лабораторные животные в биомедицинских исследованиях

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
имени М. В. ЛОМОНОСОВА
ФИЛИАЛ В ПУЩИНО
Программа курса
«ЛАБОРАТОРНЫЕ ЖИВОТНЫЕ В БИОМЕДИЦИНСКИХ
ИССЛЕДОВАНИЯХ»
Направление: 020400.68 – «Биология», квалификация – магистр биологии
Специализированная магистерская программа:
«Экспериментальная биомедицина»
Составитель курса:
к.б.н., ст.н.с. О.Н. Хохлова
Пущино
2011
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Курс посвящен принципам и методам работы с лабораторными животными.
Лабораторные животные использовались и продолжают использоваться в разных областях
биологической и медицинской науки, а также в образовательном процессе студентов. Это, в
свою очередь, развивает науку о лабораторных животных, являющуюся в настоящее время
многопрофильной областью и базирующейся на международных принципах гуманного
обращения и содержания животных.
В курсе дается представление о законодательных
правилах и этических принципах использования лабораторных животных, условиях их
содержания и устройстве современного вивария, методах контроля здоровья, описываются
существующие биомодели и принципы выбора животных в исследование, правила
выполнения манипуляций.
Этот курс рассчитан на студентов, занимающихся по программе магистерской
подготовки, аспирантов, специализирующихся в области фармакологии, физиологии,
биотехнологии, а также научных сотрудников, начинающих работать в областях
биологической науки, использующей лабораторных животных.
Курс состоит из лекций и семинарских занятий, общая трудоемкость – 108 часов.
Аудиторная нагрузка – 54 часа,
из них:
лекции – 36 часов,
семинарские занятия – 18 часов;
самостоятельная работа студентов – 54 часа.
Форма контроля знаний: 9 семестр – экзамен.
2
ПРОГРАММА
1. Биоэтические
и
законодательные
аспекты
использования
лабораторных животных.
•
Масштаб использования животных в научных целях, необходимость, мировые
тенденции. Исторический аспект развития международной нормативной базы
использования животных в научных целях. Обзор законодательных актов разных
стран, регламентирующих использование животных в научных целях, и руководств
по работе с животными. Европейская Конвенция по защите позвоночных животных,
используемых для экспериментальных и других научных целей. Основные
нормативные
акты
Российской
Федерации,
регулирующие
работу
с
экспериментальными животными.
•
Роль международных научных ассоциаций по работе с лабораторными животными.
•
Правило «3Rs». Альтернативы использованию животных в научных исследованиях и
обучении.
•
Биоэтическая комиссия по контролю содержания и использования лабораторных
животных: предназначение и функции Комиссии, состав Комиссии, правила работы.
2. Обоснование выбора животных и их количества для исследования,
экспериментальные биомодели
•
Выбор адекватной модели животных для исследования: типы исследований и
используемые виды, линии животных, генетические модели, модели заболеваний.
Адекватность результатов, полученных на различных видах и моделях животных, их
применимость к человеку.
•
Обоснование количества животных для исследований. Количество животных в
пилотных исследованиях. Математическое обоснование необходимого количества
животных. Общие принципы отбора животных в исследование для уменьшения
количества используемых животных.
•
Стандартизация и гармонизация доклинических исследований. Количество животных
в
токсикологических
исследованиях,
гармонизированные
доклиническим исследованиям безопасности.
3
руководства
по
3. Условия содержания лабораторных животных
•
Контролируемые аспекты содержания лабораторных животных: среда обитания,
параметры микроклимата, корм, вода, подстил.
•
Первичные ограждения: типы клеток, правила размещения в клетках, изоляторы,
индивидуально-вентилируемые клетки.
•
Параметры микроклимата: температура, влажность, воздухообмен, освещение,
уровень шума; контроль параметров микроклимата.
•
Требование к корму и кормление лабораторных животных. Требования к воде и
поение лабораторных животных. Типы подстила и подготовка подстила. Контроль
качества корма, воды, подстила.
•
Санитарные мероприятия при работе с лабораторными животными. Сбор и
ликвидация отходов.
•
Современный виварий: устройство вивария, требования к виварию, оборудование для
содержания животных.
4. Контроль качества животных, программа эффективного ветеринарного
ухода
•
Обязанности и компетенция ветеринарной службы учреждения, работающего с
лабораторными животными.
•
Микробиологический статус животного. Профилактика заболеваний животных.
Программа мониторинга здоровья лабораторных животных.
•
Требования к поставщику животных, транспортировка и прием животных. Карантин и
адаптация животных.
•
Диагностика заболеваний лабораторных животных. Обеспечение ветеринарной
помощью.
•
Болезни лабораторных животных. Инфекционные заболевания. Неинфекционные
заболевания. Влияние клинических и субклинических инфекций на результаты
исследования.
5. Манипуляции с лабораторными животными
•
Определение пола. Фиксация животных разных видов. Способы идентификация
животных.
•
Введение животным веществ: способы и правила выполнения введений, объемы
введений для животных разных видов при однократном и многократном введении.
