استفاده از مدل های آناتومی و فیزیولوژی حیوانی کمک شایانی به پیشرفت علم و تحقیقات در حوزه سلامت کرده است. به این ترتیب به منظور بررسی فرآیند پیشرفت درمان و بررسی های مولکولی و ژنتیکی انواع بیماری ها، مدل های حیوانی مختلفی ایجاد شده است. این مدل های حیوانی به صورت مدل های سرطانی، بالینی، جراحی، بررسی های داروئی، بررسی توکسیکولوژی، تحقیقات پزشکی، پزشکی بازساختی و مهندسی بافت دست بندی شده است. آزمایشگاه تحقیقاتی بافت و ژن پاسارگاد هیستوژنوتک تاکنون موفق به ایجاد مدل های آزمایشگاهی زیر در رت و موش شده است که می تواند به صورت کاملا تضمینی در کوتاه ترین زمان ممکن و با قیمت مناسب، این نوع مدل ها را در اختیار محققین عزیز قرار دهد.
مدل حیوانی، حیوان آزمایشگاهی زنده و اغلب تغییر یافته با مهندسی ژنتیک است که در روند تحقیق و بررسی بیماریهای انسانی در شرایط In Vivo به منظور درک بهتر روند مکانیسم بیماری، بدون خطر آسیب رساندن به انسان استفاده می‌شود. در پژوهش های القای مدل های حیوانی به طور معمول از انواع موش و رت آزمایشگاهی و دیگر انواه حیوانات آزمایشگاهی همچون خرگوش وهمستر و … استفاده میگردد. با به کارگیری روشهای مختلف از جمله ژنتیکی، فیزیکی، شیمیایی و غیره انواع مدل بیماری در حیوانات آزمایشگاهی ایجاد و القا می‌شود و پس از تایید مدل ایجاد شده، اهداف تحقیقات و مطالعاتی روی مدل بیماری القا شده انجام می‌شود. در طول تاریخ ملاحظات اخلاقی و ممنوعیت های اجتماعی مانع از مطالعات تجربی زیست‌شناسی و پاتوبیولوژی روی نمونه‌های انسانی شده است. در نتیجه، بیشتر دانش پایه کنونی ما از زیست شناسی، فیزیولوژی، هورمون‌شناسی و فارماکولوژی انسان از مطالعات اولیه مکانیسم‌ها در مدلهای حیوانی به دست آمده است. ایجاد مدلهای حیوانی فقط به علت اصول اخلاقی نیست، بلکه اغلب دسترسی آسان، دلایل اقتصادی و علمی، مطالعات اولیه در حیوانات را مناسب ترین راه حل برای مطالعات یک مکانیسم بیولوژیکی می‌کند.
اهمیت سیستم عصبی از لحاظ عملکردی برای موجودات زنده کاملا حیاتی و روشن است. در نتیجه شناخت و شناسایی مکانیسم‌های اختلالات و بیماریهای سیستم عصبی برای درک بهتر و یافتن درمان موثر بیماریهای عصبی با ارزش است. از سوی دیگر بیماریهای مغز و اعصاب را از نظر نوع آسیب و واکنش بدن نسبت به آن آسیب و محل بروز آسیب می‌توان گروه‌بندی کرد. نوع آسیب می‌تواند مادرزادی، عفونی، تروما، اختلال عروقی، متابولیسمی، مسمومیت یا کمبود ویتامین و مواد معدنی باشد و محل بروز این آسیب‌ها نیز می‌تواند در هر بخشی از سیستم عصبی مانند مننژ، اعصاب محیطی، غشای خاکستری یا سفید نخاعی، مخ یا مخچه باشد. بنابراین تحقیق و پژوهش در زمینه این بیماریها و آسیب‌های عصبی در شرایط In vivo از جمله روشهای کار با حیوانات آزمایشگاهی کارآمد است. یکی از این تکنیک‌ها در آزمایشگاه‌های مطالعات حیوانی، ایجاد انواع مدل بیماری در حیوانات آزمایشگاهی یا همان القای مدل بیماری می‌باشد که جهت پژوهش در زمینه ارائه درمان‌های جدید و به روز بیماریهای عصبی بسیار مهم است.
