녹아웃(KO) 마우스 | Cyagen Korea

최근 몇 년 동안 점점 더 많은 사람들이 실험 동물의 '3Rs' 원칙, 즉 Reduction(감소), Replacement(대체) 및 Refinement(최적화)를 옹호하고 있습니다. 윤리적, 과학적 및 법적 고려 사항을 고려하여 적절한 인도적 종료시점(humane endpoint)을 선택하면 동물에 대한 악영향을 최소화할 수 있으며 3R의 '최적화'의 중요한 부분입니다.

 

고품질 종양 연구의 경우 합리적인 인간 종말점은 비특이적 시스템 효과를 감소시켜 얻은 결과의 정확도를 높일 수 있으며, 종양 프로젝트 연구에서 실험 동물의 경우 건강과 복지가 최우선이라는 것은 의심의 여지가 없습니다.

그렇다면 종양 연구의 인도적 종료시점(humane endpoint)을 어떻게 정할 것인가? Cyagen 따라 같이 공부합시다.

 

 

종양 연구의 인도적 종료시점(humane endpoint)을 어떻게 결정합니까?

 

먼저 이 글에서 제안한 인도적 종료시점(humane endpoint)은 널리 사용되는 동물 실험을 기반으로 함을 선언합니다.각 연구로 세분화하면 실험 자체의 진행 특성을 고려하여 인도적 종료시점(humane endpoint)을 제어해야 합니다. 예를 들어, 일단 종양이 명확하게 진행되면 발암성 연구는 종료될 수 있습니다. 반대로 일부 종양은 발달 후기에만 악성 변형을 일으키기 때문에 발암 물질에 의한 피부 유두종과 같은 인도적 종료시점(humane endpoint)을 지연시켜야 합니다.

1.종양 성장의 완전성을 결정하기 위한 사전 실험은 믿을 만하고 정확한 인도적 종료시점을 결정하는 데 도움이 될 것입니다.

특정 모델의 인도적 종료시점은 또한 특정 종양 모델의 알려진 발병기전을 고려해야 하며 경험에 따라 정기적으로 검토해야 합니다. 이미징 기술은 특정 종양 모델 개발을 위한 보다 명확한 인도적 종료시점을 제공하는 데 도움이 됩니다. 우리는 동물 복지에 미치는 영향을 고려하여 다양한 영향 요인을 찾고 가능한 한 빨리 과학적 결정을 내리기 위해 모든 노력을 기울여야 합니다. 일부러 죽음을 종점으로 삼는 것은 용납할 수 없는 행위다.

 

2.고형 종양의 위치 선택은 허용 가능한 최대 종양 부하와 적절한 인도적 종료시점에 영향을 미칩니다.

(1) 발바닥, 꼬리, 눈, 뼈 등 부위가 아프거나 고통스러울 수 있으며 특별한 이유와 더 조기 인도적 종료시점이 필요합니다.마찬가지로 민감한 부위로 전이된 종양도 매우 조심해야 합니다.

(2)뇌종양의 생물학적 특성에 대한 이해를 높이고 치료법을 개발하기 위해 뇌종양이 필요한 경우 체중 감량은 인도적 종료시점 지표로 사용될 수 있으며 자기공명 또는 생물발광 이미징(BLI) 기술이 매우 유용할 수 있다고 보고되었습니다.

(3) 근육 내 종양은 고통스럽다. 원위치 연구 (예: 육종) 에 충분한 이유가 있는 경우에만 할 수 있습니다.

 

3. 유전자 변형 동물의 경우, 종양 발전의 의외의 부위가 제때에 검출되도록 특별한 배려가 필요합니다.

