Deneysel Hayvan Araştırmalarının Planlamasında Dikkat Edilecek Hususlar

Transkript

1 Journal of Clinical and Analytical Medicine Ensari Güneli, Mehmet Ateş, Mukaddes Gümüştekin Araştırma, az bilineni ya da bilinmeyeni tam bilinen yapma çabasıdır. Sağlık alanındaki araştırmalarda amaç; sağlıklı organizmayı ve hastalığı anlayabilmek, korumak veya tedavi için güvenli ve etkili yollar üretebilmektir. Bu amaçla sağlık alanında, çeşitli araştırma yöntemleri veya deneysel çalışmalar yapılmaktadır: Hücre kültürleri (in vitro), hayvan deneyleri (in vivo) ve klinik araştırmalar bu kategoride sayılabilir. Deneysel araştırmalar; bir varsayımın doğruluk durumunu denemek ya da kanıtlamak için, kontrol edilebilir şartlar altında, özgül yöntemler kullanılarak ölçme işlemlerinin yapılmasına dayanan, geçerli ve güvenilir verilerin üretildiği bilimsel araştırma yöntemleridir. Deneysel hayvan araştırmaları ise, bilimsel bilgi elde etmek amacı ile omurgalı veya omurgasız hayvanlar üzerinde yapılan/yapılacak çalışmaları ifade etmektedir. Deney hayvanları çok çeşitli alanlarda kullanılmakla birlikte en fazla; sağlık bilimleri alanında, aşılar, ilaçlar ve tıbbi malzemelerle ilgili çok sayıda biyolojik testlerde kullanılmaktadır. Deneysel hayvan araştırmalarının planlamasında şu hususlara dikkat edilmelidir: 1. Araştırma Konusunun Belirlenmesi: Araştırma konusu belirlenirken; kurumun olanakları, hedefleri ve araştırmacının ilgisi belirleyici olmaktadır. İlk önce araştırmaya dayanak teşkil edecek problem belirlenmeli ve hedefler tanımlanmalıdır. Bunun için araştırma ile ilgili bilgiler toplanır, yayınlanmış veriler incelenir ve hala tamamen çözülmeyen/anlaşılmayan problemler esas alınır. Daha sonra bu bilgilere dayanarak varsayım/lar geliştirilir. Belirlenmiş veya geliştirilmiş bilimsel problemin yeniden ifade edilmesi, sorunun nedenini/etkisini açık ve anlaşılabilir şekilde ifade edilmesini sağlayacaktır. Bunun için; nin üzerine.. nin etkisi nedir? gibi bir kalıp cümle ile problem tanımlanabilir. İlk önce bu problemi basit bir cümle içinde ifade etmek gerekir. Problem ifade edildikten sonra değiştirebileceğimiz faktör (neden) ve etkilenebilecek faktörler (etkiler) tanımlanır. Daha sonra yukarıdaki örnekteki boşluklara; birincisine etkileri ve ikincisine nedeni koyunuz. Böylelikle araştırmada problem tanımlanmış olacaktır. Örneğin; Problem: Kafes tasarımı laboratuvar sıçanının fizyolojik fonksiyonlarını etkilediğini göstermektedir. Problemin yeniden ifadesi: Sıçanların vital fonksiyonları üzerine saydam kafesin etkisi nedir? Bağımsız değişken (değiştirebileceğimiz faktör, etken): Saydam kafes. Bağımlı değişken (etkilenecek faktör/faktörler, sonuç): Vital fonksiyonlar. Yukarıda ifade edildiği gibi problem tanımlandıktan sonra, araştırmacı araştırma planını yazmaya hazır olmalıdır. Bu planlama bilimsel projedeki sorunu yanıtlamak için ne yapmamız ya da denememizi gösterecek şekilde tasarlanmalıdır. Bunun için desteğe ihtiyacınız olabilir. Bu amaçla danışabileceğiniz kişiler planlamanızı açık ve dikkatli bir şekilde yazmanıza yardımcı olabilir. 2. Araştırma Protokolünün Hazırlanması: Deneysel hayvan araştırmaları maksimum düzeyde bilgi sağlayacak şekilde tasarlanmalıdır. İyi planlanmış bir deney en iyi sonuçları verecektir. Araştırmalarda sonuçların geçerliği ve güvenirliği birçok değişkene bağlı olarak değiştiği için, planlamanın iyi hesaplanmış ve kontrol edilmiş olması gerekir. Bu nedenle deneylerin planlanması esnasında biraz daha zaman ayırmak gerekir. Deneysel bir araştırmanın hazırlanmasında çeşitli adımlar/ aşamalar vardır. Bu adımlar şu bilgileri içermelidir: Açıklama: Sıralama ve içerikler proje başvuru biçimlerine göre değişebilir; bilgiler