Sinh học - Mô hình động vật bệnh lí

Nội dung text: Sinh học - Mô hình động vật bệnh lí

1. Mô hình động vật bệnh lí CBGD: ThS.GV. Trương Hải Nhung Email: thnhung@hcmus.edu.vn BM Sinh lí học và CNSH Động vật &PTN Tế bào gốc (Trường ĐH Khoa học Tự nhiên)
2. Loài chó
3. Chim Hải Âu Tính trung thực
4. Puffin (Chim Hải âu rụt cổ)
5. 1. Giới thiệu về tầm quan trọng của mô hình động vật ứng dụng trong nghiên cứu y sinh, giảng dạy, công nghiệp dược và mỹ phẩm. 2. Giới thiệu các mô hình bệnh lý và các nguyên tắc xây dựng một số mô hình bệnh lý 3. Cung cấp các thông tin, quy trình tham khảo cho xây dựng các mô hình bệnh lý phục vụ cho các mục đích nghiên cứu và thử nghiệm. 4. Nhấn mạnh tầm quan trong của khía cạnh đạo lý trong nghiên cứu trên động vật.
6. 1. Seminar (35%) KẾ HOẠCH : 2. Thi cuối kì (65%) 3. Điểm khuyến khích Tài liệu tham khảo: Sách: 1. P.Micheal Conn, Models for biomedical research, Humana Press 2008. 2. Jann Hau and Gerald L. Van Hoosier, Jr, Handbook of laboratory animal science, CRC Press 2003 3. Phan Kim Ngọc & Phạm Văn Phúc, Công nghệ Sinh học người và động vật, NXB Giáo dục 4. Phan Kim Ngọc & cs, Công nghệ tế bào gốc, NXB Giáo dục. 5. Một số từ khóa: mô hình động vật, động vật bệnh lý, animal model, animal science, animal models of disease, animal model in biomedical research, .
7. I. Giới thiệu 8
8. MÔ HÌNH ĐộNG VậT TRONG NGHIÊN CứU Y SINH Là ngành học mang lại: - Giá trị khoa học và giá trị ứng dụng cao và là chìa khóa vàng trong nghiên cứu điều trị y sinh học - Giá trị kinh tế: mang lợi nhuận siêu khổng lồ
9. Lịch sử sử dụng động vật trong nghiên cứu • Tkỉ thứ 2 Trước Công Nguyên, Galen (triết gia người Hylap) đ ã nghiên cứu trên lợn, khỉ không đuôi. Theo Galen: tất cả các thông tin rút ra từ nghiên cứu ĐV có thể áp dụng trực tiếp trên người • Tkỉ 16: Sai lầm của Galen mới được nhận thấy
10. Lịch sử () • ¼ đầu Tkỉ 19, nghiên cứu Đv chiếm 1/3 các nghiên cứu y sinh • Từ 1901, 2/3 và 7 trong 10 giải Nobel Y sinh gần đây nhất là dựa trên nghiên ở động vật • Ngày nay, nghiên cứu trên động vật để Thăm dò cơ chế Liệu pháp điều Khảo sát tác bệnh và chẩn đoán trị mới dụng thuốc mới
11. Lịch sử () • 1865, Claude Bernard xuất bản cuốn “An Introduction to the Study of Experimental Medicine” được xem là ấn bản đầu tiên về “induced animal model” (động vật mô hình do cảm ứng) • Louis Pasteur và Robert Koch (thuyết bệnh sinh ) điểm mới là sử dụng mô hình động vật bệnh nhiễm và sàng lọc, đánh giá các thuốc kháng khuẩn mới
12. • Bệnh bại liệt – Landsteiner và Popper đã nhiễm được bệnh này vào khỉ – Salk và Sabin phát triển vaccine thông qua nghiên cứu trên gà và khỉ. • Bệnh ểu đường (Diabetes) – Banng và Best chỉ ra tầm quan trọng của insulin trên chó.
13. Trên nguyên tắc có thể thay thế bằng - Mô hình điện toán - Mô hình dòng tế bào - Hay các mô hình phi động vật khác VD: Mô hình điện toán dùng để sàng lọc mức độ gây độc của các chất Tuy nhiên Mô hình động vật vẫn giữ 1 giá trị nhất định và khó mà thay thế bằng 1 mô hình phi động vật nào được. Vd: Bệnh mù, bệnh cao huyết áp .
