मॉडल जीव

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कोई भी जीवित जीव जिसका उपयोग वैज्ञानिक जीव विज्ञान का अध्ययन करने के लिए करते हैं।
Escherichia coli एक ग्राम-नेगेटिव प्रोकैरियोटिक मॉडल जीव है
Drosophila melanogaster, आनुवंशिकी प्रयोगों के लिए सबसे प्रसिद्ध विषयों में से एक
Saccharomyces cerevisiae, आणविक और कोशिका जीव विज्ञान में सबसे गहनता से अध्ययन किए गए यूकेरियोटिक मॉडल जीवों में से एक

List of model organisms एक मॉडल जीव (model organism) एक गैर-मानव प्रजाति है जिसका अध्ययन विशेष जैविक घटनाओं को समझने के लिए व्यापक रूप से किया जाता है, इस उम्मीद के साथ कि मॉडल जीव में की गई खोजें अन्य जीवों के कामकाज में अंतर्दृष्टि प्रदान करेंगी।[1] मॉडल जीवों का उपयोग मानव रोगों पर शोध करने के लिए व्यापक रूप से किया जाता है जब मानव प्रयोग अव्यावहारिक या अनैतिक होते हैं। यह रणनीति सभी जीवित जीवों के सामान्य वंश, और विकास के दौरान मेटाबॉलिक और विकासात्मक मार्गों और आनुवंशिक सामग्री के संरक्षण द्वारा संभव हुई है।

पशु मॉडल का उपयोग करके किया गया शोध आधुनिक चिकित्सा की अधिकांश उपलब्धियों के केंद्र में रहा है।[2] इसने मानव शरीर क्रिया विज्ञान और जैव रसायन जैसे क्षेत्रों में अधिकांश बुनियादी ज्ञान का योगदान दिया है, और तंत्रिका विज्ञान और संक्रामक रोगों जैसे क्षेत्रों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है। परिणामों में पोलियो का लगभग उन्मूलन और अंग प्रत्यारोपण का विकास शामिल है, और इसने मनुष्यों और जानवरों दोनों को लाभान्वित किया है। 1910 से 1927 तक, Thomas Hunt Morgan के फ्रूट फ्लाई Drosophila melanogaster के साथ काम ने गुणसूत्रों को जीन के लिए विरासत के वाहक के रूप में पहचाना, और Eric Kandel ने लिखा कि मॉर्गन की खोजों ने "जीव विज्ञान को एक प्रयोगात्मक विज्ञान में बदलने में मदद की"। मॉडल जीवों में शोध से और अधिक चिकित्सा प्रगति हुई, जैसे कि डिप्थीरिया एंटीटॉक्सिन का उत्पादन और 1922 में इंसुलिन की खोज और मधुमेह के उपचार में इसका उपयोग, जो पहले मृत्यु का कारण बनता था। हेलोथेन जैसे आधुनिक सामान्य एनेस्थेटिक्स भी मॉडल जीवों पर किए गए अध्ययनों के माध्यम से विकसित किए गए थे, और आधुनिक, जटिल शल्य चिकित्सा कार्यों के लिए आवश्यक हैं। 20वीं सदी की अन्य चिकित्सा प्रगति और उपचार जो जानवरों पर किए गए शोध पर निर्भर थे, उनमें अंग प्रत्यारोपण तकनीक, हार्ट-लंग मशीन, एंटीबायोटिक्स, और काली खांसी का टीका शामिल है।

मानव रोगों पर शोध करने में, मॉडल जीव वास्तविक मानव को नुकसान पहुँचाने के अतिरिक्त जोखिम के बिना रोग प्रक्रिया को बेहतर ढंग से समझने की अनुमति देते हैं। मॉडल जीव की प्रजाति को आमतौर पर इसलिए चुना जाता है ताकि वह रोग या उसके उपचार पर इस तरह से प्रतिक्रिया करे जो मानव शरीर क्रिया विज्ञान से मिलता-जुलता हो, हालांकि एक जीव से दूसरे जीव में सामान्यीकरण करते समय सावधानी बरतनी चाहिए।[3] हालाँकि, मानव रोगों के लिए कई दवाएं, उपचार और इलाज आंशिक रूप से पशु मॉडल के मार्गदर्शन से विकसित किए जाते हैं। पशु रोगों के लिए भी उपचार विकसित किए गए हैं, जिनमें रेबीज, एन्थ्रेक्स, ग्लैंडर्स, फेलिन इम्यूनोडिफ़िशिएंसी वायरस (FIV), तपेदिक, टेक्सास कैटल फीवर, क्लासिकल स्वाइन फीवर (हॉग कॉलरा), हार्टवॉर्म, और अन्य परजीवी संक्रमण शामिल हैं। बायोमेडिकल अनुसंधान के लिए पशु प्रयोग की आवश्यकता बनी हुई है, और इसका उपयोग अल्जाइमर रोग, एड्स, मल्टीपल स्केलेरोसिस, रीढ़ की हड्डी की चोट, कई सिरदर्द और अन्य स्थितियों जैसी चिकित्सा समस्याओं को हल करने के उद्देश्य से किया जाता है, जिनमें कोई उपयोगी इन विट्रो मॉडल प्रणाली उपलब्ध नहीं है।