kısaca açıklanmıştır. Problem: Bağımsız ve bağımlı değişkenlerle (neden ve etkilerle) problemin ifade edilmesidir. Bağımsız değişken: Sonucu etkileyen ve etken (neden) olduğu düşünülen faktörlere denir. Bağımlı değişken: Etkenlerden etkilendiği düşünülen ve sonuç olan değişkenlere denir. Diğer bir deyişle deneyde bizim değiştirdiğimiz değişkene (bağımsız değişkene) bağlı olarak değişen değişkendir. Kontrol: Deneyde değişmeyeceğinden emin olduğumuz faktördür. Nicel ölçümler: Sonuçların kaydında kullanabileceğimiz standart ölçüm birimleridir. Daha iyi, daha yüksek gibi ifadelerin kullanılması bilimsel değildir. Deneysel ve kontrol grupları: Bunlar deneydeki gruplardır. Kontrol grubunda tüm faktörler sabit tutulur, herhangi bir değişken yoktur. Deneysel grupta değişken vardır. Deneylerde genellikle sadece bir kontrol grubu vardır, ancak bazı durumlarda deneysel gruptan daha fazla olabilir. Deneysel gruptaki veriler kontrol grubundaki verilerle karşılaştırılır. Bu gruplardaki hayvan sayısının belirlenmesinde ve deneysel planlamada istatistiksel yardım almak oldukça fayda sağlayacaktır. Gereçler: Deneyde kullanma ihtiyacı duyduğumuz araçgereçleri ve nerede kullanmamız gerekeceğini düşündüğünüz malzemelerin listesidir. Yöntem (Prosedür): Deneyin akışı ayrıntılı ve adım-adım sistematik bir yöntemle, basit ve açık bir şekilde belirtilmeli- Sorumlu Yazar: Ensari Güneli, Dokuz Eylül Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Laboratuar Hayvanları Bilimi AD, Balçova, İzmir, Türkiye. T.: F.: Journal of Clinical and Analytical Medicine Journal of Clinical and Analytical Medicine 5

2 dir. Örneğin, deneyde bir hayvan kullanılacaksa; hayvanın kökeni, türü-soyu, genetik ve mikrobiyolojik özellikleri (nomenklatür), yaş, cinsiyet, vücut ağırlığı, barındırılması, beslenme şekli, madde uygulama yöntemi ve zamanı, biyolojik örneklerin alınma şekli ve zamanı, işlemden geçirilmesi, saklanması, model uygulanmışsa tekniği, anestezi, cerrahi ve ötenazi yöntemleri gibi konular eksiksiz belirtilmelidir. İstatistiksel yöntemler açıklanmalıdır. Hipotez: Beklenen sonuçların öngörülmesi, ifade edilmesidir. Diğer bir şekilde, deneyinizle ne olacağını düşünüyorsunuz? Hipotez istatistiksel olarak test edilebilir olmalıdır. Açıklama: Bu bölümde hipotez ile ne düşünüldüğü açıklanmalıdır. Tüm bölümler, konu dışından bir yabancı tarafından okunduğu zaman dahi anlaşılabilir olmalıdır. 3. Yeterlilik: Deney hayvanları ile araştırma yapacak sorumlu kişilerin bu alanda yeterli teorik ve uygulamalı eğitim almış olmaları gerekir. Bu kişiler; yasalar, etik, ilgili hayvanlarının bakım ve biyolojisini, gönençlerini (refah) ve fizyolojik ihtiyaçlarını, tutma yöntemlerini, temel uygulamalar ve ötenazi, hastalık, stres ve diğer olumsuz durumları bilme, anestezi, analjezi, temel cerrahi prensipler ve deney güvenliği gibi temel bilgi ve becerilere sahip olmalıdır. Birçok ülkede hayvan kullanımı ile ilgili yasal düzenlemeler, hükümetin kontrolü altında yetkili kurumları tarafından yürürlüğe konup uygulanmaktadır. 4. Alternatif yöntemler: Deneysel araştırma planlanırken ilk önce canlı hayvan kullanmak gerekliliği dikkatlice düşünülmelidir. Bir hayvan kullanılacaksa, mümkünse omurgalı hayvanlar yerine alternatif yöntemler tercih edilmelidir. Eğer canlı hayvan kullanılacaksa amacı bilimsel gerekçelerle açıklanmalıdır. Örneğin; İncelenen süreçlerin karmaşıklığı nedeniyle daha basit sistemlerde oluşturulması ve model kurulmasının olanaksızlığı, İncelenecek sistemin, canlı olmayan modellerde taklit edilebilmesi için yeterli bilgi birikiminin olmadığı, Preklinik çalışmalarda, insan üzerinde denenmeden önce canlı hayvan üzerinde deney yapmanın zorunluluğu, Ve diğer sebepler