امروزه بیشتر از ۶۰۰ نوع بیماری عصبی مختلف وجود دارد که تنها برخی از آنها تاکنون قابل درمان هستند، در حالی که برخی دیگر نتایج درمانی چندان امیدوارکننده‌ای را ندارند. بنابراین ارزیابی و تشخیص بیماریهای سیستم عصبی و تلاش محققان در دانشگاه‌ها و مراکز تحقیقاتی علوم و اعصاب در راستای دستیابی به درمان آن ها در حوزه علوم پزشکی بسیار حائز اهمیت است. در کل درمان بیماریهای سیستم عصبی، به یکی از روشهای درمان با دارو، جراحی و رادیوتراپی صورت می‌گیرد. از طرفی هر کدام از این درمان‌ها به شاخه‌های متنوعی تقسیم می‌شود که فضای تحقیقات و طرح های پژوهشی را برای محققان بسیار گسترده و تاثیرگذار می‌کند.
رایج‌ترین و پرکاربردترین این بیماریها که به عنوان ایجاد و القا مدل در حیوانات آزمایشگاهی در تحقیقات دانشگاه های روز دنیا مورد استفاده قرار می گیرد که همواره با چالش مواجه بوده است. مرکز تحقیقات دانش بنیان هیستوژنوتک با توجه به تجربه های بالا و دفعات مکرر القاء این بیماری ها مورد توجه قرار گرفته است.
✅ القاء و ایجاد بیماری های مننژیت (Disease Meningitis) حاصل از التهاب غشاهای مننژ
✅ القاء و ایجاد بیماری ضایه نخاعی (Spinal cord injury, SCI)
✅ القاء و ایجاد بیماری تومورهای خوش خیم (الیگودندروگلیوما (Oligodendrogliomas)، مننژیوم (Meningioma)، کرانیوفارنژیوم (Craniopharyngioma)، همانژیوبلاستوم (Hemangioblastoma) ، آدنوم هیپوفیز(Adenoma))
✅ القاء و ایجاد بیماری ادم و ضربه مغزی (Brain edema)
حیوانات آزمایشگاهی به‌ویژه جوندگان به طور گسترده برای مدل های بیماریهای انسانی به منظور بهبود درک علل و پیشرفت علائم بیماری و آزمایشات تشخیصی تحقیقاتی استفاده می‌شوند. بیماریهای مزمن مانند چاقی، دیابت و فشار خون بالا که با هم به عنوان سندرم متابولیک شناخته می‌شوند، باعث افزایش مرگ‌و‌میر می‌شوند. برای کنترل این بیماریها، تحقیق در مدلهای القا شده در حیوانات آزمایشگاهی ضروری است. مدلهای حیوانی تکنیک‌های آزمایشگاهی در شرایط In Vivo هستند که جهت ایجاد شرایط قابل مطالعه در گونههای دیگر ایجاد می‌شوند و می‌توان آنها را به دو گروه القای مدلهای حیوانی طبیعی و مدلهای حیوانی ژنتیکی تقسیم نمود که هر گروه کارایی و ویژگی‌های خاص خود را دارند. تا به امروز، بسیاری از مدلهای حیوانی مانند مدلهای ژنتیکی، القای مدلهای ناشی از مواد شیمیایی یا رژیم غذایی و مدلهای مهندسی شده ژنتیکی توسعه یافته و مورد مطالعه قرار گرفته‌اند تا مکانیسم‌های مولکولی و تغییرات عملکردی مرتبط با بیماریهای متابولیک و مزمن را روشن کنند.
سبک زندگی و رژیم غذایی سندرم متابولیک را تعدیل می کند و این باعث ایجاد تغییرات پاتوفیزیولوژیکی در سراسر بدن می شود. از این رو مطالعه راهبردهای پیشرفت و درمان جدید سندرم متابولیک بسیار مهم است. به عنوان مثال کبد چرب یک بیماری قابل برگشت است که به دلیل تجمع مقادیر زیاد چربی در سلولهای کبد به وجود می‌آید. امروزه کبد چرب غیرالکلی که در فقدان مصرف الکل ایجاد می‌شود به عنوان مشکلی بزرگ مرتبط با سلامت در جوامع امروزی شناخته شده است. با توجه به افزایش آمار مبتلایان به بیماری کبد چرب در جهان و همچنین نقش مستقیم سبک زندگی و رژیم غذایی افراد در ابتلا به این بیماری، مطالعات و تحقیقات این بیماری و بیماریهای مرتبط با آن مانند بیماریهای قلبی عروقی، دیابت، فشار خون، مشکلات کیسه صفرا و انواع سرطان با ایجاد و القای مدل کبد چرب در حیوانات آزمایشگاهی مانند موش و رت با اهمیت می باشد. ایجاد و القای چنین مدل حیوانی با رژیم غذایی، می تواند مناسب ترین مدل بیماری مورد استفاده در مطالعات باشد.