मॉडल जीव जीवन के तीनों डोमेन, साथ ही वायरस से लिए गए हैं। आणविक जीव विज्ञान के लिए पहली मॉडल प्रणालियों में से एक जीवाणु Escherichia coli (ई. कोलाई) था, जो मानव पाचन तंत्र का एक सामान्य घटक है। प्रोटिस्ट T. brucei एक मॉडल जीव बन गया है।[4] चूहे (Mus musculus) का व्यापक रूप से मॉडल जीव के रूप में उपयोग किया गया है और यह 20वीं और 21वीं सदी की कई महत्वपूर्ण जैविक खोजों से जुड़ा है। अन्य उदाहरणों में बेकर यीस्ट (Saccharomyces cerevisiae), T4 फेज वायरस, फ्रूट फ्लाई Drosophila melanogaster, फूल वाला पौधा Arabidopsis thaliana, और गिनी पिग (Cavia porcellus) शामिल हैं। कई जीवाणु वायरस (बैक्टीरियोफेज) जो ई. कोलाई को संक्रमित करते हैं, वे भी जीन संरचना और जीन विनियमन के अध्ययन के लिए बहुत उपयोगी रहे हैं (जैसे फेज लैम्ब्डा और T4)। रोग मॉडल को तीन श्रेणियों में विभाजित किया गया है: समजात (homologous) जानवरों में वही कारण, लक्षण और उपचार विकल्प होते हैं जो उसी बीमारी वाले मनुष्यों में होते हैं, आइसोमोर्फिक (isomorphic) जानवर समान लक्षणों और उपचारों को साझा करते हैं, और भविष्य कहनेवाला (predictive) मॉडल केवल कुछ पहलुओं में एक विशेष मानव रोग के समान होते हैं, लेकिन वे रोग विशेषताओं के एक सेट के तंत्र को अलग करने और उनके बारे में भविष्यवाणियां करने में उपयोगी होते हैं।

इतिहास

अनुसंधान में जानवरों का उपयोग प्राचीन ग्रीस से होता है, जिसमें अरस्तू (384–322 ईसा पूर्व) और इरासिस्ट्रेटस (304–258 ईसा पूर्व) जीवित जानवरों पर प्रयोग करने वाले पहले लोगों में से थे।[5] 18वीं और 19वीं सदी की खोजों में Antoine Lavoisier द्वारा कैलोरीमीटर में गिनी पिग का उपयोग यह साबित करने के लिए शामिल था कि श्वसन दहन का एक रूप था, और 1880 के दशक में Louis Pasteur द्वारा भेड़ों में एन्थ्रेक्स का उपयोग करके रोग के कीटाणु सिद्धांत का प्रदर्शन शामिल था।

पशु मॉडल का उपयोग करके किया गया शोध आधुनिक चिकित्सा की अधिकांश उपलब्धियों के केंद्र में रहा है।[2] इसने मानव शरीर क्रिया विज्ञान और जैव रसायन जैसे क्षेत्रों में अधिकांश बुनियादी ज्ञान का योगदान दिया है, और तंत्रिका विज्ञान और संक्रामक रोगों जैसे क्षेत्रों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है। उदाहरण के लिए, परिणामों में पोलियो का लगभग उन्मूलन और अंग प्रत्यारोपण का विकास शामिल है, और इसने मनुष्यों और जानवरों दोनों को लाभान्वित किया है। 1910 से 1927 तक, Thomas Hunt Morgan के फ्रूट फ्लाई Drosophila melanogaster के साथ काम ने गुणसूत्रों को जीन के लिए विरासत के वाहक के रूप में पहचाना। ड्रोसोफिला पहले मॉडल जीवों में से एक बन गया, और कुछ समय के लिए सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला मॉडल जीव बन गया, और Eric Kandel ने लिखा कि मॉर्गन की खोजों ने "जीव विज्ञान को एक प्रयोगात्मक विज्ञान में बदलने में मदद की"। D. melanogaster सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले यूकेरियोटिक मॉडल जीवों में से एक बना हुआ है। उसी समयावधि के दौरान, William Ernest Castle की प्रयोगशाला में Abbie Lathrop के सहयोग से माउस आनुवंशिकी पर किए गए अध्ययनों ने DBA ("डाइल्यूट, ब्राउन और नॉन-अगाउटी") इनब्रीड माउस स्ट्रेन के निर्माण और अन्य इनब्रीड स्ट्रेन के व्यवस्थित निर्माण का नेतृत्व किया। चूहे का तब से व्यापक रूप से मॉडल जीव के रूप में उपयोग किया गया है और यह 20वीं और 21वीं सदी की कई महत्वपूर्ण जैविक खोजों से जुड़ा है।

19वीं सदी के अंत में, Emil von Behring ने डिप्थीरिया टॉक्सिन को अलग किया और गिनी पिग में इसके प्रभावों का प्रदर्शन किया। उन्होंने जानवरों में और फिर मनुष्यों में डिप्थीरिया के खिलाफ एक एंटीटॉक्सिन विकसित किया, जिसके परिणामस्वरूप टीकाकरण के आधुनिक तरीके सामने आए और डिप्थीरिया एक खतरनाक बीमारी के रूप में काफी हद तक समाप्त हो गया।[6] डिप्थीरिया एंटीटॉक्सिन को इडिटारोड दौड़ में प्रसिद्ध रूप से याद किया जाता है, जिसे 1925 के नोम सीरम रन में एंटीटॉक्सिन की डिलीवरी के बाद तैयार किया गया है। डिप्थीरिया एंटीटॉक्सिन के उत्पादन में पशु अध्ययनों की सफलता को संयुक्त राज्य अमेरिका में पशु अनुसंधान के खिलाफ 20वीं सदी की शुरुआत के विरोध में गिरावट का कारण भी माना गया है।

मॉडल जीवों पर बाद के शोध से और अधिक चिकित्सा प्रगति हुई, जैसे कि फ्रेडरिक बैंटिंग का कुत्तों पर शोध, जिसने यह निर्धारित किया कि अग्नाशयी स्राव (pancreatic secretion) के अर्क का उपयोग मधुमेह (Diabetes mellitus) से पीड़ित कुत्तों के इलाज के लिए किया जा सकता है। इससे 1922 में इंसुलिन की खोज हुई (जॉन मैकलियोड के साथ)[7] और मधुमेह के उपचार में इसका उपयोग संभव हुआ, जो पहले मृत्यु का कारण माना जाता था। जॉन केड के गिनी पिग्स पर शोध ने लिथियम लवणों के एंटीकॉन्वल्सेंट गुणों की खोज की, जिसने बाइपोलर डिसऑर्डर के उपचार में क्रांति ला दी और लोबोटॉमी या इलेक्ट्रोकन्वल्सिव थेरेपी जैसे पुराने उपचारों की जगह ले ली। आधुनिक सामान्य एनेस्थेटिक्स, जैसे कि हेलोथेन और संबंधित यौगिक, भी मॉडल जीवों पर किए गए अध्ययनों के माध्यम से विकसित किए गए थे, और ये आधुनिक, जटिल शल्य चिकित्सा ऑपरेशनों के लिए आवश्यक हैं।

