«Η θέση του κτηνιάτρου στην επιστήμη των ζώων εργαστηρίου»

Η Κτηνιατρική Επιστήμη καθώς και το Κτηνιατρικό επάγγελμα στην Ελλάδα έχουν περάσει από διάφορα στάδια εξέλιξης. Στην ελληνική αρχαιότητα η Κτηνιατρική υπήρχε παράλληλα με την Ιατρική και ακολουθούσε από ένα σημείο και μετά το Ιπποκρατικό παράδειγμα. Λαμπρές σελίδες γράφτηκαν την Αλεξανδρινή εποχή και στην συνέχεια κατά την πρώιμη βυζαντινή περίοδο. Υπάρχουν τεκμήρια πως ο κτηνίατρος τις εποχές εκείνες ασκούσε την επιστήμη του άλλοτε στις παρυφές της συγγενούς Ιατρικής και άλλοτε αυτόνομα, δανείζοντας μάλιστα θεραπευτικές μεθόδους στην Ιατρική του ανθρώπου. Στην εποχή του αιώνα μας η Κτηνιατρική ακολούθησε μαζί με τις άλλες επιστήμες ραγδαία εξέλιξη. Τόσο ως προς την διαγνωστική της, την θεραπευτική της, όσο και ως προς την τεχνολογική της εξέλιξη.
Επειδή το θέμα είναι τεράστιο και δεν είναι στις προθέσεις μου να αποτιμήσω εγώ μόνος την εξέλιξη της Κτηνιατρικής Επιστήμης θα περιοριστώ σε έναν από τους τομείς της που είναι συναρπαστικός αλλά και μάλλον όχι τόσο γνωστός στην χώρα μας. Είναι ο τομέας της λεγόμενης Επιστήμης των Πειραματόζωων. Για το περισσότερο εύηχο του πράγματος, δεδομένου πως στο άκουσμα και μόνο της λέξης πειραματόζωο κάποιοι βγάζουν την μπούρμπερη, έχει εξελιχθεί σε Επιστήμη των Zώων Εργαστηρίου. Τα ζώα εργαστηρίου εκτρέφονται σε ειδικές μονάδες που έχουν την προς τούτο άδεια. Στην Ελλάδα, τα ζώα αυτά αναπαράγονται στο Ελληνικό Ινστιτούτο Παστέρ, το Ιατροβιολογικό Κέντρο Ερευνών της Ακαδημίας Αθηνών καθώς και από ιδιώτες.
Αλλά ας πάρουμε τα πράγματα από την αρχή. Σε τι χρησιμεύει η Επιστήμη αυτή; Γιατί υπάρχει; Είναι κάτι διαφορετικό και σε ποιο βαθμό από αυτό που θεωρούμε σαν τρέχουσα άσκηση της Κτηνιατρικής; Στη σύγχρονη μορφή των βιολογικών επιστημών κυριαρχεί η διαδικασία της απόδειξης. Σε ό, τι αφορά την Ιατρική Επιστήμη μιλάμε για evidence based medicine (ιατρική βασισμένη σε αποδείξεις). Η σειρά είναι πρώτα in vitro και μετά in vivo αποδείξεις. Ο έλεγχος σε ζώα εργαστηρίου μεθόδων και ουσιών είναι ένα αναπόδραστο στάδιο της όλης διαδικασίας πριν φτάσει το οτιδήποτε σε κλινική μελέτη για τον άνθρωπο.
Επομένως όπως λογικά εκλαμβάνεται με μια πρώτη ματιά, η επιστήμη αυτή είναι αρκετά έως πολύ σύνθετη. Περιέχει στοιχεία για την βιολογία και την σωστή διαχείριση των ζώων, τους παράγοντες που θα πρέπει να λαμβάνονται υπ’ όψη κατά τον σχεδιασμό και την διεξαγωγή πειραμάτων σε αυτά, τις μεθόδους διάγνωσης ασθενειών σε αυτά και φυσικά τις εναλλακτικές προτεινόμενες λύσεις και τους ηθικούς προβληματισμούς σχετικά με τον πειραματισμό σε ζώα.