gibi açıklamalar yapılmalıdır. Alternatif yöntemleri kısaca ifade etmek gerekirse; hayvan deneylerinin yerine geçen, kullanılacak hayvan sayısını azaltan, hayvanların acısını azaltacak veya hayvanların gönencini artıracak uygulamalar olarak ifade edilmektedir. Örneğin; doku ve organ kültürleri, omurgasız hayvanların kullanılması, embriyonlu yumurtanın kullanılması, bir hücrelilerin kullanılması, bilgisayar ve veri bankalarının kullanılması, matematiksel yöntemler, gönüllü insan kullanımı ve epidemiyolojik çalışmalar, eğitimde yapay modellerin ve filmlerin kullanılması gibi. Deneysel araştırmalarda hayvanlara alternatiflerin aranmasında Russell ve Burch tarafından tanımlanan 3R kuralı önemli katkı sağlamıştır. Bu üç ilkenin yanı sıra The International Foundation for Ethical Research (IFER) 1985 yılında hem hayvanlarda hem de insanlarda yapılacak araştırmalarda Sorumluluk ilkesini oluşturarak ilkeleri 4R biçiminde geliştirmiştir. Böylelikle bir araştırmacı deneysel araştırmasını planlarken 4R kuralına uymalıdır. 4R kuralı: İngilizce kelimeler olan; reduction, refinement, replacement ve responsibility kelimelerinin baş harfleridir. Bu kurallar hem hayvanların sağlığının korunması hem de bilimsel çalışmaların kalitesinin yükseltilmesini amaçlamaktadır. Sırasıyla kısaca açıklamak gerekirse; Reduction: Hayvan sayısının azaltılmasıdır. Bu da araştırmalarda en az sayıda hayvan kullanarak, en iyi sonuca varma ilkesini ifade eder. Ancak çok az sayıda hayvanın kullanılması da uygun değildir. Bundan dolayı hayvan sayısını belirlemekte kullanılan istatistiksel yöntemler için bu alanda uzmana danışmak gerekir. Ön çalışma yapmak da hayvan sayısının belirlenmesine katkı sağlayacaktır. Refinement: Araştırmada kullanılacak hayvanların yaşamlarını uygun koşullarda sürdürmelerine izin verilmesidir. Hayvanların doğumlarından, deneylerde kullanımlarının sonlandırılmasına kadar geçen süreçte gönençlerini artırmak ve sağlamaktır. İnsanlarda ağrıya neden olan işlemlerin, diğer omurgalılarda da ağrıya neden olabileceği araştırmacılar tarafından bilinmeli ve unutulmamalıdır. Bundan dolayı hayvanlarda minimum düzeyde ağrı duyumsaması sağlanmalıdır. Replacement: Yerine başka bir şey koyma anlamına gelir. Mümkünse omurgalı hayvanlar yerine başka şeylerin kullanılması tercih edilmelidir (bkz, alternatif modeller). Araştırmalar planlanırken filogenetik sınıflandırmada daha yüksekte yer alan hayvanlar yerine daha aşağıdaki hayvanlar seçilmelidir. Responsibility: Bu ilke kısaca kişisel sorumluluğunun arttırılmasını öngörmektedir. 5.Hayvan seçimi Deney materyalleri, araştırılacak konunun veya problemin en basit şekilde çözülebilmesine olanak verecek şekilde seçilmeli, yasal ve etik yönleri incelenmelidir. Günümüzde basit omurgalı hayvanlardan gelişmiş memeli hayvanlara kadar birçok hayvan türü deney materyali (denek) olarak kullanılmaktadır. Ancak, omurgasızların kullanımı oldukça sınırlı düzeylerde kalmaktadır. Son yıllarda bazı ilkel omurgalıların kullanımında artışlar olsa da, anatomik ve biyolojik fonksiyonları insana benzerliklerinden dolayı halen en fazla tercih edilenler memeli türleridir. Kullanımda üst grupları oluşturanları sınıflandırırsak, Dünya genelinde en fazla kullanılan deney hayvanlarının; sıçan, fare, balık ve tavşan, orta düzeyde kullanılanların ise domuz, kobay, hamster ve maymun olduğunu görürüz. Özellikle sıçan ve fare gibi küçük hayvanlar; yaşam sürelerinin kısalığı, kolay manipüle edilmeleri ve üretim kolaylığı gibi avantajlarından dolayı sık tercih edilirler. Bir dönem bazı alanlarda çok kullanılan kedi ve köpeklerin, yasalar gereği deneysel amaçlı kullanımı sınırlanmıştır. Bu hayvanlar, bu amaçla üretilmiş merkezlerde olmaları