1940 के दशक में, जोनास साल्क ने पोलियो वायरस के सबसे घातक रूपों को अलग करने के लिए रीसस बंदरों पर अध्ययन किया,[8] जिससे उन्होंने पोलियो वैक्सीन का निर्माण किया। यह वैक्सीन, जिसे 1955 में सार्वजनिक रूप से उपलब्ध कराया गया था, ने अगले पांच वर्षों में संयुक्त राज्य अमेरिका में पोलियो की घटनाओं को 15 गुना कम कर दिया। अल्बर्ट साबिन ने पोलियो वायरस को बंदरों सहित पशु मेजबानों के माध्यम से गुजारकर वैक्सीन में सुधार किया; साबिन वैक्सीन का बड़े पैमाने पर उत्पादन 1963 में किया गया था, और 1965 तक इसने संयुक्त राज्य अमेरिका में पोलियो को लगभग समाप्त कर दिया था। यह अनुमान लगाया गया है कि वैक्सीन विकसित करने और उत्पादन करने के लिए 100,000 रीसस बंदरों का उपयोग किया गया था, जिसमें प्रत्येक बंदर से वैक्सीन की 65 खुराकें तैयार की गई थीं। साबिन ने 1992 में लिखा था, "जानवरों और मनुष्यों के उपयोग के बिना, न केवल मनुष्यों के बीच, बल्कि जानवरों के बीच भी बहुत अधिक पीड़ा और अकाल मृत्यु को रोकने के लिए आवश्यक महत्वपूर्ण ज्ञान प्राप्त करना असंभव होता।"

20वीं सदी की अन्य चिकित्सा प्रगति और उपचार जो जानवरों पर किए गए शोध पर निर्भर थे, उनमें अंग प्रत्यारोपण तकनीक,[9] हार्ट-लंग मशीन, एंटीबायोटिक और काली खांसी (whooping cough) का टीका शामिल हैं। जानवरों की बीमारियों के लिए भी उपचार विकसित किए गए हैं, जिनमें रेबीज, एंथ्रेक्स, ग्लैंडर्स, फेलिन इम्यूनोडेफिशिएंसी वायरस (FIV), तपेदिक, टेक्सास कैटल फीवर, क्लासिकल स्वाइन फीवर (हॉग कोलेरा), हार्टवॉर्म और अन्य परजीवी संक्रमण शामिल हैं। बायोमेडिकल अनुसंधान के लिए पशु प्रयोग की आवश्यकता बनी हुई है, और इसका उपयोग अल्जाइमर रोग, एड्स, मल्टीपल स्केलेरोसिस, रीढ़ की हड्डी की चोट, कई प्रकार के सिरदर्द और अन्य स्थितियों जैसी चिकित्सा समस्याओं को हल करने के उद्देश्य से किया जाता है, जिनके लिए कोई उपयोगी इन विट्रो मॉडल प्रणाली उपलब्ध नहीं है।

चयन

मॉडल वे जीव हैं जिनके पास जैविक डेटा का खजाना है जो उन्हें अन्य प्रजातियों और/या प्राकृतिक घटनाओं के उदाहरणों के रूप में अध्ययन करने के लिए आकर्षक बनाता है, जिनका सीधे अध्ययन करना अधिक कठिन है। इन जीवों पर निरंतर शोध जीव विज्ञान के कई अलग-अलग स्तरों—पारिस्थितिकी, व्यवहार और बायोमैकेनिक्स से लेकर व्यक्तिगत ऊतकों, कोशिकांगों और प्रोटीन के सूक्ष्म कार्यात्मक पैमाने तक—पर विभिन्न प्रकार की प्रयोगात्मक तकनीकों और लक्ष्यों पर केंद्रित है। जीवों के डीएनए के बारे में पूछताछ को आनुवंशिक मॉडल (छोटी पीढ़ी के समय के साथ, जैसे कि फ्रूटफ्लाई और नेमाटोड वर्म), प्रयोगात्मक मॉडल, और जीनोमिक पार्सिमनी मॉडल के रूप में वर्गीकृत किया गया है, जो विकासवादी वृक्ष में महत्वपूर्ण स्थिति की जांच करते हैं।[10] ऐतिहासिक रूप से, मॉडल जीवों में व्यापक जीनोमिक शोध डेटा वाली मुट्ठी भर प्रजातियां शामिल हैं, जैसे कि एनआईएच (NIH) मॉडल जीव।

अक्सर, मॉडल जीवों को इस आधार पर चुना जाता है कि वे प्रयोगात्मक हेरफेर के लिए उपयुक्त हैं। इसमें आमतौर पर कम जीवन-चक्र, आनुवंशिक हेरफेर के लिए तकनीकें (इनब्रीड स्ट्रेन, स्टेम सेल लाइनें, और रूपांतरण की विधियां) और गैर-विशेषज्ञ रहने की आवश्यकताएं जैसी विशेषताएं शामिल होती हैं। कभी-कभी, जीनोम की व्यवस्था मॉडल जीव के जीनोम के अनुक्रमण की सुविधा प्रदान करती है, उदाहरण के लिए, बहुत कॉम्पैक्ट होने या जंक डीएनए का कम अनुपात होने के कारण (जैसे यीस्ट, अरबिडोप्सिस, या पफरफिश)।[11]

जब शोधकर्ता अपने अध्ययन में उपयोग करने के लिए किसी जीव की तलाश करते हैं, तो वे कई लक्षणों को देखते हैं। इनमें आकार, पीढ़ी का समय, पहुंच, हेरफेर, आनुवंशिकी, तंत्र का संरक्षण और संभावित आर्थिक लाभ शामिल हैं। जैसे-जैसे तुलनात्मक आणविक जीव विज्ञान अधिक सामान्य हो गया है, कुछ शोधकर्ताओं ने जीवन के वृक्ष पर वंशों के व्यापक वर्गीकरण से मॉडल जीवों की तलाश की है।