14. Động vật nào được sử dụng trong nghiên cứu y sinh • Chuột • Chó • Mèo • thỏ • động vật chăn nuôi • cá, ếch, chim • linh trưởng • nhiều động vật khác
15. 1notu Chuột nhắt 20 cặp NST, Tỷ lệ gen tương đồng với người là chuột cống 21 cặp 80% 90% giống người 80% nhóm gen liên kết trùng khớp với người 30.000 gen Gen mở rộng thường liên quan đến : miễn dịch, sinh sản, khứu Mảng DNA số 3 và 16 giống giác người Có sự biến đổi di truyền lớn giữa domescus và musculus Ít hơn gen người 14% Giống alen người đến 67% 38% hệ gen chuột lặp lại xen kẽ 17
16. Tại sao sử dụng động vật trong nghiên cứu Ø Khám phá khoa học (To advance scienfic understanding) Ø Nghiên cứu bệnh As models to study disease) Ø Phát triển liệu pháp điều trị mới ( To develop and test potenal forms of treatment) Ø Bảo vệ môi trường, bảo tồn ( To protect the safety of people, animals and the environment)
17. II. MÔ HÌNH ĐỘNG VẬT TRONG NGHIÊN CỨU Y SINH HỌC 1. Khái niệm 2. Phân loại 3. Nguyên tắc xây dựng mô hình động vật 4. Giá trị kinh tế và giá trị khoa học
18. 1. Khái niệm — “ Một động vật có đặc tính sinh học bình thường được nghiên cứu hoặc động vật bệnh lí tự phát hoặc do cảm ứng có thể được khảo sát và những động vật có các hiện tượng tương tự các hiện tượng trên người hoặc các loài động vật khác” (The U.S. National Research Committee on Animal Models for Research on Aging)
19. 1. Khái niệm “Một sinh vật sống có thể sử dụng để nghiên cứu các đặc điểm sinh học hoặc cách hoạt động, hoặc nghiên cứu các quá trình tiến triển bệnh (bệnh này có thể là tự phát hoặc do một tác nhân nào đó gây ra) và khảo sát các hiện tượng mà có 1 hoặc vài khía cạnh tương tự các hiện tượng trên con người hoặc những loài động vật khác.” (Định nghĩa của Held dựa trên đị nh nghĩa của Wessler)
20. 1. Khái niệm Tóm lại, mô hình động vật là : Động vật có : đặc tính sinh học bình thường hoặc mang các bệnh lí mà các đặc tính sinh học hoặc tình trạng bệnh lí này có 1 hoặc nhiều điểm tương đồng với con người hay 1 loài động vật nào đó. Các động vật có các đặc điểm như trên dùng trong nghiên cứu đựơc gọi là động vật mô hình.
21. Animal Models • Mô hình động vật bệnh lí người (‘Models' of human diseases) – Ví dụ: • Bệnh tiểu đường • HIV • Alzheimer's • Bệnh tự miễn • Một số động vật : – Chuột, chuột rat, linh trưởng, heo, thỏ, etc
22. Mô hình động vật Trong NC Trong nghiên sinh học và cứu bệnh lí chức năng Mô Mô Mô hình Mô hình hình cảm ứng hình tự thăm giải phát dò Mô hình thích Mô biến đổi Mô hình gen hình âm nh ên đoán Orphan model
23. 2. Phân loại (tt) — 1. Mô hình cảm ứng (Induced models) Mục đích nghiên cứu được cảm ứng trên động vật khỏe mạnh — 2. Mô hình tự phát, ngẫu nhiên (về di truyền) (Spontaneous models) Sự mô hình hóa các khiếm khuyết di truyền tương tự như trên con người. VD: chuột Nude — 3. Động vật biến đổi gen (Genetically modeified model) — 4. Mô hình ĐV âm tính (negative animal models) — 5. Orphan animal model : vd: BSE,
24. Hình : Chuột mang khối u dị ghép
25. 3. Nguyên tắc xây dựng mô hình động vật Động vật mô Con người hình Sự khiếm khuyết chức Sự khiếm khuyết chức năng năng hoặc đột biến về gen hoặc đột biến về gen Kiểu hình bệnh Mô hình bệnh lí
26. } Hiện nay mỗi năm trong nghiên cứu khoa học đã sử dụng tới 25 triệu con chuột đặc biệt. } Phòng thực nghiệm Jackson bang Maine, Mỹ là một cơ sở có uy tín cung cấp chuột cho nghiên cứu khoa học, mỗi năm xuất trên 2 triệu con chuột. } Phòng thực nghiệm Charike ở Winminton, bang Massachusetts chuyên cung cấp hàng triệu động vật đặc biệt, trong đó chủ yếu là chuột cho các cơ quan nghiên cứu khoa học và các công ty chế biến thuốc, mỗi năm thu nhập do tiêu thụ những động vật này tới gần 1 tỉ USD.