koşuluyla, deneye alınmalarına izin verilmektedir. Seçilecek hayvan hakkında bir karar verebilmek için aşağıdaki noktaları göz önünde bulundurmak gerekmektedir: a) Uygun bir hayvan seçmek için araştırmacı ilk önce ihtiyaç duyulan hayvan modelini belirlemelidir. Hayvan Modeli; normal biyoloji ya da davranışların çalışılabileceği, kendiliğinden ya da indüklenmiş bir patolojik durumun araştırılabileceği ve biyolojik işlev yönünden insan ya da diğer hayvan türlerine benzerlik gösteren hayvanların kullanıldığı model olarak tanımlanır. Hayvan modelleri her zaman gerçek durumu (hastalık, biyolojik gibi) tam olarak yansıtmaz, sadece yaklaşık bir sonuç-fikir verir. Diğer bir deyişle geniş anlamda, deneysel bilim yaklaşık bilgi edinme çalışmalarıdır. Bu modeller şunlardır: İndüklenmiş model: Cerrahi ya da çeşitli ajanlarla hayvanlarda, hedef organizmada görülenlere benzer hastalık veya bozukluk oluşturulmasıdır. En fazla kullanılan modeldir. Örneğin, transgenik fare üretimi, karbon tetraklorür (CCl4) ile karaciğer yetmez- 6 Journal of Clinical and Analytical Medicine 2 Journal of Clinical and Analytical Medicine

3 liği, streptozotosin ile diyabetik sıçan oluşturmak gibi. Etiyolojisi bilinen hastalıklarda faydalı olmakla birlikte, hastalık birçok nedene ya da bilinmeyen faktörlere bağlı ise hayvanlarda bu tür hastalıkları taklit etmek zor olabilmektedir. Spontan model: Genetik olarak kendiliğinden oluşan ve insanlardaki hastalığa benzer mekanizmalar gelişen modeldir. Örneğin, spontan diabetik kemirgen modellerindeki patoloji ve belirtiler insanlara benzer. Negatif model: Belirli bir hastalığın kesinlikle gelişmediği hayvan türü, ırkı veya soylarıdır. Örneğin, tavşanda gonokok infeksiyonu gelişmez. Olası modeller (Orphan modeller); Bazı hastalıklar öncelikle hayvanlarda tanımlanmış, daha sonra insanlarda benzeri tanımlanabilir amacı ile çalışılan modellerdir. Örneğin, marek ve deli dana hastalığı gibi. Eğer benzer bir hastalık insanlarda görülürse model adapte edilir. Araştırmanın planlamasında hangi modelin mümkün ve gerçekçi olduğu belirlenmelidir. Spesifik araştırma modellerini inceleyen çok sayıda kitap ve geniş bir hayvan modeli listesi vardır. Uygun bir model bulunmadığı zaman yeni bir modelin geliştirilmesi gerekebilir; ancak, yeni bir model geliştirmek oldukça zaman alıcı bir süreçtir. b) Hayvan türünün belirlenmesi için daha önce benzeri yapılan çalışmalar incelenmeli, literatür araştırması yapılmalıdır. Birçok araştırmacı hayvan seçimini daha önce yapılan benzer araştırmalarda kullanılmış hayvan türüne göre yapar. Daha önce elde edilen verilerle karşılaştırma yapmayı olanaklı kılan geniş veritabanları bulunması hayvan türünün belirlenmesinde avantaj sağlayacaktır. Özellikle fare ve sıçan gibi sık ve çok kullanılan laboratuvar hayvanları bu açıdan kolaylık sağlamaktadır. Ancak araştırmalarda kullanılan hayvan türü mevcut koşullarda bulunmayabilir veya temin edilse bile laboratuvar koşulları uygun olmayabilir. Bundan dolayı benzer hayvan modelinin diğer hayvan türlerinde uygun olup olmayacağı araştırılmalıdır. Çalışmalar için en uygun hayvanın seçiminin önemi ile ilgili en iyi örnek vasküler restenoz (damarın tekrar daralması) çalışmalarıdır. Domuz ve maymunda anjiyoplasti sonrası restenoz ile ilgili sonuçlar, küçük hayvanlardan elde edilen verilere kıyasla insandakine daha yakındır. c) Çalışmada kullanılacak gereçler için lojistik desteğin listesi hazırlanmalıdır. Hayvan barınakları Barındırma; hayvanın gönencini, araştırma sonuçlarının kalitesini, personelin güvenliğini ve sağlığını etkiler. Günümüzde laboratuvar hayvanı üretimi yapan birçok kuruluşta, bazı hususlara gereksinim duyulmayabilir, ancak araştırmacının mevcut barınma