फाइलोजेनी और आनुवंशिक संबंध

अनुसंधान में मॉडल जीवों के उपयोग का प्राथमिक कारण यह विकासवादी सिद्धांत है कि सभी जीव सामान्य पूर्वज के कारण कुछ हद तक संबंधित और आनुवंशिक समानता साझा करते हैं। इसलिए, वर्गीकरण संबंधी मानव रिश्तेदारों का अध्ययन मानव शरीर के भीतर के तंत्र और बीमारियों के बारे में बहुत सारी जानकारी प्रदान कर सकता है जो चिकित्सा में उपयोगी हो सकती है।[12]

कशेरुकियों (vertebrates) के लिए विभिन्न फाइलोजेनेटिक वृक्षों का निर्माण तुलनात्मक प्रोटिओमिक्स, आनुवंशिकी, जीनोमिक्स, साथ ही भू-रासायनिक और जीवाश्म रिकॉर्ड का उपयोग करके किया गया है।[13] ये अनुमान हमें बताते हैं कि मनुष्यों और चिंपैंजी का अंतिम सामान्य पूर्वज लगभग 6 मिलियन वर्ष पूर्व (mya) था। हमारे निकटतम रिश्तेदारों के रूप में, चिंपैंजी में हमें बीमारी के तंत्र (और मानव बुद्धि के लिए कौन से जीन जिम्मेदार हो सकते हैं) के बारे में बताने की बहुत क्षमता है। हालांकि, चिंपैंजी का उपयोग अनुसंधान में शायद ही कभी किया जाता है और उन्हें अत्यधिक आक्रामक प्रक्रियाओं से बचाया जाता है। कृंतक (rodents) सबसे आम पशु मॉडल हैं। फाइलोजेनेटिक वृक्षों का अनुमान है कि मनुष्यों और कृंतकों का अंतिम सामान्य पूर्वज ~80-100mya था। इस दूर के विभाजन के बावजूद, मनुष्यों और कृंतकों में अंतर की तुलना में बहुत अधिक समानताएं हैं। यह जीनोम के बड़े हिस्सों की सापेक्ष स्थिरता के कारण है, जिससे कशेरुकी जानवरों का उपयोग विशेष रूप से उत्पादक हो जाता है।

जीनोमिक डेटा का उपयोग प्रजातियों के बीच निकट तुलना करने और संबंध निर्धारित करने के लिए किया जाता है। मनुष्य अपने जीनोम का लगभग 99% चिंपैंजी के साथ[14] (बोनोबो के साथ 98.7%) और चूहे के साथ 90% से अधिक साझा करते हैं। प्रजातियों में जीनोम के इतने अधिक संरक्षण के साथ, यह काफी प्रभावशाली है कि मनुष्यों और चूहों के बीच के अंतर को कुछ हजार जीनों में गिना जा सकता है, जो 1% से भी कम (कुल ~19,000 में से) है। वैज्ञानिक मानव रोग के प्रयोगात्मक और भविष्य कहनेवाला मॉडल बनाने में इन समानताओं का लाभ उठाने में सक्षम हुए हैं।

उपयोग

कई मॉडल जीव हैं। आणविक जीव विज्ञान के लिए पहली मॉडल प्रणालियों में से एक जीवाणु एस्चेरिचिया कोलाई (Escherichia coli) था, जो मानव पाचन तंत्र का एक सामान्य घटक है। कई जीवाणु वायरस (बैक्टीरियोफेज) जो ई. कोलाई को संक्रमित करते हैं, वे भी जीन संरचना और जीन विनियमन के अध्ययन के लिए बहुत उपयोगी रहे हैं (जैसे फेज लैम्ब्डा और T4)। हालांकि, इस पर बहस है कि क्या बैक्टीरियोफेज को जीवों के रूप में वर्गीकृत किया जाना चाहिए, क्योंकि उनमें चयापचय की कमी होती है और वे प्रसार के लिए मेजबान कोशिकाओं के कार्यों पर निर्भर होते हैं।[15]

यूकैरियोट (eukaryotes) में, कई यीस्ट, विशेष रूप से Saccharomyces cerevisiae ("बेकर्स" या "बडिंग" यीस्ट), का उपयोग आनुवंशिकी (genetics) और कोशिका जीवविज्ञान (cell biology) में व्यापक रूप से किया गया है, जिसका मुख्य कारण यह है कि इन्हें उगाना त्वरित और आसान है। एक साधारण यीस्ट में कोशिका चक्र (cell cycle), मानव कोशिका चक्र के बहुत समान होता है और समजात (homologous) प्रोटीन द्वारा विनियमित होता है। फल मक्खी Drosophila melanogaster का अध्ययन इसलिए किया जाता है, क्योंकि एक जानवर के रूप में इसे उगाना आसान है, इसमें विभिन्न दृश्य जन्मजात लक्षण होते हैं और इसकी लार ग्रंथियों में पॉलीटिन (विशाल) गुणसूत्र होते हैं जिन्हें प्रकाश सूक्ष्मदर्शी के नीचे देखा जा सकता है। गोलकृमि (roundworm) Caenorhabditis elegans का अध्ययन इसलिए किया जाता है क्योंकि इसमें कोशिकाओं की निश्चित संख्या वाले बहुत परिभाषित विकास पैटर्न होते हैं, और असामान्यताओं के लिए इसका तेजी से परीक्षण किया जा सकता है।[16]

