Сотрудники вивария показали, как содержат грызунов, и рассказали, ради каких необходимых человечеству открытий «селекционируют» крыс с гипертонией, мышей, склонных к ожирению или с иммунодефицитом. Также корреспонденты посетили ферму, где сибирские ученые для медицинских опытов вывели специальную породу свиней «миниатюрная СО РА».

Специалисты признаются, что им, конечно же, бывает жаль питомцев, что к некоторым они особенно привязываются и дают имена. Но все же цель подобных научных учреждений и питомников — спасение человеческих жизней в будущем.

Наночастицы проникают в мозг

Научный сотрудник в хирургическом халате и перчатках берет белую крысу из клетки и кладет ее в маленькую прозрачную колбу. Женщина крутит маленький рычажок, и крысе в колбу подается газ. Это наркоз. Он нужен, чтобы животное не испытывало неприятных ощущений при уколе. Крыса уснула, сотрудник делает инъекцию препарата в хвостовую вену. После того, как подопытная отошла от наркоза, ее помещают обратно в клетку.

Наблюдать за манипуляциями ученых приходится из-за стекла – в комнате, где живут крысы, есть своеобразные окошки-шлюзы с двумя дверцами: внутренняя, прозрачная, и внешняя, заклеенная красной пленкой. Через эти шлюзы в помещение передаются материалы и инструменты, а заходить внутрь могут лишь сотрудники в специальной форме. Новосибирский виварий – один из немногих в России, имеющий абсолютный уровень стерильности.

«Воздух, который попадает к животным, проходит хепофильтры и задерживает 100% частиц. Он чище, чем в операционных. В помещении с мышами и крысами нет никакого специфического запаха», — говорит старший научный сотрудник Лаборатории экологической генетики млекопитающих ИЦИГ СО РАН Евгений Завьялов.

Работа с лабораторными крысами в SPF-виварииПолное название учреждения — SPF-виварий. SPF-статус означает, что животные в этом виварии свободны от подавляющего большинства возбудителей болезней. «В марте приезжали фармакологи из США, высоко оценили уровень работы в виварии, высказали намерение проводить доклинические испытания на нашей базе. Наш виварий – один из лучших в России», — продолжает собеседник.

Сегодня в виварии, который работает как центр коллективного пользования, бесплатно проводят эксперименты ученые СО РАН, исследуют действие препаратов на коммерческой основе фармацевтические компании.

Работа с лабораторными крысами в SPF-виварииКак рассказывают специалисты, мыши и крысы используются в лабораторных исследованиях уже более ста лет. На грызунах ученые испытывали вакцины и лекарства, в том числе от смертельных заболеваний. Например, в 1870-х Роберт Кох на мышах доказал, что открытая им бактерия вызывает сибирскую язву.

Кроме доклинических испытаний лекарств, сибирские ученые проводят и другие не менее важные работы. «В мозг мыши вводится культура раковых клеток из мозга человека. Мы включаем томограф, наблюдаем, как развивается опухоль, животное находится под наркозом, после чего восстанавливается», — рассказывает Завьялов. Эта схема позволяет не только изучать опухоли головного мозга, но и испытывать на грызунах лекарства от рака.

Научныи сотрудник вивария срезает шерсть, чтобы пометить крысуНа грызунах также изучают воздействие наноматериалов на живой организм. Нанопесок, который применяется в лакокрасочной промышленности, закапывали животным в нос. «Мы показали с помощью томографа, что эти частицы попадают в мозг и вызывают воспалительные реакции. Нужно проводить дополнительные испытания: насколько безопасно людям работать на производстве этих материалов, придумывать новые способы защиты», — говорит ученый.

Наряду с изучением новых механизмов взаимодействия наночастиц с организмом подопытных не менее важно выполнять работы по стандартным испытаниям наноматериалов. Технологические возможности вивария позволяют выполнять эти работы в соответствии с международными требованиями. Но заказов от РосНАНО пока не поступало.

Потомство в криобанке

Ученые выводят для опытов различные линии мышей (линия – это животные, генотипы которых полностью совпадают). Например, в новосибирском виварии содержатся мыши, склонные к ожирению, крысы с гипертонией, иммунодефицитные мыши. Но чаще испытания проводят, по словам Завьялова, на «рутинной» линии, то есть на обычной здоровой мыши или крысе. Это позволяет выявить тенденции, свойственные всем особям этого вида.