ve bakım koşullarını bilmesi fayda sağlayacaktır. Unutulmamalıdır ki, hayvan üretim tesisleri optimum kalitenin altında olsa dahi, iyi eğitilmiş ve motive personelin hayvanların yaşam koşullarında yüksek kalite sağladığı bilinmektedir. Kafesler; hayvanların kaçmasına engel olacak şekilde muhafazalı ve boyutları türe uygun olmalıdır. Hayvanın türüne ve yaşına göre rahat edeceği kafes alanı ve yüksekliği sağlamak zorunluluktur. Kafes içi değişiklikler hayvanların fizyolojik, metabolik işlevlerini değiştirebilir, hastalıklara duyarlılaştırabilir. Dolaysıyla, araştırmacı hayvanlarını kafeslerken; tür, suş, yavrulama, bireysel özellikler (cinsiyet, yaş, davranış, sağlık.), sosyal formu (tek veya grup şeklinde barındırma), barınacak alanın zenginliği gibi faktörlere dikkat etmelidir. Farklı bir merkezden veya kaynağı bilinmeyen bir üretim yerinden getirilen hayvanların, hastalık taşıyıp taşımadığı incelenmelidir. Bu amaçla araştırma yapılacak alanda hayvanların gözet- lenmesine olanak sağlayacak karantina alanı bulunmalıdır. Hayvanın bulunduğu ortamda hijyenik koşullar, havalandırma, ısı, nisbî nem, gürültü, ışık gibi barınma faktörleri türlere özgüleştirilmiş olmalıdır. Bu koşullara uygun davranılmadığı takdirde hem hayvanların sağlığı bozulacak, hem de deney sonuçları farklı olacaktır. Örneğin, havalandırma ve ısıtma sorunları ile hayvanlarda ciddi akciğer problemleri ortaya çıkabilir. Ayrıca farklı yerlerde yapılan benzer çalışma sonuçları da farklı olacaktır. Hayvanların genellikle 30ºC nin yukarısında ve 5 ºC nin altındaki sıcaklığa koruyucu mekanizmalar olmaksızın maruz kalması klinik etkiler yapabilir ve hayatı tehdit edebilir. Hayvanlar davranışsal, fizyolojik ve morfolojik mekanizmalarla bu sapmalara uyum sağlayabilir. Fakat böyle adaptasyonlar zaman alır ve performansı etkileyebildiği gibi sonucu da değiştirebilir. Sıcaklık değişimleri hayvanların; ilaca yanıtını, infeksiyonlara olan duyarlılıklarını, üremesini, yem ve su tüketimini, büyümesini, hematolojik parametrelerini,..değiştirir. Laboratuvar hayvanlarının çoğu albino oldukları için, aşırı ışık katarakt ve stres gelişmesine neden olabilir. Bu nedenle, albino hayvanların bulunduğu odaların ışıkları çok parlak olmamalıdır. Dikkat edilmesi gereken önemli koşullardan biri de hayvanların bulunduğu odalarda gürültü 85 db den düşük olmalıdır. Özellikle gebe ve yeni doğurmuş hayvanlar, gürültüden rahatsız olup yavrularına zarar verebilirler. Ayrıca gürültünün oluşturacağı stres faktörleri de deney sonuçlarını olumsuz etkileyebilir. Örneğin, sürekli stres altında kalan sıçanlarda böbreküstü bezi hiperplazisi saptanmıştır. İnsan, diğer türler, kafes içindeki türdeşler, koku, zemindeki materyaller gibi faktörler hayvanın durumunu etkiler. Bundan dolayı çevresel faktörler standart hale getirilmeli ve sabit tutulmalıdır. Teknisyenler Teknisyenler deneysel bölümün konforlu, etkin gerçekleşmesinde önemli rol oynayan personellerdir. Bu kişilerin görevleri; hayvanlara karşı iyi davranma, kuralına uygun tutma, operasyona hazırlama, ilaç uygulama, vücut sıvılarını toplama, davranışlarını inceleme, anestezi uygulama, aseptik bir operasyona yardımcı olma gibi tanımlanmıştır. Örneğin, bir teknisyen herhangi bir ilaç uygulamadan önce; hayvanın ve ilacın doğruluğunu, ilacın dozunu, uygulama yolu ve zamanının doğruluğunu ve ilacın son kullanma tarihini kontrol etmelidir. Bunlardan kaynaklanacak bir hata hayvana zarar verebilir, yanlış sonuca neden olabilir. Eğer araştırmacı bu uygulamaları kendi yapacaksa kontrolleri benzer şekilde yapmalıdır. Maliyet Hayvanın boyutları küçüldükçe bakım ve satın alma maliyeti az olmaktadır. Operasyondan sonra hayvan uzun süre yaşatılacaksa bakım