रोग मॉडल

মূল নিবন্ধ: Animal disease model अनुसंधान में उपयोग किए जाने वाले पशु मॉडल में कोई मौजूदा, इनब्रीड या प्रेरित रोग या चोट हो सकती है जो मानव स्थिति के समान हो। इन परीक्षण स्थितियों को अक्सर रोग के पशु मॉडल (animal models of disease) कहा जाता है। पशु मॉडल का उपयोग शोधकर्ताओं को उन तरीकों से रोग की स्थितियों की जांच करने की अनुमति देता है जो मानव रोगी में दुर्गम होंगे, गैर-मानव जानवर पर ऐसी प्रक्रियाएं करना जो नुकसान के उस स्तर को दर्शाती हैं जिसे मानव पर लागू करना नैतिक नहीं माना जाएगा।[17]

रोग के सर्वोत्तम मॉडल इटीओलॉजी (कारण का तंत्र) और फेनोटाइप (संकेत और लक्षण) में मानव समकक्ष के समान होते हैं। हालाँकि, जटिल मानव रोगों को अक्सर एक सरलीकृत प्रणाली में बेहतर ढंग से समझा जा सकता है जहाँ रोग प्रक्रिया के व्यक्तिगत हिस्सों को अलग करके जांचा जाता है। उदाहरण के लिए, प्रयोगशाला जानवरों में चिंता (anxiety) या दर्द के व्यवहार संबंधी एनालॉग्स का उपयोग मनुष्यों में इन स्थितियों के उपचार के लिए नई दवाओं की जांच और परीक्षण करने के लिए किया जा सकता है। 2000 के एक अध्ययन में पाया गया कि पशु मॉडल 71% मामलों में मानव विषाक्तता के साथ मेल खाते थे (सच्चे सकारात्मक और गलत नकारात्मक पर सहमत), जिसमें केवल गैर-कृंतक (non-rodents) के लिए 63% और केवल कृंतक (rodents) के लिए 43% था।[18]

1987 में, डेविडसन और अन्य ने सुझाव दिया कि अनुसंधान के लिए पशु मॉडल का चयन नौ विचारों पर आधारित होना चाहिए। इनमें शामिल हैं 1) एनालॉग के रूप में उपयुक्तता, 2) जानकारी की हस्तांतरणीयता, 3) जीवों की आनुवंशिक एकरूपता, जहाँ लागू हो, 4) जैविक गुणों का पृष्ठभूमि ज्ञान, 5) लागत और उपलब्धता, 6) परिणामों की सामान्यीकरण क्षमता, 7) प्रयोगात्मक हेरफेर में आसानी और अनुकूलन क्षमता, 8) पारिस्थितिक परिणाम, और 9) नैतिक निहितार्थ।[19]

पशु मॉडल को समजात (homologous), आइसोमोर्फिक या भविष्य कहनेवाला (predictive) के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है। पशु मॉडल को व्यापक रूप से चार श्रेणियों में भी वर्गीकृत किया जा सकता है: 1) प्रयोगात्मक, 2) सहज (spontaneous), 3) नकारात्मक, 4) अनाथ (orphan)।[20]

प्रयोगात्मक मॉडल सबसे आम हैं। ये रोग के उन मॉडलों को संदर्भित करते हैं जो फेनोटाइप या उपचार के प्रति प्रतिक्रिया में मानव स्थितियों के समान होते हैं लेकिन प्रयोगशाला में कृत्रिम रूप से प्रेरित किए जाते हैं। कुछ उदाहरणों में शामिल हैं:

सहज मॉडल उन बीमारियों को संदर्भित करते हैं जो मानव स्थितियों के अनुरूप हैं जो अध्ययन किए जा रहे जानवर में स्वाभाविक रूप से होती हैं। ये मॉडल दुर्लभ हैं, लेकिन जानकारीपूर्ण हैं। नकारात्मक मॉडल अनिवार्य रूप से नियंत्रण जानवरों को संदर्भित करते हैं, जो प्रयोगात्मक परिणाम को मान्य करने के लिए उपयोगी होते हैं। अनाथ मॉडल उन बीमारियों को संदर्भित करते हैं जिनके लिए कोई मानव एनालॉग नहीं है और वे विशेष रूप से अध्ययन की गई प्रजातियों में होते हैं।[20]

गैर-मानव प्राइमेट्स और अन्य स्तनधारियों के जीनोम के ज्ञान में वृद्धि, जो आनुवंशिक रूप से मनुष्यों के करीब हैं, आनुवंशिक रूप से इंजीनियर पशु ऊतकों, अंगों और यहां तक कि पशु प्रजातियों के उत्पादन की अनुमति दे रही है जो मानव रोगों को व्यक्त करते हैं, जो एक पशु मॉडल में मानव रोगों का अधिक मजबूत मॉडल प्रदान करते हैं।[22]

मनोविज्ञान और समाजशास्त्र के विज्ञान में देखे गए पशु मॉडल को अक्सर व्यवहार के पशु मॉडल (animal models of behavior) कहा जाता है। एक ऐसा पशु मॉडल बनाना मुश्किल है जो रोगियों में अवसाद (depression) के लक्षणों को पूरी तरह से पुन: उत्पन्न करे। अवसाद, अन्य मानसिक विकारों की तरह, एंडोफेनोटाइप्स से बना होता है[23] जिन्हें स्वतंत्र रूप से पुन: उत्पन्न और जानवरों में मूल्यांकन किया जा सकता है। एक आदर्श पशु मॉडल आणविक, आनुवंशिक और एपिजेनेटिक कारकों को समझने का अवसर प्रदान करता है जो अवसाद का कारण बन सकते हैं। पशु मॉडल का उपयोग करके, अंतर्निहित आणविक परिवर्तनों और आनुवंशिक या पर्यावरणीय परिवर्तनों और अवसाद के बीच कारणात्मक संबंध की जांच की जा सकती है, जो अवसाद की पैथोलॉजी में बेहतर अंतर्दृष्टि प्रदान करेगा। इसके अलावा, अवसाद के पशु मॉडल अवसाद के लिए नवीन चिकित्सा की पहचान करने के लिए अपरिहार्य हैं।

