Vì sao chuột là vật thí nghiệm yêu thích của các nhà khoa học?

Từ việc chế tạo các loại thuốc trị ung thư mới cho đến thử nghiệm bổ sung liên quan đến ăn uống, chuột luôn đóng một vai trò quan trọng trong việc phát triển các thành tựu y tế mới. Trên thực tế, 95% động vật được dùng làm thí nghiệm là chuột, theo Tổ chức nghiên cứu y sinh (FBR).

"Linh vật" của phòng thí nghiệm

Các nhà khoa học và nhà nghiên cứu sử dụng chuột vì nhiều lý do. Một là sự tiện lợi: Chuột là loài gặm nhấm nhỏ, dễ nuôi và bảo quản, thích nghi tốt với môi trường mới. Chúng cũng sinh sản nhanh chóng và có tuổi thọ ngắn từ hai đến ba năm, vì vậy người ta có thể quan sát vài thế hệ chuột chỉ trong một khoảng thời gian tương đối ngắn.

Có thểmua chuột với số lượng lớn và giá thành rẻ từ các nhà sản xuất thương mại -nơi đặc biệt tạo ra các loài gặm nhấm để dùng trong nghiên cứu. Các loài gặm nhấm cũng thường ôn hòa và ngoan ngoãn, giúp các nhà nghiên cứu dễ dàng xử lý khi có sự cố (mặc dù một số loại chuột có thể khó kiềm chế hơn các loại khác.)

Kích thước nhỏ của chuột giúp cho việc nuôi nhốt chúng tại phòng thí nghiệm đơn giản và ít tốn kém hơn hẳn các loài khác.

Hầu hết những con chuột được sử dụng trong các thử nghiệm y tế đều được lai tạo để chúng gần như giống hệt nhau về mặt di truyền. Điều này giúp kết quả của các thử nghiệm y tế thống nhất hơn - theo Viện nghiên cứu bộ gen người quốc gia Mỹ. Một yêu cầu tối thiểu với chuột được sử dụng trong các thí nghiệm là chúng phải thuộc cùng một loài thuần chủng.

Một lý do khác khiến loài gặm nhấm này được sử dụng làm mô hình trong thử nghiệm y tế là do đặc điểm di truyền, sinh học và hành vi của chúng gần giống với con người; nhiều triệu chứng của con người có thể được sao chép ở chuột.

"Chuột là động vật có vú có nhiều quá trình tương đồng với con người và thích hợp sử dụng để trả lời nhiều câu hỏi nghiên cứu" - Jenny Haliski, đại diện Văn phòng bảo vệ động vật phòng thí nghiệm của Viện Y tế Quốc gia (NIH) Mỹcho biết.

Trong hai thập kỷ qua, những điểm tương đồng này đã trở nên mạnh mẽ hơn. Các nhà khoa học hiện có thể nhân giống những con chuột biến đổi gen được gọi là "chuột biến đổi gen". Chúng mang gen tương tự như những con chuột có thể gây bệnh cho con người. Tương tự, các gen chọn lọc có thể được tắt hoặc vô hiệu hóa, tạo ra "chuột khác thường" - có thể được sử dụng để đánh giá tác động của các hóa chất gây ung thư và đánh giá sự an toàn của thuốc, theo FBR.

Chuột làvật thí nghiệm ưa thích của các nhà khoa học

 

Chuột cũng là động vật mang lại nhiều hiệu quả trong nghiên cứu vì các nhà khoa học hiểu rõ các đặc điểm giải phẫu, sinh lý và di truyền học của chúng, từ đó họ dễ dàng nhận ra nguyên nhân tạo ra những thay đổi trong hành vi hoặc đặc điểm của chuột.

Một số loài gặm nhấm, được gọi là chuột SCID (suy giảm miễn dịch nghiêm trọng), tự nhiên sinh ra không có hệ thống miễn dịch và do đó chúng được dùng làm mô hình để nghiên cứu những người có mô bình thường và mô ác tính, theo FBR.

Một số ví dụ về các rối loạn và bệnh tật ở người mà chuột được sử dụng làm mô hình: Tăng huyết áp, tiểu đường, đục thủy tinh thể, béo phì, co giật, vấn đề về đường hô hấp, điếc, bệnh Parkinson, bệnh Alzheimer, ung thư, xơ nang, HIV và AIDS, bệnh tim, loạn dưỡng cơ bắp, tổn thương tủy sống.

Chuột cũng được sử dụng trong các nghiên cứu về hành vi, cảm giác, lão hóa, dinh dưỡng và di truyền, cũng như thử nghiệm thuốc có khả năng chấm dứt nghiện ma túy.

"Sử dụng động vật trong nghiên cứu rất quan trọng đối với sự hiểu biết khoa học về các hệ thống y sinh, từ đây dẫn đến sự ra đời các loại thuốc, liệu pháp và phương pháp chữa bệnh hữu ích", Jenny Haliski cho biết.