القا و ایجاد دیابت (Diabetes) القا و ایجاد کبد چرب (Fatty liver) القا و ایجاد چاقی (Obesity) القا و ایجاد فشار خون (Hypertension) القا و ایجاد مقاومت به انسولین (Insulin resistance) القا و ایجاد سیروز کبدی (Liver Cirrhosis) القا و ایجاد دیس لیپیدمی (Dyslipidemia) القا و ایجاد هیپرانسولینمی (Hyperinsulinemia)
القا و ایجاد کبد چرب غیرالکلی (Non-alcoholic fatty liver)
القا و ایجاد بیماری مزمن انسداد ریوی (Chronic obstructive pulmonary)
القا و ایجاد نارسایی کلیه (Kidney failure)تنوع بدخیمی های انکولوژی تحت تأثیر ژنتیک پیچیده و مسیرهای سیگنالینگ مولکولی است که توسط سلول های تومور ایجاد شده است. تحقیقات سرطان شامل درک و دانش کامل از ویژگی‌های بیماری جهت توسعه استراتژی‌های درمانی کارآمد و موثر برای استفاده بالینی آینده است. با مطالعات In vitro داده ها و اطلاعات سلولی مهمی در دسترس ما قرار داده می‌شود. با این حال، این داده‌ها به دلیل ناتوانی ما در انعکاس فعل و انفعالات پیچیده پاتولوژی در یک موجود زنده محدود هستند. از سوی دیگر، انواع مدلهای حیوانی امکان انجام آنالیز آزمایشگاهی را فراهم می‌کنند و با هم نتایج قانع‌کننده و معتبری ارائه می‌دهند. به جز در مورد آزمایش‌های بالینی بسیار کنترل‌شده و تنظیم‌شده، متخصصان ژنتیک و دانشمندان از انسان برای تحقیقات تجربی خود استفاده نمی‌کنند زیرا خطرات آشکاری برای زندگی وجود دارد. در عوض، آنها از گونه های مختلف حیوانی، قارچی، باکتریایی و گیاهی به عنوان ارگانیسم های مدل برای مطالعات خود استفاده می کنند. القای مدلهای حیوانی مانند موش و رت به طور گسترده در تحقیقات انواع سرطانها به دلیل مقرون بصرفه بودن، دسترسی آسان و تنوع سویه های دارای ایمنی و نقص ایمنی استفاده می شود. تاکنون بیش از ۹۵ درصد از مطالعات In vivo سرطان از موش ها استفاده شده است.
سرطان به عنوان دومین بیماری بزرگ از نظر عوارض و مرگ و میر پس از بیماریهای قلبی عروقی، همواره مورد توجه بشر در سراسر جهان بوده و همین امر آن را به کانون تحقیقاتی در زمینه پزشکی و دارویی تبدیل می‌کند. مطالعات چند دهه گذشته برخی از انواع سرطان را قابل درمان کرده است، اما هنوز بسیاری از سرطان‌های دیگر نیاز به بررسی و آنالیز گسترده‌تر دارند. در تحقیقات سرطان، استفاده از القا مدلهای حیوانی انواع سرطان می‌تواند به ما در درک اساس ژنتیکی سرطان و نقش ژن‌ها و جهش‌های ژنی خاص در بروز و توسعه سرطان کمک کند، که همچنین توسعه و آزمایش داروهای ضدنئوپلاستیک را نیز تسهیل می‌کند. علاوه بر این، امروزه با توسعه و شناخته شدن پزشکی شخصی، محققان به دنبال القای مدلهای استاندارد و شخصی‌شده تومورها هستند که بیشتر شبیه تومورهای انسانی باشد. سرطان پستان شایع‌ترین سرطان در بین زنان تشخیص داده شده و سالانه یک میلیون به آمار مبتلایان افزوده می‌شود. در تحقیقات این سرطان، از القای مدل موشی سرطان پستان و نوع متاستاز آن بسیار استفاده می‌شود که روندی مشابه ایجاد متاستاز در انسان داشته باشد. در واقع، ایجاد مدل سرطان پستان در موش، برای مطالعه سرطان پستان در مراحل دیررس و ارزیابی داروهای سرطان و ترکیبات شیمیایی و گیاهی درمانی مفید خواهد بود.