महत्वपूर्ण मॉडल जीव

আরও দেখুন: List of model organisms

मॉडल जीव जीवन के तीनों डोमेन के साथ-साथ वायरस से लिए गए हैं। सबसे व्यापक रूप से अध्ययन किया गया प्रोकैरियोटिक मॉडल जीव Escherichia coli (E. coli) है, जिसकी 60 से अधिक वर्षों से गहन जांच की गई है। यह एक सामान्य, ग्राम-नेगेटिव आंत का बैक्टीरिया है जिसे प्रयोगशाला सेटिंग में आसानी से और सस्ते में उगाया और संवर्धित किया जा सकता है। यह आणविक आनुवंशिकी में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला जीव है, और जैव प्रौद्योगिकी और सूक्ष्म जीव विज्ञान के क्षेत्रों में एक महत्वपूर्ण प्रजाति है, जहाँ इसने पुनः संयोजक डीएनए (recombinant DNA) के साथ अधिकांश कार्यों के लिए मेजबान जीव (host organism) के रूप में कार्य किया है।[24]

सरल मॉडल यूकेरियोट (eukaryotes) में बेकर्स यीस्ट (Saccharomyces cerevisiae) और फिशिंग यीस्ट (Schizosaccharomyces pombe) शामिल हैं, जो दोनों ही मनुष्यों सहित उच्च कोशिकाओं के साथ कई लक्षण साझा करते हैं। उदाहरण के लिए, कोशिका विभाजन (cell division) के कई जीन जो कैंसर के विकास के लिए महत्वपूर्ण हैं, यीस्ट में खोजे गए हैं। Chlamydomonas reinhardtii, एक एककोशिकीय हरा शैवाल (green alga) है जिसकी आनुवंशिकी का अच्छी तरह से अध्ययन किया गया है, इसका उपयोग प्रकाश संश्लेषण (photosynthesis) और गतिशीलता (motility) का अध्ययन करने के लिए किया जाता है। C. reinhardtii के कई ज्ञात और मैप किए गए म्यूटेंट और एक्सप्रेस्ड सीक्वेंस टैग हैं, और आनुवंशिक परिवर्तन (genetic transformation) तथा जीन के चयन के लिए उन्नत तरीके मौजूद हैं।[25] Dictyostelium discoideum का उपयोग आणविक जीव विज्ञान (molecular biology) और आनुवंशिकी (genetics) में किया जाता है, और इसका अध्ययन कोशिका संचार (cell communication), कोशिका विभेदन (differentiation), और प्रोग्राम्ड सेल डेथ (programmed cell death) के उदाहरण के रूप में किया जाता है।

प्रयोगशाला चूहे (Laboratory mice), चिकित्सा अनुसंधान में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं

अकशेरुकी जीवों में, फ्रूट फ्लाई (fruit fly) Drosophila melanogaster थॉमस हंट मॉर्गन और अन्य लोगों द्वारा आनुवंशिकी प्रयोगों के विषय के रूप में प्रसिद्ध है। इन्हें प्रयोगशाला में आसानी से पाला जा सकता है, इनकी पीढ़ियाँ तेजी से विकसित होती हैं, इनमें उच्च प्रजनन क्षमता (fecundity) होती है, कम गुणसूत्र (chromosomes) होते हैं, और आसानी से प्रेरित होने वाले अवलोकन योग्य उत्परिवर्तन (mutations) होते हैं।[26] नेमाटोड (nematode) Caenorhabditis elegans का उपयोग विकास और शरीर क्रिया विज्ञान के आनुवंशिक नियंत्रण को समझने के लिए किया जाता है। इसे पहली बार 1963 में सिडनी ब्रेनर द्वारा तंत्रिका विकास के लिए एक मॉडल के रूप में प्रस्तावित किया गया था, और तब से इसका कई अलग-अलग संदर्भों में व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। C. elegans पहला बहुकोशिकीय जीव था जिसके जीनोम (genome) को पूरी तरह से अनुक्रमित (sequenced) किया गया था, और 2012 तक, यह एकमात्र जीव था जिसका कनेक्टोम (तंत्रिका "वायरिंग आरेख") पूरा हो चुका था।

Arabidopsis thaliana वर्तमान में सबसे लोकप्रिय मॉडल पौधा है। इसका छोटा आकार और कम पीढ़ी का समय तेजी से आनुवंशिक अध्ययन की सुविधा प्रदान करता है,[27] और कई फेनोटाइपिक और जैव रासायनिक म्यूटेंट को मैप किया गया है। A. thaliana पहला पौधा था जिसके जीनोम को डीएनए अनुक्रमण (DNA sequencing) द्वारा अनुक्रमित किया गया था।

कशेरुकी (vertebrates) जीवों में, गिनी पिग (Cavia porcellus) का उपयोग रॉबर्ट कोच और अन्य शुरुआती जीवाणुविज्ञानी द्वारा जीवाणु संक्रमण के मेजबान के रूप में किया गया था, जो "प्रयोगशाला पशु" के लिए एक पर्याय बन गया, लेकिन आज इनका उपयोग कम सामान्य है। वर्तमान में क्लासिक मॉडल कशेरुकी चूहा (Mus musculus) है। कई इनब्रीड स्ट्रेन मौजूद हैं, साथ ही विशेष लक्षणों के लिए चयनित लाइनें भी हैं, जो अक्सर चिकित्सा रुचि की होती हैं, जैसे कि शरीर का आकार, मोटापा, मांसपेशियों की क्षमता, और स्वैच्छिक व्हील-रनिंग व्यवहार।[28] चूहा (Rattus norvegicus) विशेष रूप से विष विज्ञान (toxicology) मॉडल के रूप में, और एक तंत्रिका संबंधी मॉडल तथा प्राथमिक कोशिका संस्कृतियों के स्रोत के रूप में उपयोगी है, क्योंकि चूहे की तुलना में इसके अंगों और उप-कोशिकीय संरचनाओं का आकार बड़ा होता है, जबकि Xenopus tropicalis और Xenopus laevis (अफ्रीकी क्लॉड मेंढक) के अंडे और भ्रूण का उपयोग विकासात्मक जीव विज्ञान, कोशिका जीव विज्ञान, विष विज्ञान और तंत्रिका विज्ञान में किया जाता है। इसी तरह, जेब्राफिश (Danio rerio) का शरीर शुरुआती विकास के दौरान लगभग पारदर्शी होता है, जो इस समयावधि के दौरान जानवर की आंतरिक शारीरिक रचना तक अद्वितीय दृश्य पहुंच प्रदान करता है। जेब्राफिश का उपयोग विकास, विष विज्ञान और टॉक्सिकोपैथोलॉजी, विशिष्ट जीन कार्य और सिग्नलिंग मार्गों की भूमिकाओं का अध्ययन करने के लिए किया जाता है।