27. TÌNH HÌNH SỬ DỤNG ĐỘNG VẬT TRÊN THẾ GiỚI 76 % 11 % 9 % 4 %
28. TÌNH HÌNH SỬ DỤNG ĐỘNG VẬT TRÊN THẾ GiỚI HOA KÌ 41-100TRIỆU NHẬT BẢN ĐỘNG VẬT ĐƯỢC DÙNG ĐỂ THÍ ANH NGHIỆM CANADA-PHÁP- ĐỨC
29. } Một con chuột được tạo ra với bệnh viêm khớp giá xấp xỉ 200 USD/con; } Một con chuột mù bẩm sinh, 250 USD. } Và nếu muốn có một con chuột được chuyển hay tạo đột biến hay tách gen theo ý muốn, bạn có thể phải chi trả đến giá 100 nghìn USD/con. } Năm 2006, Viện Y tế Quốc gia Mỹ (NIH) đã phải chi trả đến 10 triệu đô la để mua 250 chủng chuột đã được tách gen, cùng với các dữ liệu chi tiết về sinh lý học. } Hơn 200 bệnh khác nhau đã được ngăn chặn thông qua các nghiên cứu trên động vật
30. 2011 Sản phẩm các loài / Lọc Nội bộ Ngoài * Chuột (bố mẹ) Balb / c $ 13,30 $ 21,30 C57 BL6 $ 13,30 $ 21,30 CBA $ 13,30 $ 21,30 ♀ cho con bú $ 41,37 $ 59,77 Thời gian giao phối $ 47,28 $ 67,13 Mang thai $ 33,98 $ 53,64 Mới sinh ra (<6days) $ 5,91 $ 7,78 Exbreeder $ 15,49 $ 25,06 Chuột (Hybrid F1) CBA F1 $ 14,77 $ 26,19 ♀ cho con bú $ 62,05 $ 109,39 Thời gian giao phối $ 66,49 $ 93,82 Mang thai $ 53,18 $ 75,33 Mới sinh ra (<6days) $ 6,19 $ 9,83 Exbreeder $ 17,73 $ 29,80
31. CÁC TỔ CHỨC LỚN TÀI TRỢ DỰ ÁN SỬ DỤNG ĐỘNG VẬT THÍ NGHIỆM NIH ( MỸ) $12.000.000.000 WELCOME TRUST $14.000.000.000 NC3Rs 17.000.000 BẢNG ANH
32. JACKSON LABORARY $60.000.000/năm Chuột viêm khớp $200/con Chuột mù bẩm sinh $250/con Chuột đột biến $100/con Chuột Nuy $200/ con
33. GIÁ TRỊ KINH TẾ CỦA MÔ HÌNH ĐỘNG VẬT BỆNH LÍ Ở ViỆT NAM Trại Chăn nuôi Suối Dầu thuộc Viện Vắc- xin Nha Trang, và Phòng Chăn nuôi Động vật Thí nghiệm thuộc Viện Pasteur TP.HCM
34. CHĂN NUÔI ĐỘNG VẬT TẠI TRẠI SUÔI DẦU chuột nhắt 20.000-25000 đồng/con Động vật phải chuột lang thường sạch, có lý lịch 110.000-120.000 đồng/con rõ ràng khi đưa vào thí huyết thanh thô 7.000 - nghiệm 10.000 lít chuột nhắt 1-2 ngày tuổi 150.000-200.000
35. TRIỂN VỌNG PHÁT TRIỂN } Ngày 23/12/2010, Viện Kiểm nghiệm thuốc TW đã khởi công xây dựng khu nhà làm việc và nuôi động vật thí nghiệm cơ sở 2 tại xã Tam Hiệp, Thanh Trì, Hà Nội. Đây là một phần của dự án đầu tư tại viện với tổng kinh phí hơn 154 tỷ đồng
36. Mô hình PTN vô trùng trong chăn nuôi chuột thí nghiệm
37. III. Đạo lí sinh học trong sử dụng động vật trong nghiên cứu y sinh — Các nguyên lí (nguyên tắc): “Three R” Năm 1992, Russell và Burch đã phát thảo 3 nguyên lí : - Refinement (sự tế nhị) - Reduction (sự giảm bớt) - Replacement (sự thay thế)
38. Một số các vấn đề khác u Nghiên cứu về tình trạng cảm xúc, tâm lý và tập tính xã hội (lối cư xử) của các loài vật. McDonald’s (Purdue University , nghiên cứu tâp tính loài heo), Burger King và KFC u Cộng Đồng Âu Châu đã ban hành luật không cho làm chuồng hộp ngăn cách riêng từng con heo một, có hiệu lực từ năm 2012. uỞ Đức thì chính phủ khuyến khích chủ nhân nông trại nuôi heo nên cho người tiếp xúc (human contact) với mỗi chú heo 20 giây mỗi ngày và cung cấp cho chúng các đồ chơi để ngăn ngừa chúng đánh nhau.
39. Hai ấn bản về khuôn khổ đạo lí trong sử dụng động vật phục vụ nghiên cứu: uQui định về nỗi đau và sự chịu đựng của động vật. Các nhà khoa học thì quan tâm đến vấn đề đạo đức từ khi Animal Welfare Act ra đời năm 1966 để đảm bảo việc sử dụng đúng động vật trong phòng thí nghiệm. uQui định về sử dụng động vật. Nếu động vật ở trạng thái tỉnh táo thì không khác gì con người, sau đó việc sử dụng bất kì động vật nào như thú cưng, như là nguồn thực phẩm và may mặc, hay dùng trong nghiên cứu thậm chí khi không làm đau chúng và tất nhiên là chúng cũng bị chết thì đạo đức chỉ trích như là sử dụng con người. USDA Animal & Plant Health Inspection Servic
40. Institutional Animal Care and Use Committee IACUC Web Address: hp://research.unc.edu/iacuc/ IACUC Email Address: iacuc@med.unc.edu IACUC Phone Number: 966-5569 Instuonal Official: Tony Waldrop, 962-1319