Η Ευρωπαϊκή Ένωση έχει εκδώσει κατευθυντήριες οδηγίες σχετικά με τον πειραματισμό σε ζώα και φυσικά οι ίδιοι νόμοι ισχύουν και στην Ελλάδα. Σε πολύ γενικές γραμμές οι οδηγίες αυτές αναφέρονται στην αρχή ότι η χρήση των ζώων θα πρέπει να γίνεται μόνο αν τα αναμενόμενα αποτελέσματα ενός πειράματος είναι σημαντικότερα από την ταλαιπωρία των ζώων. Στις χώρες μέλη οι σχετικές νομοθετικές πράξεις έχουν κατοχυρωθεί και οργανώνονται εξειδικευμένα σεμινάρια για την θεωρητική και πρακτική κατάρτιση των επιστημόνων.
Στην Επιστήμη των Ζώων Εργαστηρίου υπάρχει μια ιστορία της χρήσης των ζώων. Η εξέλιξη της χρήσης των ζώων σαν προτύπων του ανθρώπου, από εκεί και ο εν χρήσει όρος ζωικά πρότυπα, ακολουθεί σε μεγάλο βαθμό πορεία με την εξέλιξη της Ιατρικής Επιστήμης. Η βάση της Ιατρικής πηγάζει από την Ελλάδα, όπου μεγάλοι φιλόσοφοι σαν τον Αριστοτέλη εφάρμοσαν από επιστημονικά κίνητρα για πρώτη φορά την ανατομία των έμβιων ζώων για λόγους φυσικής ταξινόμησής τους. Στο Corpus Hippocraticum περιγράφονται πολλές χρήσεις ζώων. Επίσης από τον Γαληνό καθώς και στην περίοδο της Αναγέννησης και στο Βυζάντιο όπως έχει ήδη προαναφερθεί. Επειδή το θέμα είναι τεράστιο θα προσπαθήσω να κάνω μια επιτομή της Επιστήμης των Ζώων Εργαστηρίου αν και κάθε αναφορά επιφυλάσσει ειδική ανάλυση στο μέλλον εφόσον οι συνθήκες το επιτρέψουν.
Χρησιμοποιούνται διάφορα είδη ζώων με διαφορετική κατανομή ανάλογα με την προτεινόμενη έρευνα. Σε πολλές χώρες έχουν ιδρυθεί επιστημονικές ενώσεις στον τομέα της Επιστήμης των Ζώων Εργαστηρίου (AALAS) ενώ στην Ευρώπη υπάρχει η FELASA. To διεθνές Συμβούλιο το ICLAS προωθεί την Επιστήμη αυτή και προσπαθεί να υποστηρίξει τις αναπτυσσόμενες χώρες να πετύχουν τα πρότυπα που απαιτούνται τόσο για έρευνα υψηλής ποιότητας όσο και για φιλεύσπλαχνη χρήση των ζώων. Ιδιαίτερα για το τελευταίο, έχουν προαχθεί νομοθετικές ρυθμίσεις. Οι Russel και Burch στο τέλος της δεκαετίας του 50 έθεσαν τις αρχές εκείνες που ενέπνευσαν τις μετέπειτα ρυθμίσεις. Στο βιβλίο τους “The principles of humane experimental technique”, (Οι αρχές μιας ανθρώπινης πειραματικής τεχνικής) εισήγαγαν την αρχή των τριών R (the 3R) που σημαίνει Replacement (Αντικατάσταση) – Reduction (Μείωση) – Refinement (Εξευγενισμός).
Η αντικατάσταση αναφέρεται στην υποκατάσταση των έμβιων ζώων από τεχνικές in vitro. To πείραμα αντικαθίσταται από κάποια εναλλακτική διαδικασία που παρέχει το ίδιο αποτέλεσμα, χωρίς την χρήση ζώων.
Η μείωση αναφέρεται στην ελάττωση του αριθμού των ζώων που απαιτούνται για κάποιο συγκεκριμένο πείραμα. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί με την επιλογή κατάλληλων πειραματικών διαδικασιών , με τον έλεγχο των πειραματικών συνθηκών και με την τυποποίηση του πληθυσμού των ζώων. Η εισαγωγή της τυποποίησης μειώνει τη διακύμανση των αποτελεσμάτων.