masrafları da yüksek olacaktır. Projeler hazırlanırken bu unsurlar göz önünde tutularak, maliyet hesaplamaları yapılmalıdır. Beslenme Deney hayvanı seçerken; beslenme özellikleri iyi bilinen ve dengeli beslenmeleri için ticari yem bulunabilecek hayvanların seçilmesi tavsiye edilmektedir. Kaliteli yem ve içme suyu temin edilmelidir. Nadir bulunan türler seçildiği zaman beslenme problem yaratabilir. Hayvan temini Araştırmayı planlarken hayvan temininde harcanacak süre göz önüne alınmalıdır. Bu süre hayvanın niteliği ve sayısı ile değişmektedir. Bazı türleri (maymun gibi) veya özellikli hayvanları (trangenik, SPF hayvanlar gibi) mevcut koşullarda bulmak zor olabilir. Ülkemizde fare, sıçan, tavşan ve kobay gibi yaygın ve konvansiyonel olarak yetiştirilen hayvanların temininde genel- 3 Journal of Clinical and Analytical Medicine Journal of Clinical and Analytical Medicine 7

4 likle bir sorun yaşanmaz. Bu hayvanlar genellikle araştırmaların yapıldığı kurumlarda yetiştirilir veya ticari hayvan yetiştiriciliği yapan firmalardan satın alınabilir. Kayıtsız, belgesiz veya çevreden toplanan hayvanlar deneylerde kullanılamaz. Özellikle dışarıdan getirilecek hayvanlar sağlık durumları incelenmelidir. Sağlık durumu iyi olmayan hayvanlar deneylerde kesinlikle kullanılmamalıdır. Hayvanların nakledilmelerinde; kafes niteliği ve boyutu, yöntemi, yiyecek desteği gibi hususlara da dikkat edilmelidir. d) Malzeme listesinin hazırlanması Türlerin seçimi Deneysel araştırmalarında hayvan seçiminde tür ve soy bazında düşünmek gerekir. Çünkü her araştırmayı her hayvan türünde ya da soyunda yapmak mümkün olmayabilir. Bu nedenle, çalışmaya başlamadan önce hangi hayvan türünün, hatta o türün içindeki hangi soyun çalışmaya en uygun olduğu saptanmalıdır. Seçilecek tür, insandaki durumu taklit etmek için çok uygun bir model oluşturmalıdır. Temin edilebileceği görüldükten sonra çalışma projesi sunulmalıdır. Türe özgü şu parametreler incelenmelidir: Fizyolojik özellikler; yaşam alanları, nabız ve soluk sayısı, toplam kan miktarları, deney süresince öldürmeden alınabilen kan miktarı ve bölgeleri, kan parametre özellikleri (biyokimyası gibi), injeksiyon bölgesi ve o bölgelere verilebilecek maksimum madde volümü, çıkardığı idrar miktarı, günlük içtiği su miktarı, dışkı özelliği, biyoloji ve üreme fonksiyonlarının iyi bilinmesi gerekir. Hayvanların yaşam şekilleri ve davranışları dikkate alınmalıdır. Anatomik özellikler; yapılacak çalışmaya anatomik yapı olarak uygunluk, hayvan büyüklüğü, organ yapısı ve modele uygunluk, türler arası anatomik farklılıklar, özel anatomik eksiklerden faydalanma (sıçanda safra kesesi olmaması) gibi özellikler incelenmelidir. Küçük hayvanların; maliyeti, tutulmaları, bakım ve barındırma, üretim kolaylıkları açısından birçok avantajları vardır. Büyük hayvanlar ise cerrahi teknikler, i.v. injeksiyon, kan alma, örnek alma gibi durumlarda avantaj sağlamaktadır. Hayvan Tipinin Belirlenmesi Genetik homojenitesi yüksek olan hayvanların seçilmesi (inbred); büyüme hızı, vücut ağırlığı ve biyolojik özellikler açısından daha birörnektir. Eğer bir araştırmada inbred hayvanlar kullanılırsa, denekler arası bireysel farklılıklar azalacağı için ölçülen veriler benzer yakınlıkta olacaktır. Bu özellik deneyde daha az hayvan kullanmamızı sağlayacak, istatistiksel açıdan da sorun yaratmayacaktır. Ancak bazı deneysel araştırmalarda, toksisite testlerinde olduğu gibi, belirli derecede genetik farklılığın olması istenir (outbred). Belirlenen her gruba özgü yaş ve cinsiyetleri (erkek ya da dişi) benzer olan hayvanlar seçilmelidir. Bizı durumlarda enzim noksanlığı, immün yetersizliği olan ya da dalağı, timusu, tiroidi, hipofizi alınmış ya da diabetik hayvanlara