अन्य महत्वपूर्ण मॉडल जीवों और उनके कुछ उपयोगों में शामिल हैं: T4 फेज (वायरल संक्रमण), Tetrahymena thermophila (इंट्रासेल्युलर प्रक्रियाएं), मक्का (ट्रांसपोसोनs), हाइड्रा (पुनरुद्धार और मॉर्फोजेनेसिस),[29] बिल्ली (न्यूरोफिजियोलॉजी), मुर्गी (विकास), कुत्ता (श्वसन और हृदय प्रणाली, और हाल ही में उम्र बढ़ने का अध्ययन, पालतू कुत्तों के कोहोर्ट अध्ययन जैसे Dog Aging Project के माध्यम से), Nothobranchius furzeri (उम्र बढ़ना), गैर-मानव प्राइमेट जैसे रीसस मकाक और चिंपांजी (हेपेटाइटिस, HIV, पार्किंसंस रोग, संज्ञान, और टीके), और फेरेट (SARS-CoV-2)।

चुनिंदा मॉडल जीव

नीचे दिए गए जीव मॉडल जीव बन गए हैं क्योंकि वे कुछ विशेषताओं के अध्ययन की सुविधा प्रदान करते हैं या उनकी आनुवंशिक सुगमता के कारण। उदाहरण के लिए, E. coli उन पहले जीवों में से एक था जिसके लिए रूपांतरण (transformation) या आनुवंशिक इंजीनियरिंग (genetic manipulation) जैसी आनुवंशिक तकनीकें विकसित की गई थीं।[30]

सभी मॉडल प्रजातियों के जीनोम को अनुक्रमित किया गया है, जिसमें उनके माइटोकॉन्ड्रियल/क्लोरोप्लास्ट जीनोम भी शामिल हैं। मॉडल जीव डेटाबेस शोधकर्ताओं को एक पोर्टल प्रदान करने के लिए मौजूद हैं जहाँ से वे अनुक्रम (DNA, RNA, या प्रोटीन) डाउनलोड कर सकते हैं या विशिष्ट जीन पर कार्यात्मक जानकारी प्राप्त कर सकते हैं, उदाहरण के लिए जीन उत्पाद का उप-कोशिकीय स्थानीयकरण या इसकी शारीरिक भूमिका।[31]

मॉडल जीव सामान्य नाम अनौपचारिक वर्गीकरण उपयोग (उदाहरण)
Virus Phi X 174 ΦX174 बैक्टीरियोफेज विकास[32]
Prokaryotes Escherichia coli E. coli बैक्टीरिया बैक्टीरियल आनुवंशिकी, चयापचय
Pseudomonas fluorescens P. fluorescens बैक्टीरिया विकास, अनुकूली विकिरण
Eukaryotes, unicellular Dictyostelium discoideum अमीबा इम्यूनोलॉजी, मेजबान-रोगजनक अंतःक्रियाएं
Saccharomyces cerevisiae ब्रूअर्स यीस्ट
बेकर्स यीस्ट 		यीस्ट कोशिका विभाजन, ऑर्गेनेल, आदि।
Schizosaccharomyces pombe फिशिंग यीस्ट यीस्ट कोशिका चक्र, साइटोकाइनेसिस, गुणसूत्र जीवविज्ञान, टेलोमेरेस, डीएनए चयापचय, साइटोस्केलेटन संगठन, औद्योगिक अनुप्रयोग
Chlamydomonas reinhardtii हरित शैवाल हाइड्रोजन उत्पादन
Tetrahymena thermophila, T. pyriformis सिलिएट शिक्षा, जैव चिकित्सा अनुसंधान
Emiliania huxleyi फाइटोप्लांकटन सतही समुद्री तापमान
Plants Arabidopsis thaliana थेल क्रेस पुष्पीय पादप जनसंख्या आनुवंशिकी
Physcomitrella patens स्प्रेडिंग अर्थमॉस काई (मॉस) आणविक खेती
Populus trichocarpa बालसम पॉपुलर वृक्ष सूखा सहनशीलता, लिग्निन जैवसंश्लेषण, लकड़ी का निर्माण, पादप जीवविज्ञान, आकृति विज्ञान, आनुवंशिकी और पारिस्थितिकी
Animals, nonvertebrate Caenorhabditis elegans नेमाटोड, गोलकृमि कृमि विभेदन, विकास
Drosophila melanogaster फ्रूट फ्लाई कीट विकासात्मक जीवविज्ञान, मानव मस्तिष्क अपक्षयी रोग
Callosobruchus maculatus काउपी वीविल कीट विकासात्मक जीवविज्ञान
Animals, vertebrateAnimals Danio rerio ज़ेब्राफिश मछली भ्रूण विकास
Fundulus heteroclitus ममीचोग मछली व्यवहार पर हार्मोन का प्रभाव
Nothobranchius furzeri फ़िरोज़ा किलीफ़िश मछली उम्र बढ़ना, रोग, विकास
Oryzias latipes जापानी राइस फिश मछली मछली जीवविज्ञान, लिंग निर्धारण
Anolis carolinensis कैरोलिना एनोल सरीसृप सरीसृप जीवविज्ञान, विकास
Mus musculus घरेलू चूहा स्तनधारी मानवों के लिए रोग मॉडल
Gallus gallus / G. g. domesticus रेड जंगलफाउल / चिकन पक्षी भ्रूण विकास और अंगजनन
Taeniopygia guttata ऑस्ट्रेलियन ज़ेबरा फिंच पक्षी मुखर शिक्षण, तंत्रिका जीवविज्ञान
Xenopus laevis
Xenopus tropicalis 		अफ्रीकी क्लॉएड फ्रॉग
वेस्टर्न क्लॉएड फ्रॉग 		उभयचर भ्रूण विकास