Thí nghiệm xây dựng 'xã hội không tưởng' cho chuột

Có hàng nghìn thí nghiệm đã được thực hiện với chuột, nhưng thí nghiệm của John Calhoun vào những năm 1960 vô cùng nổi tiếng vì nó dẫn đến những dự đoán nghiệt ngã về tương lai nhân loại. John Calhoun đã nghiên cứu hành vi của chuột khi ở trong tình trạng quá tải dân số.

Với chuột, thế nào là một xã hội không tưởng (utopia)? Theo một nhà nghiên cứu tìm hiểu về chuột trong suốt những năm 1950 đến 1970, nó có thể bao gồm nguồn thực phẩm vô hạn (tất nhiên!) và nơi trú ẩn thoải mái, tiện lợi. Đây là tất cả những yếu tố trong thí nghiệm John Calhoun dùng để nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ dân số đến hành vi. Sống trong thiên đường không tưởng của mình, những con chuột nhanh chóng bị cuốn vào tình trạng quá tải ngoài tầm kiểm soát, và cuối cùng dẫn đến sự sụp đổ dân số với các mô hình hành vi có vẻ độc ác.

Thí nghiệm diễn ra như sau:

 

Khi dân số đạt mức cao nhất, hầu hết những con chuột dành mỗi giây cuộc đời sống với hàng trăm con chuột khác. Chúng tập trung tại các quảng trường chính, chờ được cho ăn và thỉnh thoảng tấn công lẫn nhau. Rất ít chuột cái mang thai đến kỳ sinh đẻ, và những con khác đơn giản là quên đi đứa con của mình. Đôi khi chúng đánh rơi hay bỏ mặc những con chuột con khi đang mang thai.

Ngoài ra, có một vài chỗ trú ẩn kín đáo chứa một lượng dân số mà Calhoun gọi là "những con chuột xinh đẹp" và chúng thường được bảo vệ bởi một con đực. Những con cái và một vài con đực sống trong không gian này không hề sinh sản hay chiến đấu hay làm bất cứ điều gì ngoài ăn, chải chuốt và ngủ. Khi dân số bắt đầu sụt giảm, những con chuột xinh đẹp thoát khỏi bạo lực và cái chết, nhưng lại hoàn toàn xa lạ với các hành vi xã hội, bao gồm cả quan hệ tình dục hoặc chăm sóc con nhỏ. Những điều này được xem là biểu hiện của một xã hội suy đồi đạo đức.

Các thí nghiệm với chuột của Calhoun vào đầu những năm 1960, được giải thích vào thời điểm đó là bằng chứng về những điều có thể xảy ra trong một thế giới quá tải dân số. Những hành vi bất thường mà ông quan sát thấy được ông gọi là "hành vi chìm".

Sau khi Calhoun viết về những phát hiện của mình trong tạp chí Khoa học Mỹ năm 1962, nó đã làm dấy lên cảm giác sợ hãi về nguy cơ suy đồi đạo đức ở các khu vực đô thị đông đúc. Một loạt các tác phẩm khoa học viễn tưởng - những cuốn sách như Soylent Green, truyện tranh như 2000AD – ra đời dựa trên những ý tưởng của Calhoun và những người cùng thời với ông. Thí nghiệm của ông cũng truyền cảm hứng cho cuốn sách thiếu nhi năm 1971: Bà Frisby và những con chuột, sau đó nó cũng được dựng thành phim năm 1982 – theo ghi chú của Viện Y tế Quốc gia.

Hiện tại, những diễn giải về thí nghiệm của Calhoun đã thay đổi. Nhà báo Inglis-Arkell giải thích rằng môi trường sống mà Calhoun tạo ra không thực sự quá đông đúc, nhưng sự cô lập đã cho phép những con chuột hung dữ ra khỏi lãnh thổ và cô lập những con xinh đẹp. Bà viết: "Dân số không phải là vấn đề ở đây, mà chính là sự phân phối dân số không đồng đều."

Chúng ta không cần phải lo lắng về điều này vì chúng ta là con người, không phải chuột. Nhà sử học y khoa Edmund Ramsden từng viết về thí nghiệm của Calhoun: “Chuột có thể gặp nguy hại trong tình trạng đông đúc; nhưng con người có thể đối phó. Nghiên cứu của Calhoun không chỉ gây nghi ngờ mà còn nguy hiểm.”

 

Một nhà nghiên cứu khác, Jonathan Freedman - đã chuyển sang nghiên cứu con người thật sự - những học sinh trung học và đại học. Nghiên cứu của ông đưa ra một cách giải thích khác: Sự suy đồi đạo đức “không phát sinh từ mật độ, mà từ sự tương tác xã hội quá mức.”