✅ القا و ایجاد سرطان مری (Esophageal cancer)
✅ القا و ایجاد سرطان معده (Gastric cancer)
✅ القا و ایجاد سرطان کارسینومای کبد (Hepatocellular Carcinoma cancer)
✅ القا و ایجاد سرطان ریه (Lung cancer)
ساختار بدن انسان به گونه‌ای است که سلولهای آن را نمی‌توان به عنوان یک واحد جداگانه در نظر گرفت. به عنوان مثال از نظر فیزیولوژی، در سیستم تولیدمثل انسان کلیه سلولهای بخش‌های مختلف هماهنگ با یکدیگر وظایف خود را انجام می‌دهند و اختلال در این روند منجر به بیماریهای سیستم تولیدمثلی می‌شود که برای بررسی مکانیسم این بیماریها، القای مدلهای بیماری در حیوانات آزمایشگاهی یکی از روشهای استاندارد و معتبر در شرایط In vivo منظور فهم و درک دقیق‌تر از روند است. چرا که القای مدلهای بیماری در مطالعات حیوانی پاتولوژی مشابهی با شرایط همان بیماری در انسان را فراهم می‌کند و در نتیجه نتایج معتبر در مورد بیماریها و درمان حاصل می‌شود.
استفاده از القای مدلهای بیماریهای سیستم تولیدمثل در حیوانات آزمایشگاهی در حوزه‌های مختلف در تحقیقات پایه، مانند مطالعات در زمینه علت بیماری و مکانیسم‌های پیشرفت بیماری، از دیرباز مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است و هنوز مدلهای حیوانی به عنوان تکنیکی معتبر و متداول در مطالعات بیولوژیک بیماریها نیز استفاده میگردد. بیماری‌هایی که در سیستم تولیدمثل حیوانات آزمایشگاهی مانند موش و رت القاء می شوند. عبارت اند از: القای مدلهای بیماریهای سیستم تولیدمثل مانند القای مدل اندومتریوز، القای مدل تغییرات بافتی بیضه، القای مدل اواریکتومی ، القای مدل حیوان آزواسپرمی، القای مدل سندروم تخمدان پلی سیستیک، القای مدل سندروم هایپیراستیمولیشن تخمدانی و غیره.
امروزه با شیوع انواع بیماریهای دستگاه تولیدمثل، یکی از اهداف اصلی کار روی مدلهای حیوانی، یافتن داروی کارآمد و تاثیرگذار در انواع بیماریهای سیستم تولیدمثلی است. تلاش محققان بر این است که علاوه بر درک مکانیسم چگونگی ایجاد و پیشرفت بیماری، روشی مطمئن برای درمان نیز پیدا کنند. برای مثال سندرم تخمدان پلی‌کیستیک یک اختلال هورمونی شایع در زنان است که ۵-۱۰٪ از زنان را مبتلا کرده است و همچنین روز به روز به آمار مبتلایان افزوده می شود. یکی از پیامدهای سندروم PCO ناباروری می باشد از آنجا که درمان ناباروری برای جوامع انسانی دارای جایگاه ویژه‌ای است، با القای مدل حیوانی PCO، تحقیقات گسترده‌ای در زمینه شناخت این بیماری، روشهای درمان آن، اثربخشی داروهای جدید و بررسی تاثیر فاکتورهای محیطی مانند رژیم غذایی، سبک زندگی و ورزش قابل انجام می‌باشد. بنابراین درمان موفقیت‌آمیز بیماریها با این تکنیک، سبب شده است القای مدلهای حیوانی کانون توجه پژوهشگران بیولوژی، پزشکی و دارویی باشد. رایج‌ترین و پرکاربردترین بیماریهای دستگاه تناسلی، به جهت تحقیقات و درمان دارویی از ایجاد و القا مدل بیماری در حیوانات آزمایشگاهی در تحقیقات معتبرترین دانشگاه های روز دنیا و مراکز تحقیقاتی ناباروری مورد استفاده قرار می‌گیرد همچنان از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است مرکز تحقیقات دانش بنیان هیستوژنوتک با توجه به تجارب گوناگون و تکرار ایجاد این بیماری ها همواره مورد توجه قرار گرفته است. برخی از بیماری هایی که در مرکز هیستوژنوتک به عنوان مدل بیماری سیستم تناسلی برای ارزیابی درمان های مختلف ناباروری در شرایط گوناگون و دوزهای متفاوت صورت می گیرد به شرح زیر می باشد :