gereksinim duyulabilir ve seçilebilir. Cerrahi girişimler için seçilecek bir hayvanda; operasyona uygun olması, büyük hayvanlar için mevcut olan cerrahi tekniklerin küçük hayvanlara uygulanabilmesi, ya da hayvana sürekli kanül takılabilmesi, NMR, radyografi, anjiografi, telemetri (nabız, kan basıncı, EKG, vücut ısısı, lokomotor aktivite gibi) gibi deney izleme yollarına uygun olması, uzun sürebilecek genel anesteziye dayanabilmesi gibi özellikler değerlendirilmeli ve seçilen hayvanın uygunluğunu belirlemek için ön çalışma yapılması gereklidir. Seçilecek türlerle elde edilecek verilerin (sonuçların), insanlara kalitatif ve kantitatif uyarlanabilirliğine, yani uygun olup olmadığına dikkat edilmelidir. Zira hayvan deneylerindeki hayvanlardan insanlara uyarlama kavramı halen anlaşılmazlığını korumaktadır. Bazı bilim adamlarına göre hayvan deneyleri sonuçları insanlara uyarlanabilirliği söylenmektedir. Örneğin bir ilacın sıçan ve köpekte zararsız olması insanlarda da zararsız olması gibi. Bazı bilim adamları ise, özellikle hayvan karşıtı olanlar, hayvan deneylerinden elde edilen sonuçların yanıltıcı olduğunu savunmaktadır. Örneğin, kobaylarda penisilinin öldürücü olması gibi. İnvitro yöntemlerle elde edilen sonuçların hayvanlara ve insanlara uyarlamak çok daha zordur. Bu nedenlerle bu uyarlamaların yapılmasına, açıklanmasına gerek yoktur. Sonuçların bir türden diğer türe aktarılmasında sadece homologunun seçilmesi ile olmamaktadır. Birden çok tür yaklaşımında da bulunulmalıdır. Örneğin, toksikolojik çalışmalarda araştırılacak etkenin kemirgen olmayan iki türde de (kedi ve köpek gibi) incelenmesi gerekir. Uyarlamada türler arasında metabolik yapı ve hız uyumlu olmalıdır. Örneğin kemirgenlerde metabolizma insanlardan oldukça hızlıdır. Metabolizmanın kontrolü ve işleyişi vücut büyüdükçe azalır, ilaç dozları da buna göre hesaplanır. Bazı türlerin en fazla kullanıldığı araştırma alanları: Fare: Kanser, antikor, ilaç, aşı Sıçan (rat): Temel tıp, ilaç, gıda, davranış, toksisite Kobay (guinea-pig): Duyarlılık, aşı, immünoloji, otoloji, diyet Tavşan: Toksisite, antiserum üretimi, göz ve deri irritasyon testleri, damar sertliği Hamster: Tümör, kan dolaşımı, üreme ve fötüs bozuklukları, bazı deneysel enfeksiyonlara (leptospiroz, influenza, köpek gençlik hastalığı) duyarlık, hipotermi (kış uykusuna yatar) Gerbil: Epilepsi, kolesterol metabolizması ve damar sertliği, obezite, filarya, beyin infarktüsleri Kedi: İlaç geliştirmesinde, kalp-damar hastalıkları, nöroloji Köpek: Aşı ve ilaç testleri, cerrahi tekniklerin geliştirilmesi, kalpdamar hastalıkları Domuz:, Deri, pankreas, gastrointestinal sistem, kardiyovasküler sistem, iskelet gibi pek çok organları insanlarınkine benzerlik gösterir. Aşı, gıda Koyun ve keçi: Antikor geliştirme, cerrahi tekniklerin geliştirilmesi Maymun: Aşı ve ilaç, davranış, insanlara özgü enfeksiyon hastalıkları Kanatlılar (tavuk, güvercin, bıldırcın): Tavuklar; genellikle beslenme, aşılama, bağışıklık, embriyoloji ve toksikoloji, güvercin ve kumrular; fizyoloji ve davranış, farmakokinetik ve toksikoloji, Soğukkanlı omurgalılar: Sürüngenler zooloji ve karşılaştırmalı çalışmalarda, amfibiler organ gelişimi ve moleküler genetik, balıklar çevre kirliliği ve genetik araştırmalarında kullanılırlar. 6. Hayvan deneylerinin standartlaştırılması: Standartlaşma bir deneyden elde edilen verilerin ortalamasının, deney tekrarlandığında benzer yakınlıkta olmasını amaçlar. Dolayısıyla, hayvan deneylerinin standartlaştırılması; deneyde kullanılacak hayvanların, çevresel ve deneysel koşullarının sabit tutulması veya kontrol altına alınması anlamına gelir. Standartlaşmada metabolizmayı etkileyen değişkenler kontrol edilmelidir. Bunlar arasında beslenme şekilleri, cins, yaş, madde uygulama yolu-zamanı-miktarı, örnek alma yolu-hacmi-zamanı, mevsim, biyoloji gibi birçok özellik sayılabilir. Standartlaştırma aynı zamanda deneyde kullanılacak hayvanların ölçülebilir parametreleri arasındaki varyasyonu azaltacağı 8 Journal of Clinical and Analytical Medicine 4 Journal of Clinical and Analytical Medicine