Ο εξευγενισμός αναφέρεται σε οποιαδήποτε μείωση της συχνότητας ή της σοβαρότητας των οδυνηρών πειραματικών διαδικασιών που εφαρμόζονται σε ζώα. Ο εξευγενισμός μπορεί να πραγματοποιηθεί πριν τον πειραματισμό σε ζώα με αποτέλεσμα την πρόληψη ασθενειών ή την εν γένει παρέκκλιση από την ομοιόσταση του κάθε είδους ζώου. Η ιδέα των 3R έχει καθιερωθεί πλέον και αποτελεί την βάση όλων των σχετικών συζητήσεων.
Στην τρέχουσα σημερινή πρακτική, ο επιστήμονας ερευνητής είναι αυτός που σχεδιάζει το πείραμα σε ζώα και φέρει τελικά την ευθύνη για την ανώδυνη μεταχείριση των ζώων. Η ποιότητα της έρευνας εξαρτάται από την κατανόηση ενός έκαστου είδους ζώου. Και αυτό δεν είναι καθόλου αυτονόητο ούτε επιτυγχάνεται απλά από την εύσπλαχνη διάθεση του ερευνητή. Η κατανόηση πρέπει να μαθαίνεται. Η εκπαίδευση στον τομέα της Επιστήμης των Ζώων Εργαστηρίου αποτελεί αναγκαία συνθήκη . Η FELASA έχει εξετάσει εκτενώς το θέμα και έχει ορίσει τον βαθμό της ικανότητας κάθε επιστήμονα. Κάθε επιστήμονας ερευνητής που σχεδιάζει και εκτελεί ένα πείραμα πρέπει να έχει μεταπτυχιακή εκπαίδευση σε μια από τις βιολογικές επιστήμες (Ιατρική, Κτηνιατρική, Βιολογία).
Στην τρέχουσα πρακτική, ο ερευνητής φλέγεται από ένα και μοναδικό άγχος: να εκτελέσει το πείραμά του και να λάβει τα αποτελέσματα εκείνα που θα στηρίζουν την αρχική του υπόθεση και θα τον οδηγούν σε λήψη τίτλου ή και χρηματοδότησης από κάπου. Είναι αντιληπτό πως η ευζωία των ζώων μπορεί κάλλιστα να περάσει σε δεύτερη μοίρα. Αυτό συμβαίνει ιδιαίτερα στους ιατρούς που μια πολύ επιφανειακή και ναρκισσιστική στάση ως προς την ανωτερότητα του ανθρώπου προς τα ταλαίπωρα ζώα μάρτυρες της επιστήμης, τους κάνει απρόσεκτους. Ο ρόλος του ειδικευμένου κτηνιάτρου είναι να προσέξει όλα αυτά από την αρχή μέχρι το τέλος και να γίνουν όλα lege artis (κατά την τέχνη, όπως δηλαδή πρέπει).
Για τον κτηνίατρο υπάρχει ένας σκεπτικισμός γιατί η θεραπευτική των ζώων συντροφιάς ή και των παραγωγικών ζώων φαίνεται να ακολουθεί μια εντελώς διαφορετική φιλοσοφία και να στοχεύει αλλού. Όμως ο πειραματισμός είναι ένα αναπόσπαστο κομμάτι της σημερινής αντίληψης της επιστήμης. Ρωτάς την φύση και περιμένεις να σου πει εκείνη. Πολλές φορές τα αποτελέσματα είναι εντελώς απίθανα και άσχετα με αυτά που προσδοκά κανείς. Η αντικειμενοποίηση των αποτελεσμάτων ενισχύεται ακόμη με στατιστική ανάλυση των τιμών. Δεν υπάρχει σήμερα μέθοδος που να έχει καθιερωθεί που να μη έχει πρώτα δοκιμαστεί και σε ζώα, στις βιοϊατρικές επιστήμες. Ο κτηνίατρος μεσολαβεί να διαφυλάξει τόσο την πειραματική διαδικασία όσο και την ευζωία των ζώων. Μπορεί να μην φαίνεται άμεσα σαν θεραπευτική και σίγουρα έχει διαφορές από αυτήν αλλά είναι ο μόνος ειδικός που έχει τα προσόντα να το κάνει.
