina ishlab chiqilayotgan preparat dori sifatida roʻyxatdan oʻtishi mumkin (biz “Soʻnggi tekshiruv” maqolamizda klinik sinovlarni loyihalash haqida batafsil yoritib oʻtganmiz).

Bundan tashqari, klinik sinovlarni oʻtkazish boʻyicha talab va yoʻriqnomalar bizda kasalliklarni oʻrganish yoki dori vositalarini sinab koʻrishning model organizmlar bilan ishlashdan tashqari boshqa usuli yoʻqligini tasdiqlaydi. Rossiyada klinik sinovlarga ruxsat olish uchun klinik oldi tajriba natijalarining qisqacha mazmunini taqdim etish majburiydir. Sichqon, kalamush, maymun va boshqa laboratoriya hayvonlaridan foydalanishdan voz kechgan biolog va shifokorlar yo tadqiqotlarni qisqartirishga yoki odamlarning sogʻligi hamda hayotini xavf ostiga qoʻyishga majbur boʻladi (bunga, albatta, hech qaysi tartibga soluvchi organ ruxsat bermaydi).

Bolalar uchun antifrizli eritma

Birinchi mikroblarga qarshi vositalar qatorida sulfanilamid preparatlari klinik amaliyotga 1935-yildayoq kiritilgan. Biroq 1937-yilda ME Massegill kompaniyasi bolalar uchun preparatning suyuq shaklini ishlab chiqarishga qaror qildi. Sulfanilamid yomon eriydi, shuning uchun uni eritishga turli xil moddalar qoʻllaniladi. Ular qatorida foydalanilgan dietilenglikol antifrizning bir qismi boʻlgan zaharli birikma boʻlib chiqdi. Klinik oldi va klinik sinovlar oʻtkazilmadi.

1937-yil oktabr oyida FDA preparatni qabul qilganidan keyin 8 nafar bola va bir katta yoshli bemorning oʻlimi haqidagi xabarni oldi. Ishlab chiqaruvchi kompaniya minglab telegramma yubordi, radio va gazetalarda ogohlantirishlar berildi va barcha FDA inspektorlari hamda mahalliy politsiya oyoqqa turdi. Tashxis varaqalaridagi manzillar boʻyicha xaridorlarni qidirish ishlari tashkil etildi. Imkoni boricha, eng qisqa vaqt ichida dori sotuvdan olib tashlandi, ammo allaqachon sotilgan dorini isteʼmol qilish oqibatida 107 kishi hayotdan koʻz yumdi. Ularning aksariyati bolalar edi.

Biz mana shu yerda “sulfanilamid vasvasasi” va tekshirilmagan dorilar sotuvga chiqarilgan boshqa holatlar haqida batafsilroq yozib oʻtganmiz.

Ilmiy hamjamiyat, albatta, hayvonlar ustida tajriba oʻtkazishning etik muammosidan xabardor. Bunga zamonaviy javob 3R (Reduction, Replacement, Refinement) konsepsiyasidir, yaʼni “qisqartirish, almashtirish va takomillashtirish”.

• Qisqartirish — kam laboratoriya hayvonlari bilan ishlash orqali koʻproq maʼlumot olish uchun uslubiy yondashuvlarni qoʻllashni anglatadi.

• Almashtirish — hayvonlar bilan tajriba oʻtkazmasdan, istalgan maqsadga erishish mumkin bo‘lgan muqobil usullarga oʻtishni nazarda tutadi.

• Takomillashtirish — hayvonlarga minimal noqulaylik tugʻdiradigan yoki ulardagi noqulaylikni yoʻq qiladigan usullardan foydalanish deb tushuniladi.

Bugungi kunda koʻplab tashkilotlar laboratoriya hayvonlaridan foydalanishni boshqarmoqda va tartibga solmoqda yoki muqobil tadqiqotlar haqida maʼlumot tarqatmoqda, yangi usullarni ishlab chiqishga yordam bermoqda. Hayvonlardan sinovlarda foydalanishga muqobil usullar ishlab chiqish boʻyicha Yevropa Ittifoqining referent laboratoriyasi (EURL-ECVAM) muqobil toksikologiya usullarini tasdiqlaydi va ishlab chiqadi. Buyuk Britaniyada NC3R ilmiy tashkiloti tadqiqotchilarga 3R tamoyillariga rioya qilishga yordam beradi. Norecopa — Norvegiyaning mustaqil milliy platformasi, u 3R tamoyillarini targʻib qiladi va muqobil toksikologiya usullari boʻyicha oʻzining ommaviy maʼlumotlar bazasini yaratadi.