5 için daha az sayıda hayvan kullanımı sağlar. Beslenmenin standardizasyonu (yemler ve yemleme şekli gibi), genetik olarak birörnek hayvanların kullanılması (inbred), mikrobiyolojik kalitenin sağlanması (kontaminasyonların etkisini en aza indirmek veya tamamen ortadan kaldırmak için, spesifik patojen free, gnotobiyotik veya germfree hayvan üretim teknikleri) ve hayvanların çevresel ortamın standardizasyonu önemlidir. Mikrobiyolojik durumları birbirinden farklı hayvanların fizyolojileri ve çeşitli etkenlere karşı yanıtları farklı olacaktır. Örneğin, bazı patojenlerden arındırılmış (SPF) fareler ile geleneksel yetiştirilmiş farelerin bir maddeye karşı yanıtı bu özellikten dolayı farklı olabilir. Araştırmacı, bakıcı ve diğer personellerin tutum ve davranışları da hayvanları etkilediği için, bunlar sonuçlara deney dışı faktörler olarak yansımaktadır. Kısacası hayvanların refahını bozan her faktör deney sonuçlarını etkilemektedir. Bundan dolayı belirlenen standartların sağlanması ve sürdürülmesi etik, araştırma sonuçları, finans ve işgücü açısından oldukça önemlidir. Kaynaklar 1. Altuğ T. Biyolojik Araştırmalarda Deney Hayvanı Kullanılmasının Ana İlkeleri. II. Ulusal Moleküler Biyoloji ve Genetik Öğrenci Kış Okulu Kitabı, Mart 2005, İstanbul, s Altuğ T. Hayvan Deneyleri Etiği. Türk Tıp Dizini. Sağlık Bilimlerinde Süreli Yayıncılık Ulusal Sempozyum Bildirileri. S Dokuz Eylül Üniversitesi [homepage on the Internet]. Dokuz Eylül Üniversitesi Hayvan Deneyleri Yerel Etik Kurulu Dikensoy O. Neden Deneysel Araştırmalar? Ülkemizde Deneysel Araştırmalarda Mevcut Durum. Türk Toraks Derneği 13. Yıllık Kongre, 5-9 Mayıs 2010, İstanbul. 5. Hughes HC, Lang CM. Basic Principles İn Selecting Animal Species For Research Project. Clınıcal Toxıcology. 1978;13; Kaya M. Hayvan çalışmalarında planlama ve uygun model ve denek seçimi nasıl yapılmalı? Türk Toraks Derneği 13. Yıllık Kongre, 5-9 Mayıs 2010, İstanbul. 7. Lipman NS, and Perkins SE. Factors That May Influence Animal Research. Fox JG, Anderson LC, Loew FM, Quimby FW. Editors, Laboratory Animal Medicine, Second Edition, London: Academic Press, p Planning the Experiment. nefrsef.org [homepage on the Internet]. Northeast Florida Regional Science and Engineering Fair, Inc; c2005 Available from: nefrsef.org/students/plan.html 9. Poyraz Ö. Laboratuar Hayvanları Bilimi. Kardelen Ofset Ankara, Quimby FW. Animal Models in Biomedical Research. Fox JG, Anderson LC, Loew FM, Quimby FW. Editors, Laboratory Animal Medicine, Second Edition, London: Academic Press, p Russell. WMS, Burch RL.. The Principles of Humane experimental Technique. London: Methuen Utkan NZ, Cantürk NZ. Deney hayvanlarının ve deney modellerinin seçimi. In; Cantürk ZF, Sayek İ, Editörler. Cerrahi Araştırma Araştırma planlama, Değerlendirme ve sunum, Deney hayvanları, Özgül deneysel modeller. Birinci basım. İstanbul: Nobel Tıp Basımevi, s von Zutphen LFM, Baumans V, Beynen AC. Laboratuvar Hayvanları Biliminin Temel İlkeleri. Çeviri Editörü. Tayfun İde, Medipres Ankara Yavru N, Yavru S. Deney Hayvanları. Konya: Selçuk Üniversitesi Veteriner Fakültesi Yayını; Yeğen BÇ, Gören Z. Biyomedikal Araştırmalarda Deney Hayvanı Temel Bilgiler ve Etik İlkeler Yüce Yayım Tavaslı Matbaası, İstanbul, Journal of Clinical and Analytical Medicine Journal of Clinical and Analytical Medicine 9