القاء و ایجاد بیماری عفونت دستگاه تناسلی
القاء و ایجاد بیماری سندرم قبل از قاعدگی (PMS disease)
القاء و ایجاد بیماری سندرم تخمدان پلی کیستیک (PCOS Disease)
القاء و ایجاد بیماری اندومتریوز (Endometriosis Disease)
القاء و ایجاد بیماری سرطان تخمدان
القاء و ایجاد بیماری انسداد لوله‌های رحمی القاء و ایجاد بیماری هیپوگنادیسم
القاء و ایجاد بیماری سرطان پروستات
القاء و ایجاد بیماری واریکوسل
القاء و ایجاد بیماری اپیدیدیمیت
القاء و ایجاد بیماری هیدروسل
القاء و ایجاد بیماری بیضه رکتریل
القاء و ایجاد بیماری نقص جنینی (Birth defects)مدل بیماری حیوانی یک حیوان زنده، غیر انسانی و اغلب ایجاد شده با مهندسی ژنتیک است که در طول تحقیق و بررسی بیماریهای انسانی به منظور درک بهتر روند بیماری، بدون خطر آسیب رساندن به انسان استفاده می شود. انواع مدلهای حیوانی به‌عنوان پلی بین مطالعات آزمایشگاهی و مطالعات روی انسان عمل می‌کنند. به این ترتیب، القای مدلهای بیماری در حیوانات آزمایشگاهی تأثیر زیادی در بررسی بسیاری از وضعیت های پزشکی بیماریها داشته‌اند. برخی از بیماری ها در انسان مشابه بیماری هایی است که در بسیاری از گونههای حیوانات آزمایشگاهی اتفاق می‌افتد که عبارتند از هیپوکسی، اعتیاد، انواع بیماری های عفونی، سوختگی، زخم. بنابراین استفاده از حیوانات آزمایشگاهی به عنوان مدلهای تجربی برای بیماری های انسانی در حال حاضر به عنوان یک امر ضروری در تحقیقات بیماریها و عوامل بیماری‌زا دیده می‌شود.
مدلهای حیوانی بیماریها ابزار ضروری برای آشکار کردن پاتوفیزیولوژی بیماریها و ارائه رویکردهای جدید برای توسعه درمان‌ها و یافتن داروهای جدید هستند. مدلهای حیوانی برای درک فاکتورهای مختلف دخیل در ایجاد بیماریها مانند نحوه انتقال، مکانیسم عمل در بدن و پاتوژنز ارگانیسم‌های عفونی و ایمنی میزبان حیاتی هستند. علاوه بر این با توجه به نیاز جوامع بشری به درمان سریع و با کارآمدی بالا، مدلهای حیوانی در ساخت و آزمایش واکسن و داروهای درمانی نیز کاربرد دارد. به عنوان مثال عارضه سوختگی یکی از آسیب های دردناک است که سالانه آمار بالایی از قربانیان آن را بصورت صدمات جسمی و روانی تجربه می کنند. بنابراین یکی از مدل های رایج و مورد نیاز در تحقیقات سوانح سوختگی، ایجاد و القای مدل سوختگی در موش است که القای مدل سوختگی برای بررسی روند بهبود و مطالعه تاثیر انواع زخم پوش‌های جدید سنتز شده، داروهای شیمیایی و گیاهی در روند بهبود انجام می شود.
القا و ایجاد اعتیاد (Addiction) القا و ایجاد بیماری ایسکمی قلبی (Myocardial ischemia) القا و ایجاد ترانسژنیک (Transgenic)
القاء ایجاد بیماری آتروفی عضلانی القاء و ایجاد مدل بیماری نقص سیستم ایمنی القا و ایجاد مدل بیماری انسداد مجاری ادراریاستفاده از مدلهای حیوانی در مطالعه آناتومی و فیزیولوژی انسان به قرن ششم قبل از میلاد برمی‌گردد و این روند برای دستیابی به دانش و تحقیقات پزشکی برای هزاران سال ادامه داشته است. امروزه تقریباً ۲۰ میلیون موضوعات مدلهای حیوانی در تحقیقات بیومدیکال در حال انجام شدن است که اغلب آنها مدلهای موش و رت هستند. امروزه موسسات تأمین‌کننده مالی تحقیقات زیست‌پزشکی بر مطالعات مدلهای حیوانی در حوزه تحقیق و توسعه صنعت تولید دارو سرمایه‌گذاری‌های بیشتری دارند، همچنین این احتمال وجود دارد که القای مدل حیوانی بیشتر و بیشتر به سمت مدل‌هایی حرکت کند که به بهترین وجه شرایط و بیماریها و پاتوفیزیولوژی انسانی را با استفاده از مدلهای چندتایی تقلید کنند.