모든 내부 종양 부위와 마찬가지로 여기에는 임상 검사, 체중 측정, Abdominal palpation 및 상태 변화가 포함됩니다. 실험이 시작되기 전에 연구자, 수의사 및 동물 사육 관리자 간에 인도적 종료시점, 전문적인 사육 관리 및 개입 조치를 결정하기 위해 논의해야 합니다. 실험 분석 데이터(예: 약력학 측정, 기능 이미징)를 감지 및 평가하여 자세한 표현형 정보를 얻으면 합리적인 종점을 결정하는 데 도움이 됩니다.

 

 

 

암 치료 연구에 사용되는 동물 기술의 예 [1]

 

 

 

종양 부하

 

종양 부하는 임상적으로 종양이 신체에 미치는 위해 정도를 말하며, 일반적인 상황에서 평가에는 종양 크기, 종양 활성 정도, 종양 전이, 종양 위치가 신체에 미치는 위해 정도 등이 포함됩니다. 종양의 크기와 부하를 평가하는 것은 인도적 종료시점을 결정하는 중요한 기초입니다.       

 

1. 종양 부하는 항상 효과적인 과학적 결과에 필요한 최소로 제한되어야 합니다.

효능 연구가 지속적이고 통계적으로 뚜렷한 치료 효과를 나타내면 반드시 중단해야 한다. 치료성 연구의 설계는 종양의 부피를 조절하여 종양이 너무 커지는 것을 방지해야 합니다. 모든 종양은 단순히 일상적인 이식 또는 종양 조직의 공급원으로 사용될 때 크기를 제한해야 합니다.모든 경우에 동물의 전반적인 건강과 상태는 여전히 가장 중요한 결정 요인으로 남아 있습니다. 동물에 대한 나쁜 영향은 생물학, 부위, 종양의 성장 방식, 추가적인 조작이나 치료에 달려 있습니다.

단일 종양을 운반하는 동물의 경우 평균 종양 직경이 정상적인 상황에서 Mouse는 1.2cm, Rat는 2.5cm를 초과해서는 안 되며 치료 연구에 사용되는 경우 각각 1.5cm 및 2.8cm를 초과해서는 안 됩니다. 예를 들어, 각 동물의 반대쪽에 두 개의 종양이 있는 경우 종양의 크기는 그에 따라 감소해야 하며 단일 종양의 최대 부하를 초과해서는 안 됩니다. 유전자 변형 동물 중 다양한 종양이 발생하거나 자외선 복사나 화학 발암물질을 받은 동물의 피부에 대한 실험도 비슷한 제한을 관찰해야 합니다. 특별한 요구 사항이 있다면 제안된 종양 크기 제한을 초과하면 엄격한 과학적 평가를 거쳐야 합니다.

 

2.버니어 캘리퍼스(VERNIER CALLIPER)를 사용하여 얕은 종양의 크기를 측정하는 것은 간단하고 쉬운 방법입니다.

연구 기간 동안 기술자가 숙련되고 안정적인지 확인하고 측정 편차를 최소화할 수 있습니다. 치료에 대한 반응은 종양 성장률의 변화, 재성장 지연, 세포 생존(클론 분석으로 측정) 또는 적절한 대체 마커로 측정할 수 있습니다. 연구가 끝날 때 종양을 절제하고 무게를 잰다면 추가적인 객관적인 종말을 제공할 수 있어 종양 모양 변화와 부피 또는 품질 평가로 인한 오류를 줄일 수 있습니다.

 

3. 사전 실험, 관측 대체 표지물은 효과적인 보조수단입니다.

내부 원위암(In Situ Cancer), 체계적인 림프 메쉬 종양 또는 전이성 질환의 종양 부하를 확정하는 것은 도전적입니다. 사전 실험을 위해 소량의 동물을 사용하는 것은 종양 전파 역학 및 패턴을 결정하고 임상 증상을 예측하며 인도적 종료시점을 결정하는 데 중요합니다. 바이오마커 또는 순환 암세포는 림프종 및 백혈병 부하를 평가하기 위한 대체물로 사용될 수 있으며 실시간 영상을 통해 이러한 대체물을 모니터링하는 효과적인 보조 수단입니다. 우리는 질병의 시작을 결정하기 위해 적절한 생화학적 및 병리학적 지표, 공학 보고 시스템 또는 영상 기술을 사용해야 합니다.또한 동물의 일반적인 상태와 접촉 가능한 종양 및 특정 징후(예: 뒷다리 무력화 또는 마비)를 기반으로 평가해야 합니다.