Στην Ευρώπη και ιδιαίτερα στην Αμερική υπάρχουν μεγάλα ερευνητικά κέντρα με σημαντικές εγκαταστάσεις και μεγάλες φαρμακευτικές εταιρείες επίσης που τις χρησιμοποιούν. Μάλιστα είναι στόχος ακτιβιστικών οργανώσεων για την προστασία των δικαιωμάτων των ζώων εκ των οποίων μερικές είναι αρκετά επικίνδυνες. Οι κυβερνήσεις προσπαθούν να προστατεύσουν τους ερευνητές με όλο και αυστηρότερα νομοσχέδια για την διαφύλαξη της έρευνας. Επειδή σκοπός μου δεν είναι να περιλάβω στην επιστολή μου αυτή όλα όσα συμβαίνουν στον αντίστοιχο χώρο, κάτι άλλωστε που ούτε ειδικός είμαι και δεν μπορώ και να το κάνω, αλλά να δώσω μια επιτομή για αυτή καθαυτή την Επιστήμη των Ζώων Εργαστηρίου σαν μια σημαντική περιοχή κτηνιατρικού ενδιαφέροντος.
Και επανέρχομαι με περισσότερο απτά θέματα όπως ποια είδη ζώων εργαστηρίου υφίστανται βιολογική διαχείριση κατά τον πειραματισμό; Από τα θηλαστικά χρησιμοποιούνται ποντικοί, επίμυες, συριακοί κρικητοί, γερβίλοι, ινδικά χοιρίδια, κουνέλια, πίθηκοι, σκύλοι και γάτες (σε καμία περίπτωση από την φύση ή αδέσποτα), χοίροι, πρόβατα και αίγες. Από τα πτηνά όρνιθες, περιστέρια, δεκαοχτούρες, ορτύκια και από τα ποικιλόθερμα σπονδυλωτά ερπετά, αμφίβια και ιχθύες. Η επιλογή του σωστού μοντέλου έχει μεγάλη σημασία για την έρευνα δεδομένου και του σημαντικού κόστους αγοράς και συντήρησης μερικών από αυτά.
Ένας άλλος σημαντικός τομέας είναι η συμπεριφορά του ζώου στις συνθήκες του ενσταυλισμού του. Η γνώση των βασικών μηχανισμών της συμπεριφοράς, η αλληλεπίδραση ζώου και περιβάλλοντος, το αντίστροφο η αλληλεπίδραση περιβάλλοντος και φυσιολογίας του ζώου καθώς και η παθοφυσιολογία του.
Ένας σπουδαίας βαρύτητας τομέας είναι αυτός της τυποποίησης του πειράματος. Πρέπει να ληφθούν υπόψη παράγοντες όπως οι διακυμάνσεις παραγόντων μεταξύ όμοιων πειραμάτων. Η διακύμανση παραγόντων μέσα στο ίδιο πείραμα. Οι διακυμάνσεις μεταξύ του ζώου και του περιβάλλοντός του άμεσου ή έμμεσου. Επίσης η τυποποίηση των αποτελεσμάτων με στατιστική ανάλυση και η αναγωγή τους σε υποθέσεις που να αφορούν τον άνθρωπο που είναι και ο τελικός αποδέκτης.
