4. Использование животных в обучении

Использование животных в процессе обучения необходимо при получении прикладных медико-биологических знаний.

Примерно 1% животных используется в образовательных целях. Это необходимо, чтобы научить будущих медиков и биологов обращаться с живой телесностью, чтобы у врача был опыт обращения с другими животными.

Студенты обязательно изучают и технологии экспериментальной работы, и этические нормы, которым должен следовать экспериментатор. Работа с животными позволяет студентам и молодым специалистам получить практические навыки, которые трудно или невозможно приобрести в теоретическом обучении. Лабораторные животные позволяют исследовать сложные биологические и физиологические процессы в организме.

Животные часто используются в качестве моделей для изучения человеческих заболеваний. Это позволяет будущим врачам и исследователям понять патогенез различных заболеваний. Работая с лабораторными животными, студенты учатся применять знания из различных областей, таких как анатомия, физиология, биохимия и молекулярная биология.

Перенос знаний, которые были получены в результате модельных экспериментов, на выводы целостного живого организма весьма ограничены. Хотя компьютерные симуляции и модели могут воспроизводить определенные аспекты биологических процессов, они часто не могут воссоздать всю сложность и динамичность живого организма. Работа с реальными животными позволяет студентам развивать практические навыки, которые невозможно полностью освоить только на симуляторах. Альтернативные методы не позволяют изучать поведенческие реакции в ответ на какие-либо стимулы.

Тенденция развития медико-биологического образования связана в основном с моделями, трупным материалом (минимизация вовлечения животных в процесс обучения).

Но использование животных является необходимым источником знаний для науки в целом и особенно медицины, и без него человечество не сможет бороться с болезнями. Эксперименты позволяют определить нормальное и патологическое течение различных процессов. Современные хирургические методы, включая операцию по замене тазобедренного сустава, трансплантацию почки, трансплантацию сердца и переливание крови, были усовершенствованы на животных.

5. Использование животных в трансплантологии

На сегодняшний день в листы ожидания трансплантации тех или иных органов включены тысячи человек.

Однако для реципиента всегда существует возможность развития реакции отторжения трансплантанта даже при тщательном подборе донора по системе антигенов. В результате дефицит донорских органов составляет мировую проблему.

Некоторые плюсы использования животных в трансплантологии:

Решение проблемы дефицита донорских органов. Пересадка органов животных может помочь тем пациентам, которым не хватает донорского материала или он по какой-то причине не подходит.

Подходящие размеры органов. Регулируя возраст и подбирая породы животных, можно выбирать органы, подходящие по размеру любому человеку.

Стерильные условия выращивания. Современные технологии позволяют выращивать животных в стерильных условиях, ограждающих их от заражения инфекционными заболеваниями.

Возможность генетической модификации. С помощью системы редактирования генома CRISPR/Cas иммунные характеристики животных можно приблизить к человеческим. Например, созданы свиньи, в геноме которых отсутствуют определённые белки-антигены, вызывающие иммунные реакции в организме человека, либо, наоборот, производятся некоторые полезные человеческие белки.

Доступность животных. Свиней легко разводить, поэтому при внесении в их геном изменений можно путём простого скрещивания получать генетически однородные линии животных, которые могут давать универсальные органы для трансплантации.

Сходство тканей и органов животных с человеческими. Большинство органов свиней сходны с человеческими как по структуре, так и по функции.

Возможность снизить реакцию иммунной системы человека на чужеродные антигены. Например, частично убить костный мозг человека-донора и вселить туда кроветворные стволовые клетки свиньи. Впоследствии потомки донорских клеток заселяют тимус, где происходит созревание и иммунологическое «обучение» T-лимфоцитов, в результате чего иммунные клетки, способные атаковать собственные белки организма, погибают.

Возможность преодолеть тканевую несовместимость. Достижения в области редактирования генома позволяют приблизить иммунные характеристики животных к человеческим. Например, созданы свиньи, в геноме которых отсутствуют определённые белки-антигены, вызывающие иммунные реакции в организме человека, либо, наоборот, производятся некоторые полезные человеческие белки.