Koʻpgina yirik xalqaro kompaniyalar ham 3R tamoyillariga amal qiladi. Masalan, dunyodagi eng yirik farmatsevtika kompaniyalaridan biri boʻlgan GlaxoSmithKline (GSK) allaqachon sinovlarda hayvonlardan foydalanishning bir qismini kompyuter simulyatsiyalari va In Vitro sinovlari bilan almashtirgan. Novartis transmilliy farmatsevtika korporatsiyasi ham 3R tamoyillarini qoʻllab-quvvatlaydi. Jigar regeneratsiyasining asosiy xususiyatlarini simulyatsiya qilish uchun uch o‘lchovli hujayra kulturasidan foydalangan holda, Novartis olimlari tadqiqot uchun zarur boʻlgan kemiruvchilar sonini sezilarli darajada kamaytirdi. Bezgakning jigar bosqichiga qarshi dori-darmonlarni skrining qilish uchun esa jigar hujayralaridan In Vitro usulida foydalanish sinovlarda primatlardan butunlay voz kechish imkonini berdi. Philip Morris International (PMI) hayvonlarda oʻtkaziladigan sinovlarni iloji boricha muqobil yondashuvlar bilan almashtirish ustida ishlamoqda. 2019-yilda PMI 37 ta kompaniya bilan hamkorlik qilib, oʻz xodimlariga hayvonlardan foydalanmagan holda ingalyatsion zaharlanishni baholashning muqobil usullarini oʻrgatdi.

2020-yil fevral oyida AQShning FDA regulyatori dori vositalari va biologik preparatlarni klinik oldi sinovlarda qoʻllash boʻyicha yoʻriqnoma loyihasini ishlab chiqardi. Ushbu loyihada FDA quyidagi usullardan foydalanishni tavsiya qiladi: In Vitro, In Chemico (abiotik kimyoviy reaktivlik usullari) va In Vivo oʻrniga In Silico. Amerika Qoʻshma Shtatlari biotibbiyot tadqiqotlari boʻyicha yetakchi boʻlgani uchun FDA tavsiyalarining taʼsiri yuqorida aytilgan ikki yuz million (yoki undan ham koʻproq) tajribalar uchun qoʻllaniladigan model hayvonlarning katta qismi tomonidan yaxshigina seziladi.

Sichqonlar oʻrniga hujayralar

Hayvonlar bilan ishlash nafaqat etik, balki boshqa bir qator cheklovlarga ham ega. Model organizmlar inson tanasini va uning oʻziga xos xususiyatlarini toʻliq takrorlay olmaydi. Shu sababli hayvonlar ishtirokida oʻtkazilgan tajribalarda dori vositalarining samaradorligi va xavfsizligini baholash natijalari baʼzan odamlarga nisbatan qoʻllanilmaydi.

Talidomid fojiasi

Odamlarga taalluqli boʻlmagan hayvonlar modelining eng mashhur namunasi bu – talidomid preparati tarixi. 1957-yilda Chemie Grunenthal kompaniyasi homilador va emizikli onalar uchun xavfsiz, tinchlantiruvchi vosita sifatida talidomidni klinik amaliyotga kiritdi. Dori sotishga ruxsat berilgunga qadar sichqon va kalamushlarda sinovdan oʻtkazildi. Ushbu sinovlarda talidomidning reproduktiv yoki rivojlanish boʻyicha xavfi aniqlanmadi. Kemiruvchilarning avlodlari sogʻlom tugʻildi. Preparatning xavfsizlik sinovlari muvaffaqiyatli deb topildi va u muomalaga chiqarildi.

Biroq oʻsha paytda olimlar odamlarda kemiruvchilardan farqli oʻlaroq, preparatning reproduktiv va rivojlanish boʻyicha toksikligi kuzatilishi mumkinligini bilmagan. Notoʻgʻri tanlangan klinik oldi sinovlar va taxminan sakkiz yil davomida talidomiddan foydalanish natijasida minglab bolalar tugʻma jismoniy nuqsonlar bilan dunyoga keldi. Ularning qulogʻi va qoʻl-oyogʻi yoʻq edi.

Fojiali voqea tafsilotlari ushbu matnda batafsil yoritilgan.

Maqolaning 2-qismini bu yerda o‘qing → sinaps.uz/maqola/14869

Muallif: Kyara Makiyevskaya.Ushbu maqola nplus1.ru saytidagi “Чип спешит на помощь. Как чипы (не те, о которых вы подумали) заменяют ученым лабораторных животных” nomli maqolaning tarjimasi.
Muqova surat: envatoelements.com