Η περιπλοκότητα των βιολογικών συστημάτων είναι σε μας όλους γνωστή και ξεκινάμε από το πλέον άμεσο, την διατροφή. Πόσο η διατροφή ενός ζώου στο εργαστήριο μπορεί να επηρεάσει τα αποτελέσματα ενός πειραματισμού; Επομένως απαιτείται γνώση μερικών βασικών πραγμάτων. Ποιες θα είναι οι απαιτήσεις σε θρεπτικές ουσίες ενός είδους ζώου. Ποιοι είναι οι τύποι της ειδικής δίαιτας για τα ζώα αυτά; Ποιες προκλητές ή απρόκλητες διακυμάνσεις της δίαιτας αυτής; Ποια η επίδραση των διακυμάνσεων της δίαιτας αυτής; Η τυποποίησή της. Πρέπει ο κτηνίατρος να καταλήξει σε ποια τελικά δίαιτα πρέπει να υποβάλλεται το συγκεκριμένο ζώο. Με ποιες πρακτικές προσεγγίσεις αντιλαμβανόμαστε τις διακυμάνσεις της δίαιτας. Ποιες θα είναι οι μορφές της. Ποιες είναι οι ενεργειακές απαιτήσεις σε σχέση με την πρόσληψη τροφής. Ποια η κυμαινόμενη ενεργειακή πυκνότητα στις δίαιτες και τελικά ποιο σύστημα σίτισης θα ακολουθηθεί;
Ένας σημαντικός τομέας επίσης είναι η γενετική ταυτοποίηση. Για αξιόπιστα αποτελέσματα τα ζώα πρέπει να έχουν γενετική ομοιομορφία. Μια σημαντική κατηγορία ζώων εργαστηρίου είναι τα διαγονιδιακά ζώα. Ζώα στα οποία έχει μεταφερθεί ένα ξένο γενετικό υλικό ή έχει στοχευμένα αφαιρεθεί κάποιο γονίδιο (ζώα knock out). Απαιτητική τεχνολογία που περιλαμβάνει και την πυρηνική μεταφορά. Απαιτείται έλεγχος της γενετικής ποικιλότητας και της γενετικής ποιότητας καθώς και η γενετική σχέση μεταξύ ομόμικτων στελεχών, και η κρυοσυντήρηση βιολογικών υλικών.
Ένας άλλος σημαντικός τομέας για τα ζώα εργαστηρίου είναι η μικροβιολογική τους ταυτοποίηση. Ένας κτηνίατρος εύκολα αντιλαμβάνεται τους λόγους για την εξασφάλιση μικροβιολογικής ποιότητας των ζώων. Πρέπει να εντοπισθούν πιθανές πηγές καθώς και τρόποι επιμόλυνσης. Να αναπτυχθούν συστήματα φραγμού. Να γίνεται καθιερωμένος έλεγχος της υγείας εμβολιασμός και θεραπεία των ζώων. Όλα αυτά μέσα σε ένα πλαίσιο διασφάλισης της κατάστασης της υγείας και του ελέγχου της ποιότητας.
Όπως όλα τα ζώα έτσι και τα ζώα εργαστηρίου έχουν τις δικές τους ασθένειες. Ο κτηνίατρος πρέπει να αναζητήσει την αιτιολογία των ασθενειών που πιθανόν ενσκήπτουν στις ειδικές εγκαταστάσεις. Να θέσει την διάγνωση και να διαθέτει φόρμουλες για μεθόδους μικροβιολογικής εξέτασης. Το φάσμα εκτείνεται σε όλα τα έμβια που προκαλούν ασθένειες, τα βακτήρια, τα μυκοπλάσματα, τους ιούς, τα πρωτόζωα, τους μύκητες, τους έλμινθες και τα εξωπαράσιτα.. Θα πρέπει να εξάγεται η ερμηνεία των αποτελεσμάτων των διαγνωστικών εξετάσεων καθώς και να αναπτύσσονται τόσο προληπτικές όσο και θεραπευτικές επεμβάσεις.
΄Όπως προείπαμε ήδη, η εισαγωγή των ζώων εργαστηρίου έχει σκοπό την αναγωγή στον άνθρωπο και γι΄ αυτό έχουν ονομαστεί ζωικά πρότυπα. Επομένως χρειάζονται ειδικές γνώσεις για την ορθή χρήση των ζώων αυτών με σκοπό να ακολουθηθούν κάποιες αρχές που τα διέπουν. Αυτό οδηγεί σε επιλογή των ζωικών προτύπων τέτοια που να ενισχύει την αναγωγή στον άνθρωπο περισσότερο επιτυχημένα.
