Reduce: Forskningsprojekt minskar antalet försöksdjur radikalt
Med hjälp av en MR-kamera kan forskare i Göteborg studera cancertumörer hos möss. Samma möss undersöks om och om igen, vilket gör att antalet försöksdjur som behövs i forskningen kan minskas med ungefär tre fjärdedelar.
Forskningen i Göteborg är med andra ord ett bra exempel på hur man arbetar enligt 3R, och i det här fallet det av r:en som står för ”reduce”, det r som har som mål att antalet djur som används i djurförsök ska bli färre.
– Dessutom leder metoden i vårt fall till att vi får bättre resultat, säger Mikael Montelius, forskare i medicinsk strålningsvetenskap på Göteborgs universitet.
Röntgen är det äldsta sättet att se in i en människa eller ett djur utan att skära i och öppna upp en kropp.
MR, som står för magnetresonans, är en annan och senare teknik som gör samma sak möjlig.
Här ser vi en mus som sover i en släde anpassad för möss. Den övervakas av system som mäter andningshastighet och temperatur. Forskaren kan justera uppvärmningen om djuret blir för kallt eller för varmt. Till vänster är en MR-bild av musen, i mitten ser vi en PET-bild och bilden till höger är en kombinerad MR- och PET-bild av samma mus. Bildtagning minskar antalet försöksdjur som används, samtidigt som varje försöksdjur ger väldigt mycket mer information.
Kamerabild av tumörer
Mössen i försöket bär på tumörer. Mot dessa får mössen behandling. Med MR-kameran kan man ta tredimensionella bilder av tumörerna, och beroende på hur kameran ställs in kan forskarna få fram en massa information från ett och samma område i tumören. Forskarna får framför allt besked om den behandling musen får fungerar eller inte, eller om den kanske bara fungerar i vissa områden av tumören och inte i andra.
– Vi kan se hur tumören ser ut på insidan. Vi kan få information om vilka delar av tumören som verkar ha hög eller låg syresättning, var cellerna sitter tätare på grund av snabb tillväxt och var det kan finnas tumörceller som är vilande, förklarar Mikael Montelius.
Mössen är nedsövda under hela bildtagningsproceduren. De ligger i små slädar som håller dem varma och lugna, och slädarna kan flyttas, till exempel till andra typer av kameror som också kan se in i kroppen, kameror med namn som CT, PET och SPECT. De olika kamerornas bilder ger olika pusselbitar om hur tumörerna fungerar och reagerar på behandling.
– Och i och med att mössen ligger helt stilla kan vi lägga bilder från de olika kamerorna ovanpå varandra och på så vis få fram ännu mer information, fortsätter Mikael Montelius.
Ersätter vävnadsprover
Ett mera traditionellt sätt att undersöka tumörer hos möss hade varit att ta biopsier. Då går man in med nålar i tumörerna och tar vävnadsprov.
En bit tumör från ett biopsiprov kan man analysera under ett mikroskop för att få god information om tumören. Men det finns ett ”men”.
– Tumörer är oftast heterogena, säger Mikael Montelius. Det vill säga, de ser inte likadana ut helt igenom. Tumörer kan vara aggressivare på ett ställe än på ett annat. Du vet inte var i tumören biopsinålen hamnar. Det kan leda till att man missar viktig information, vilket i sin tur kan leda till fel behandling.
Det går inte heller att upprepa en biopsitagning eftersom man ju plockar ut den del man tittar på. Nästa gång en biopsi tas kommer det att vara i en annan del av tumören.
Forskarna i Göteborg följer samma möss över lång tid.
– Eftersom vi följer samma djur slipper vi den biologiska variation vi skulle ha fått om vi hade använt fler och olika djur. Förutom att vi använder färre djur får vi en bättre och mera tillförlitlig statistik.
När forskarna är klara med bildtagningen är mössen vakna och pigga igen efter cirka tio minuter.
Räkneexempel, antal möss
Mikael Montelius förklarar med ett räkneexempel varför antalet försöksdjur blir färre när man använder magnetkamera för att undersöka tumörer hos möss i stället för att ta prover på tumörerna med biopsier:
– Om vi vill mäta hur tumörstorleken påverkas av en ny behandling och jämföra med en traditionell behandling, och även med en grupp djur som inte får någon behandling alls, har vi tre grupper djur. En vanlig gruppstorlek är 6 djur. Det blir totalt 18 djur. Om vi vill mäta vid fyra olika tidpunkter under behandlingen så innebär det att 72 möss måste avlivas för att man ska komma åt tumörerna och väga dem. Om man istället mäter tumörstorleken i MR-bilder räcker det med 18 möss, eftersom varje tumör kan mätas flera gånger.
Om en tumör innehåller områden som är syrefattiga är det ett dåligt tecken. Då är prognosen för patienten sämre. I ett framtida scenario kan man tänka sig att sådana områden skulle kunna behandlas lite tuffare än andra områden i en tumör för att öka en patients chanser till överlevnad.
För att överhuvudtaget kunna ta reda på om det ligger till på det här viset är det nödvändigt att använda kamerateknik, precis som forskarna i Göteborg gör. Man måste kunna se in i tumören utan att röra den.
– Man kan ta biopsier och studera i ett laboratorium, men då kan du träffa ett mindre farligt område i tumören som leder till att du missbedömer hur farlig tumören är. Man kan inte heller undersöka samma vävnadsbit mer än en gång eftersom man ju tar bort den, säger Mikael Montelius.
https://djurforsok.info/2201.html
Vad är MR, CT, PET och SPECT?
MR, CT, PET och SPECT är olika kameratekniker som används inom sjukvården i dag.
MR är en förkortning för magnetresonanstomografi. MR-kameran använder sig inte av strålning som en röntgenkamera gör. Bilderna tas i stället med hjälp av magnetfält och radiovågor.
CT är detsamma som datortomografi eller skiktröntgen. Precis som vid vanlig röntgen används röntgenstrålar för att få fram en bild.
PET står för positronemissionstomografi.
SPECT, en förkortning för Single Photon Emission Computed Tomography, liknar PET. Båda bygger på att man sprutar in radioaktiva läkemedel i en kropp. Läkemedlen söker sig till de områden man vill undersöka och då kan man få väldigt specifika bilder som ger specifik information, även om upplösningen är sämre jämfört med MR-bilder.