SPF-виварииСозданием линий сотрудники вивария занимаются в специальном репродуктивном центре, напоминающем центр ЭКО. «Специалисты берут эмбрионы на ранних стадиях развития, в эти эмбрионы встраивают нужный участок генома, потом эмбрион подсаживается к самке, развивается, и получается новый организм», — поясняет Завьялов.

По его словам, из этого приплода отбираются особи с необходимыми свойствами. Дальше животные скрещиваются, и их потомство несет заданные характеристики.

В этом году виварий собирается освоить еще одно направление. Два сотрудника поедут в Японию осваивать технологию получение генетических линий мышей на основе эмбриональных стволовых клеток, которые вводятся в эмбрион на ранней стадии развития.

Криобанк SPF-виварияВиварий создает свое хранилище материалов для воспроизводства различных линий грызунов, собирая эмбрионы в специальном криобанке. Говорят, что это экономичней, удобней и дешевле, чем содержать и постоянно выводить потомство. «В жидкий азот помещаются эмбрионы, они могут храниться бесконечно долго. Когда нужна эта линия, достается материал и подсаживается самкам», — говорит специалист.

Нормальная, но компактная свинья

Другие лабораторные животные – минисвиньи – в отличие от грызунов чаще всего используются в медицинских целях. На минисвиньях, которые весят, как и средний человек, от 60 до 100 килограммов, тренируются начинающие хирурги, а также проводятся экспериментальные операции.

Криобанк SPF-вивария"Глаза, зубы, внутренности, кожные покровы минисвиней – все это может использоваться в медицине. В НИИ травмотологии и ортопедии взяли на операцию одну свинью, ей наращивали железные копытца, она на колясочке ездила", — рассказывает зоотехник питомника минисвиней Вера Запорожец.

По словам старшего научного сотрудника Лаборатории генетики и селекции пушных и сельскохозяйственных животных Института цитологии и генетики СО РАН Сергея Никитина, НИИ патологии кровообращения им. Е.Н.Мешалкина заказал для операций в этом году 40 свиней. «Также медики брали животных на исследование показателей крови и молекулярных маркеров из выщипа на ухе. Мы можем здесь голов 700 молодняка вырастить, но пока 200, так как продается очень мало», — отметил ученый.

Питомник мини-свинеиНа свиньях, как на грызунах, можно испытывать препараты, но ученые редко прибегают к такой практике. Никитин считает, что это связано с тем, что специалисты хорошо изучили мышей. И им удобней работать по стандартной модели, а не учиться проводить исследования на минисвиньях.

Над выведением лабораторных свиней ученые Института цитологии и генетики работали не один год. Сначала специалисты в 80-х годах прошлого века вывели минисибсов — миниатюрных сибирских свиней, — но животные прожили недолго, их сгубила инфекция.

«Минисибсы просуществовали в хозяйствах с 1984 по 1987 год, в Перестройку на ферме вспыхнул бруцеллез, и в 1987 год. У всех животных пришлось уничтожить. Мы нашли потомков минисибсов в Подмосковье, но там велась своя селекция. Пришлось выводить минисвиней заново, с использованием крупной белой породы свиней», — рассказывает Сергей Никитин.

Питомник по разведению сибирских мини-свиней По словам ученого, новая выведенная свинья оказалась даже лучше предыдущей: представители «миниатюрной СО РАН», как окрестили породу сами разработчики, более жизнестойкие и доброжелательные, чем минисибсы.

Зоотехник Вера Запорожец относится к питомцам как к членам семьи, дает любимцам имена – есть на ферме Блондин и Царевна. Девушка балует минисвиней морковкой и яблоками, берет самых маленьких на руки.

«Наши свиньи красивые. Головка у них легкая, стоят не на полусогнутых, а на прямых ногах, как нормальная, но компактная свинья. Они, как и люди, разные по характеру, но все очень любопытные и доброжелательные», — рассказывает зоотехник.

Питомник мини-свинеиВера Запорожец признается, что ей жалко отдавать своих питомцев на опыты. «Но что делать, потом кому-то жизнь спасут…» — говорит она.

Памятник пока в проекте

В благодарность животным, которые спасают жизни, сибирские ученые собирались установить памятник возле лабораторного корпуса медицинского института. В 2005 году скульптор Арам Григорян создал двухметровую модель памятника: на ладони огромной человеческой руки находится маленькая лабораторная мышь. Однако идея до сих пор не реализована.