آموزش و یادگیری نحوه ایجاد و القای مدلهای حیوانی برای هر فردی که قصد دارد در آزمایشگاه مطالعات حیوانی به عنوان کارشناس آزمایشگاه مشغول به فعالیت گردد، امری ضروری و اجباری است. علاوه بر این کلیه محققین و دانشجویان مشغول به تحصیل در گرایش های علوم زیست شناسی (فیزیولوژی، ژنتیک، سلولی-مولکولی، میکروبیولوژی، جنین شناسی، بافت شناسی، سیتولوژی، بیوتکنولوژی، علوم جانوری، زیست شناسی سلولی و تکوینی، علوم تشریح، زیست دریا)، گرایش‌های پیراپزشکی، پزشکی، دندانپزشکی، علوم تغذیه و دارویی (داروسازی، شیمی دارویی، فارماکوگنوزی، سم شناسی، داروشناسی، فارماسیوتیکس، داروسازی بالینی، بیوتکنولوژی دارویی، رادیوفارماسی، نانوفناوری دارویی) و نیز افرادی سایر رشته های تحصیلی مانند مهندسی پلیمر، فیزیولوژی ورزشی، صنایع غذایی و غیره که در پایان‌نامه و طرح پژوهشی خود مدل بیماری در حیوان آزمایشگاهی را تعریف نموده‌اند، می‌بایست آموزش کامل تئوری و عملی نحوه القای مدل حیوانی را داشته باشند.
امروزه بخشی از اعتبار طرح های پژوهشی و پایان نامه٬های حوزه های زیست شناسی، پزشکی و دارویی با مطالعه و تفسیر نتایج در بدن موجود زنده کسب میگردد بنابراین القای مدلهای بیماری در حیوانات آزمایشگاهی به عنوان تکنیکی آزمایشگاهی در دسترس و معتبر در محیط زنده از جایگاه ویژه‌ای در طرح های پژوهشی و مطالعات بیماری های انسانی برخوردار است و همواره مورد اعتماد جوامع علمی می باشد. به عنوان مثال هنگامی که در یک طرح پژوهشی، دارویی جدید برای درمان یک بیماری انسانی طراحی و سنتز می‌شود، جهت تایید اثر آن دارو نیاز به مطالعات بالینی در بدن موجود زنده است در نتیجه در این مرحله به منظور انجام تست تاییدی استفاده از القای مدل بیماری جایگزین نمونه انسانی زنده یکی از معتبرترین روشهای آزمایشگاهی است. به همین منظور ضروری است دانشجویان و محققان در اکثر طرح‌های علمی و پژوهشی پایان‌نامه‌ها بخشی از مطالعات خود را به تحقیق در مدلهای حیوانی اختصاص دهند تا نتایج حاصل را بتوانند در ژورنال‌های معتبر دنیا چاپ و در بخش صنعت و تولید وارد کنند.
کشف و توسعه‌ی دارو حاصل از آزمایشات مداوم و بررسی نتایج حاصل از آن در حیوانات آزمایشگاهی کاملا واضح و روشن است. مطابق با نظریه‌ی گونه زایی تمامی گونه ها دارای یک نیای مشترک هستند به عبارت دیگر اجزای تشکیل دهنده ژنوم موجودات تقریبا یکسان است و از سوی دیگر تقریباً علت اکثر بیماریها در ژن‌های ژنوم نهفته است، بنابراین همین علت برای شبیه دانستن عملکرد سلولهای بدن انسان با حیوانات آزمایشگاهی کافی است. پس طبق این فرضیه انواع آزمایش روی حیوانات برای دستیابی به پیشرفت در دانش پزشکی امکان‌پذیر است. به عبارت دیگر بخش‌های بزرگی از بیولوژی حیوان و انسان به روشهای یکسان یا بسیار مشابه کار می‌کنند، نه فقط در عملکردهای حیاتی مانند تنفس، هضم، حرکت، بینایی، شنوایی و تولید مثل، بلکه در سطح فرآیندهای سلولی و مولکولی پایه نیز کار می‌کنند. این بدین منظور است که ما می‌توانیم نحوه عملکرد بدن و مسیرهای سیگنالینگ را با انجام آزمایش‌هایی روی حیوانات آزمایشگاهی مطالعه کنیم که در انسان غیرممکن است.