 

 

 

전임상 암 연구의 체내 영상 예[1]

 

 

임상 증상

 

일반적으로 다음과 같은 임상 징후는 드물지만 심각한 잠재적 이상반응 증상의 주요 지표이며 잘 설계된 실험 연구에서는 이러한 심각한 증상이 거의 나타나지 않을 수 있으므로 피해야 하며 발견 즉시 인도적 종료시점을 시행하고 연구에서 다른 동물에 대한 관찰을 강화해야 합니다.

 

즉각적인 개입이 필요한 동물의 임상 증상:

❖24-48시간 동안 음식을 먹거나 물을 마시지 않아 체중 감소 또는 탈수를 유발합니다.

 72시간 동안 실험 전 성인 mouse 또는 같은 주령의 대조군 동물과 비교하여 체중이 20% 또는 15% 지속적으로 또는 빠르게 감소했습니다. 그러나 일부 종양의 경우 체중은 좋은 지표가 아니며 근육 위축이나 체중 감소를 평가 지표로 사용할 수 있습니다. 신체 상태 점수는 매우 유용한 근육 손실 지표입니다.

 

❖ 저체온이 계속되다.

어떤 천연 구멍에서도 피나 점액이 고름이 있는 분비물이 흘러나온다.

 호흡곤란, 특히 콧물 /청색증(cyanosis)

❖ 림프절이나 비장이 붓는다.

뒷다리가 마비되거나 힘이 없다.

빈혈, 발의 창백한 증상 또는 혈액학적 지표입니다.

복부팽만이나 복수(ascites)부담이 체중의 10%를 초과하여 같은 주령대조군에 비해 유의하게 높았다.정확한 측정은 어렵지만 허리둘레를 측정할 수 있으며 일반적으로 허용되는 허리둘레는 최대 20% 증가하며 임신한 쥐와 유사합니다.

 48시간 이상 요실금 또는 설사를 합니다.

❖운동에 영향을 주거나 비정상적인 발성, 동물 행동 또는 기능을 일으키는 종양.

 

또한 고형종양(solid tumor)의 경우 궤양, 덮개 조직 팽창 및 악성 질병은 인도적 종료시점 평가에 포함되어야 합니다(심각한 체중감소). 궤양은 표면 조직 괴사의 전형적인 병변으로 건조, 화농 또는 삼출일 수 있습니다. 괴사로 인한 피부 파열 또는 삼출이 48시간 이상 지속되면 인도적 종료시점을 고려할 수 있습니다. 민감한 부위에 자라거나 광범위한 괴사로 발전하는 종양과 같은 일부 종양은 마우스에 대한 객관적인 판단 기준이 부족하지만 동물에게 고통을 줄 수 있습니다. 통증을 더 잘 평가하고 가장 적절한 인도적 종료시점을 개발하는 데 도움이 되기 위해서는 추가 연구가 필요합니다.

 

 

 

결론:

 

과학적 목표에 필요한 동물 고통의 정도를 초과한 경우, 과학적 목표가 달성되었거나 달성할 수 없는 경우 또는 실험 결과의 품질에 도달할 수 없는 경우 인도적 종료시점을 지정하고 동물 복지를 보장하기 위한 조치를 취해야 합니다.

 

 

2006 년에 설립된 Cyagen은 데이터, 알고리즘, 모델로 신약 개발을 가속화하는 혁신적인 CRO 기업으로, 동물 모델 맞춤화부터 유전자, 세포 치료 업무에 이르기까지 고객의 요구를 전방위적으로 충족합니다.
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