4
•
Взятие биологических проб. Взятие крови: методы для животных разных видов,
достоинства и недостатки разных способов, объемы проб при однократном и
многократном заборе. Взятие мочи, устройство метаболической клетки.
•
Принципы хирургии лабораторных животных. Типы хирургических операций:
большие и малые операции, операции с восстановлением животного и терминальные
операции, множественные операции. Планирование и прехирургические процедуры:
обучение, подготовка операционной комнаты, инструментов и оборудования; методы
стерилизации, подготовка животного, подготовка хирурга, выбор анестетиков и
анальгетиков. Правила асептики, контроль состояния животного. Постхирургический
период: наблюдение за животным, контроль боли, применение анальгетиков,
контроль постхирургических инфекционных процессов, применение антибиотиков.
•
Анестезия и анальгезия. Определения и термины. Инъекционная и ингаляционная
анестезия. Виды анестетиков и анальгетиков и дозирование для разных видов
животных.
•
Распознавание и оценка боли и дистресса. Терминология и понятия: боль и дистресс,
неминуемая гибель, страдание, клинические признаки, гуманные конечные точки.
Типы боли, категории процедур по степени воздействия, тяжесть боли. Признаки
неминуемой гибели животного, хронической боли и дистресса. Мониторинг и
документация клинических признаков и тяжести боли. Критерии необходимости
эвтаназии животного.
•
Эвтаназия лабораторных животных. Понятие эвтаназии, категории эвтаназии.
Физические и химические методы эвтаназии. Рекомендуемые и неприемлемые
методы эвтаназии для разных видов животных. Влияние разных способов эвтаназии
на состояние изучаемых тканей животного. Общие принципы эвтаназии: обращение с
животным до процедуры эвтаназии, место проведения процедуры, требования к
оборудованию, подтверждение смерти животного, утилизация трупов и каркасов,
документация, важность обучения персонала. Обзор руководств и нормативных актов
по эвтаназии лабораторных животных.
6. Профилактика
профзаболеваний
и
безопасность
при
работе
лабораторными животными
•
Факторы опасности при работе с лабораторными животными. Определение рисков.
•
Антропозоонозы: характеристика, пути передачи, опасность, профилактика.
•
Аллергии: риск возникновения и профилактика.
5
с
•
Основные правила безопасности при работе с лабораторными животными.
Оборудование и средства индивидуальной защиты.
•
Политика биологической и химической безопасности учреждения.
ЛИТЕРАТУРА
1. Каркищенко Н.Н. Основы биомоделирования. - М.: Изд-во ВПК, 2004. – 608 с.
2. Diehl K-H. et al. A good practice guide to the administration of substances and removal of
blood, including routes and volumes. Journal of Applied Toxicology, 2001, 21, 15-23.
3. European Convention for the Protection of Vertebrate Animals Used for Experimental and
Other Scientific Purposes. Strasbourg. 18.III.1986. European Treaty Series - No. 123
4. Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. National Research Council, National
Academy Press, Washington, D.C.1996.
5. Guidelines for the veterinary care of laboratory animals. FELASA-ESLAV-ECLAM Working
Group on Veterinary Care: H-M. Voipio (Convenor), P. Baneux, I. A. Gomez de Segura, J.
Hau, S. Wolfensohn. Veterinary care 25.10.2006.
6. Institutional Animal Care and Use Committee Guidebook. OLAW, 2nd Edition, 2002.
7. Laboratory Animal Science, Compendia. Ed. by A. Hem et al. Norwegian reference Center for
Laboratory Animal Science and Alternatives. 2001 (ISBN 82-7725-117-3).
8. Occupational health and safety in the care and use of research animals. National Research
Council (1997), Washington DC: National Academy Press.
9. Recognition and Alleviation of Distress in Laboratory Animals. Committee on Recognition and
Alleviation of Distress in Laboratory Animals, Institute for Laboratory Animal Research, The
National Academies Press, 2008, 136 p.
10. Report of the AVMA Panel on Euthanasia. Journal of the American Veterinary Medical
Association, 2001, 218, 669-96.
11. Rodents. Committee on Rodents, Institute of Laboratory Animal Resources, Commission on
Life Sciences, National Research Council, The National Academies Press, 1996, 186 p.
12. Russell W.M.S. and Burch R.L. The Principles of Humane Experimental Technique, Metuen &
Co, Ltd, London, 1959 (Reprinted by UWAF, South Mimms, Potters Bar, 1992).
13. The Laboratory Mouse (Handbook of Experimental Animals) Ed. by H. Hedrich, Academic
Press, 2004, 656 p.
14. The Laboratory Rat, 2nd Edition. Ed. by Mark A. Suckow, Steven H. Weisbroth and Craig L.
Franklin, Academic Press, 2006. 926 p.
6
15. Wixson, S.K. and Smiler, K.L., Anesthesia and Analgesia in Rodents. In Anesthesia and
Analgesia in Laboratory Animals. D. Kohn, S. Wixson, W. White, and G. Benson. (ed),
Academic Press, Inc., San Diego. 1997.
16. Wolfensohn S.E., Lloyd M.H. Handbook of Laboratory Animal Management and Welfare, 3rd
edn. Oxford: Blackwell Science, 2003.
7