به منظور القا و ایجاد مدل بیماری از حیوانات آزمایشگاهی مختلفی بر اساس موضوع تحقیق، ویژگی های فیزیکی و ژنتیکی حیوان می‌توان استفاده کرد. از دو گروه حیوانات آزمایشگاهی اکثرا استفاده می شود که عبارتند از جوندگان و غیرجوندگان.
جوندگان شامل موش، رت، خوکچه هندی، همستر و غیرجوندگان شامل سگ، خرگوش و میمون هستند. اکثریت قریب به اتفاق مدلهای حیوانی بیماری، موش (Mouse) هستند، اما حیوانات دیگر نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند. خرگوش‌ها از تصلب شرایین (سخت شدن شریان‌ها) و همچنین بیماری‌هایی مانند آمفیزم و نقص های مادرزادی و سگ ها به طور طبیعی از سرطان، دیابت، آب مروارید، اختلالات خونریزی مانند هموفیلی رنج می‌برند.
رت و مایس نژادها و گونه های مختلفی دارند که کاربردهای متنوعی در ایجاد مدل بیماریها دارند. برای مثال از نژاد c57BL/6 موش برای القای مدل انواع بیماریها از جمله چاقی شدید، هیپرگلیسمی، هایپرانسولینمی، هایپرلیپیدمی و کبد چرب غیر الکلی و نژاد BALB/c برای القای مدل بیماریهای عفونی و سرطانها استفاده می‌شود.
جهت مطالعه دیگر انواع موش های آزمایشگاهی و حیوانات آزمایشگاهی روی دکمه های زیر کلیک کنید
ایجاد مدلهای بیماری در حیوانات آزمایشگاهی از نظر اصول اخلاقی تنها در مواردی قابل قبول تلقی می شود که پس از انجام تحقیقات درمان اصولی و صحیح مدل ایجاد شده انجام گردد. بنابراین ضروری است هر فردی قبل از انجام آزمایش روی حیوانات آزمایشگاهی اصول اخلاقی کار با حیوانات آزمایشگاهی را آموزش دیده و رعایت کند. دریافت کد اخلاق که شامل استانداردها و دستورالعمل‌های لازم کار با حیوانات آزمایشگاهی است برای تمامی طرح های پژوهشی و پایان‌نامه های دانشجویی مهم و ضروری است. برای مثال انتخاب مناسب نوع نژاد حیوان آزمایشگاهی، روش القا و استفاده از پروتکل‌های استاندارد برای القای مدل سرطان یکی از شرایط اصول اخلاقی کار با حیوانات آزمایشگاهی است که محقق مستلزم رعایت آنها است.
سه مدل از حیوانات آزمایشگاهی وجود دارد که عبارتند از همولوگ، ایزومورف و پیش گویانه. مدل همولوگ علائم و روش های درمانی کاملا مشابه با انسان را دارد. مدل ایزومورف علائم و روشهای درمانی تا حدی مشابه انسان است و مدل پیش‌گویانه فقط از چند علائم به یک بیماری انسان شباهت دارد.
روشهای معتبر و استاندارد متنوعی برای ایجاد و القا انواع بیماری در حیوانات آزمایشگاهی وجود دارد که انتخاب روش مناسب طبق مدل بیماری موردنظر به عوامل مختلفی مانند سن و جنسیت حیوان بستگی دارد که محقق باید آنها را در نظر داشته باشد. این روشهای ایجاد عبارتند از گروه روشهای دستکاری مصنوعی (artificial manipulation) یا القایی و یا تجربی (Experimental) مانند روش جراحی، مواد شیمیایی، تجویز برخی داروهای شیمیایی، یا اعمال برخی محرک‌های محیطی مانند تنش‌های صوتی و گروه دوم روشهای خود به خودی مانند دستکاری‌های ژنتیکی و جهش یافته و یا روش اصلاح شده ژنتیکی است که ممکن است حیوان آسیب یا بیماری مادرذاتی داشته باشد. برای ایجاد مدل بیماری آلزایمر در رت و موش از دو روش القایی مانند تجویز دارو و روش خود بخودی مانند یک موش تراریخته بیان کننده APP695 انسانی و دارای جهش پروتئین پیش ساز آمیلوئید استفاده می گردد.