Μία περίπλοκη υπόθεση είναι τα στάδια των πειραμάτων στα ζώα αυτά. Κατ’ αρχήν να διακρίνουμε την πειραματική έρευνα σε περιγραφική και καθαυτό πειραματική. Η φιλοσοφία της επιστήμης παίζει σημαντικό ρόλο στην νοηματοδότηση και την εγκυρότητα των μεθόδων που θα ακολουθηθούν. Η επιλογή του θέματος της έρευνας είναι ασφαλώς ζήτημα του ερευνητή και των επιβλεπόντων καθηγητών του αλλά και του ειδικού κτηνιάτρου που πρέπει, και κατά τον νόμο, να γνωρίζει όλα τα σχετικά. Ακολουθεί ο σχηματισμός των υποθέσεων και ακολουθεί η επιλογή του υλικού της δοκιμασίας και προσεκτική προετοιμασία του πρωτοκόλλου εκτέλεσης του πειράματος. Κλείνει ο κύκλος αυτός με αξιολόγηση και αναφορά.
Ο σχεδιασμός των πειραμάτων στα ζώα μπορούμε να πούμε πως βρίσκεται στον πυρήνα της Επιστήμης αυτής. Πρώτ’ απ’ όλα πρέπει να γίνουν ορισμένες δοκιμές για τις υποθέσεις. Να γίνει η αναγνώριση του τι θεωρούμε σαν «πειραματική μονάδα». Να προσδιορίσουμε το μέγεθος ενός πειράματος. Να γίνει προσδιορισμός του μεγέθους του δείγματος με μαθηματικές εξισώσεις. Να προσδιορισθεί η μέθοδος εξίσωσης των πόρων και να αξιολογηθεί η ενδογενής διακύμανση μεταξύ των ατόμων και τα σφάλματα κατά την εκτίμηση της επίδρασης της μεταχείρισης. Μέθοδοι μείωσης του σφάλματος με διαστρωμάτωση ή blocking. Aποφυγή της μεροληψίας στην μέση τιμή του πειράματος. Οπωσδήποτε τυχαιοποίση και διασφάλιση της επαναληψιμότητας. Οι σχεδιασμοί είναι διαφόρων ειδών όπως οι πλήρως τυχαιοποιημένοι ή «παράλληλοι» σχεδιασμοί, οι τυχαιοποιημένοι ή στρωματικοί σχεδιασμοί, οι διασταυρούμενοι σχεδιασμοί, οι σχεδιασμοί «λατινικού τετραγώνου», σχεδιασμοί που περιλαμβάνουν περισσότερους από έναν παράγοντες μεταχείρισης, καθώς και σχεδιασμοί διαιρεμένων τεμαχίων (split-plot) ή επαναλαμβανόμενων μετρήσεων, με περισσότερους από έναν τύπους πειραματικών μονάδων.
Σημαντικός ο ρόλος του κτηνιάτρου στην αναγνώριση του πόνου και της αγωνίας. Πως θα γίνει αντιληπτή αμέσως η δυσφορία και η ταλαιπωρία, ο πόνος, το νόημα των σημάτων του πόνου; Υπάρχουν διαφορές στην έκφραση του πόνου μεταξύ των ειδών καθώς και κλίμακες προσδιορισμού της σοβαρότητας του πόνου και της καταπόνησης Συνεπακόλουθο όλων αυτών είναι η καλή γνώση των αναισθητικών τεχνικών, η προαναισθητική προετοιμασία, η εφαρμογή και διατήρηση της γενικής αναισθησίας, η εκτίμηση του βάθους της αναισθησίας, η γνώση της τεχνικής σε διάφορα είδη της διασωλήνωσης και του τεχνητού αερισμού, ο έλεγχος των ζωτικών λειτουργιών (monitoring), των επιπλοκών της αναισθησίας και της μετεγχειρητικής φροντίδας και το σημαντικό και δύσκολο ζήτημα της ευθανασίας.
Σε μια εντελώς επιγραμματική προεισαγωγή για τον τομέα αυτόν των ζώων εργαστηρίου ελπίζω να έδωσα μια ακριβή εικόνα των αρχών και των πρακτικών αυτών δεδομένου πως δεν αποτελούν για μένα μια συλλογή βιβλιογραφικής ανασκόπησης μόνο αλλά και καθημερινής και επαγγελματικής εμπειρίας. Το θέμα είναι μεγαλύτερο από αυτά φυσικά που έγραψα αλλά ίσως να επανέλθουμε λεπτομερέστερα σε ειδικότερα θέματα περισσότερο αναλυτικά στο μέλλον.