پس از ایجاد مدل بیماری در حیوان، بر اساس نوع مدل اجاد شده و حیوان هدف باید شرایط نگهداری اعم از دما، رطوبت، نور، رژیم غذایی و غیره را برای مدل های حیوانی ایجاد شده فراهم کرده تا به حیوان در طول مدت مطالعات و آنالیز آسیبی وارد یا دچار مرگ نشود. علاوه بر این می بایست محقق بر مدل های بیماری القا شده صحه‌گذاری کند تا با اطمینان کامل طرح پژوهشی را انجام دهد و همچنین برای ارائه نتایج در مجلات معتبر علمی مدارک و دیتای دال بر تایید مدل ایجاد شده نیاز است. تستهای آزمایشگاهی تاییدی شامل تستهای مطالعات حیوانی، تکنیک های پاتولوژی و تکنیک های مولکولی هستند که بر اساس نوع مدل ایجاد شده تست تاییدی متفاوت است.
پس از انجام پروتکل القای مدل بیماری موردنظر در حیوان آزمایشگاهی، برای اطمینان از اینکه آیا مدل حیوانی هدف ایجاد شده یا به بیان ساده‌تر آیا بیماری هدف پس از گذراندن دوره تیمار در حیوان ایجاد شده است یا نه، می بایست متدهای معتبر آزمایشگاهی با عنوان تست های تاییدیه را انجام داد. اجرای یک یا چند تست تاییدی به عوامل مختلفی از جمله نوع مدل بیماری القا شده، شرایط و امکانات آزمایشگاهی، نوع و جنسیت حیوان بستگی دارد. از جمله تست های تاییدیه اندازه‌گیری سایز تومور، بررسی و اندازه گیری وزن حیوان، تستهای رفتاری و خونگیری هستند. برای مثال پس از القای مدل بیماری آلزایمر در موش یا رت، در آزمایشگاه حیوانی، تایید مدل بیماری آلزایمر ایجاد شده با انجام تست های رفتاری مانند موریس واتر ماز (Morris Water Maze) ، شاتل باکس (Shuttle Box) و آزمون اپن فیلد (Open Field) انجام می‌شود. همچنین رنگ آمیزی ایمونوهیستوشیمی برای پلاک‌های آمیلوئیدی و رنگ‌آمیزی هماتوکسیلین ائوزین، کریزل ویوله جهت بررسی اجسام نیسل، رنگ آمیزی تیوفلاوین S، سنجشMDA، ROS و آنتی‌اکسیدان های SOD, GPX, Catalase, GSHدر نمونه خون و بافت مغز حیوان نیز می تواند تاییدی بر مدل آلزایمری ایجاد شده باشد.
یکی از تست های تاییدی مدل حیوانی القا شده استفاده از روش بافت شناسی است. پس از ایجاد مدل بخشی از بافت موردنظر را با روش جراحی و بیوپسی جدا می کنند و در آزمایشگاه بافت شناسی روی بافت جدا شده یک یا چند مورد از تکنیک های مختلف آزمایشگاهی از جمله رنگ آمیزی های اختصاصی، ایمونوهیستوشیمی، سنجش مارکر و پروتئین خاص انجام داده می‌شود و نتایج حاصل نشان‌دهنده تایید یا عدم تایید مدل بیماری ایجاد شده می‌باشد.
بدون شک یکی از مهمترین دلایل القا و ایجاد بیماری در حیوان آزمایشگاهی تحقیقات درمانی بیماری ها هستند. بنابراین داروی مورد مطالعه باید به مدل حیوانی ایجاد شده تجویز شود و اثر دارو را بر روند درمان بررسی کنند. پروتکل درمان با توجه به نوع و فارماکوکینتیک دارو می تواند متفاوت باشد که عبارتند از تزریق، استنشاقی (اسپری و القای مستقیم در نای)، تزریق (داخل وریدی، داخل صفاقی، جلدی، زیرجلدی و …) روش خوراکی (گاواژ)، روش رکتومی و غیره. مدت زمان درمان هم با توجه به نوع مدل ایجاد شده می تواند متفاوت باشد که در اکثر پروتکل ها دوره درمانی تا ۳۰ روز است. یکی از روشهای نوین درمان می تواند با توجه به علم فیزیولوژی ورزش در نظر گرفت که بسیار کمک کننده در روند درمان هستند. بنابراین تعریف پروتکل های داروی سنتز شده گیاهی، شیمیایی، نانو و غیره به همراه تمرین های ورزشی استقامتی و مقاومتی مانند نردبان، تردمیل، شنا، دویدن داخل روتارود می‌تواند به پروسه درمان مدل القا شده کمک کند.
درمان ورزش با تردمیل
درمان ورزش با شنا
درمان ورزش با نردبان