सीमाएं

जैव चिकित्सा अनुसंधान में परीक्षण विषयों के रूप में कार्य करने वाले कई पशु मॉडल, जैसे कि चूहे और मूषक, चयनात्मक रूप से स्थिर, मोटापे से ग्रस्त और ग्लूकोज असहिष्णु हो सकते हैं। यह मानव चयापचय प्रक्रियाओं और रोगों को मॉडल करने के लिए उनके उपयोग को भ्रमित कर सकता है क्योंकि ये आहार ऊर्जा सेवन और व्यायाम से प्रभावित हो सकते हैं।[33] इसी तरह, मॉडल जीवों और मनुष्यों की प्रतिरक्षा प्रणालियों के बीच अंतर हैं जो उत्तेजनाओं के प्रति काफी परिवर्तित प्रतिक्रियाओं की ओर ले जाते हैं, हालांकि जीनोम कार्य के अंतर्निहित सिद्धांत समान हो सकते हैं। मानक प्रयोगशाला पिंजरों के भीतर का गरीब वातावरण अनुसंधान जानवरों को उन मानसिक और शारीरिक चुनौतियों से वंचित करता है जो स्वस्थ भावनात्मक विकास के लिए आवश्यक हैं। दिन-प्रतिदिन की विविधता, जोखिमों और पुरस्कारों, और जटिल वातावरण के बिना, कुछ लोगों ने तर्क दिया है कि पशु मॉडल मानव अनुभव के अप्रासंगिक मॉडल हैं।

मूषक कई प्रतिरक्षा गुणों में मनुष्यों से भिन्न होते हैं: मूषक मनुष्यों की तुलना में कुछ विषाक्त पदार्थों के प्रति अधिक प्रतिरोधी होते हैं; उनके रक्त में कुल न्यूट्रोफिल अंश कम होता है, न्यूट्रोफिल की एंजाइमी क्षमता कम होती है, पूरक प्रणाली की गतिविधि कम होती है, और भड़काऊ प्रक्रिया में शामिल पेंट्रैक्सिन का एक अलग समूह होता है; और उनमें प्रतिरक्षा प्रणाली के महत्वपूर्ण घटकों के लिए जीन की कमी होती है, जैसे कि IL-8, IL-37, TLR10, ICAM-3, आदि।[34] विशिष्ट-रोगजनक-मुक्त (SPF) स्थितियों में पाले गए प्रयोगशाला मूषकों की प्रतिरक्षा प्रणाली आमतौर पर काफी अपरिपक्व होती है जिसमें मेमोरी टी कोशिकाओं की कमी होती है। इन मूषकों में माइक्रोबायोटा की विविधता सीमित हो सकती है, जो सीधे प्रतिरक्षा प्रणाली और रोग संबंधी स्थितियों के विकास को प्रभावित करती है। इसके अलावा, लगातार वायरस संक्रमण (उदाहरण के लिए, हर्पीसवायरस) मनुष्यों में सक्रिय होते हैं, लेकिन SPF मूषकों में नहीं, सेप्टिक जटिलताओं के साथ और बैक्टीरियल सह-संक्रमण के प्रति प्रतिरोध को बदल सकते हैं। "गंदे" मूषक संभवतः मानव विकृति की नकल करने के लिए बेहतर उपयुक्त हैं। इसके अलावा, इनब्रीड मूषक उपभेदों का उपयोग अधिकांश अध्ययनों में किया जाता है, जबकि मानव जनसंख्या विषम है, जो इंटरस्ट्रेन हाइब्रिड, आउटब्रीड, और नॉनलाइनियर मूषकों में अध्ययन के महत्व को दर्शाता है।

अनपेक्षित पूर्वाग्रह

कुछ अध्ययन बताते हैं कि पशु परीक्षण में अपर्याप्त प्रकाशित डेटा के परिणामस्वरूप अप्रतिलिपि योग्य अनुसंधान हो सकता है, जिसमें प्रयोग कैसे किए जाते हैं, इसके बारे में लापता विवरण प्रकाशित पत्रों से हटा दिए जाते हैं या परीक्षण में अंतर जो पूर्वाग्रह पैदा कर सकते हैं। छिपे हुए पूर्वाग्रह के उदाहरणों में मॉन्ट्रियल, कनाडा में मैकगिल विश्वविद्यालय का 2014 का एक अध्ययन शामिल है जो बताता है कि महिलाओं के बजाय पुरुषों द्वारा संभाले गए मूषकों ने उच्च तनाव स्तर दिखाया।[35] 2016 में एक अन्य अध्ययन ने सुझाव दिया कि मूषकों में आंत माइक्रोबायोम का वैज्ञानिक अनुसंधान पर प्रभाव पड़ सकता है।

विकल्प

नैतिक चिंताएं, साथ ही पशु अनुसंधान की लागत, रखरखाव और सापेक्ष अक्षमता ने रोग के अध्ययन के लिए वैकल्पिक तरीकों के विकास को प्रोत्साहित किया है। कोशिका संवर्धन, या इन विट्रो अध्ययन, एक विकल्प प्रदान करते हैं जो जीवित कोशिका के शरीर विज्ञान को संरक्षित करता है, लेकिन यांत्रिक अध्ययनों के लिए किसी जानवर के बलिदान की आवश्यकता नहीं होती है। मानव, प्रेरित प्लुरिपोटेंट स्टेम कोशिकाएं भी कैंसर और कोशिका पुनर्जनन को समझने के लिए नए तंत्र को स्पष्ट कर सकती हैं।[36] इमेजिंग अध्ययन (जैसे MRI या PET स्कैन) मानव विषयों के गैर-आक्रामक अध्ययन को सक्षम करते हैं। आनुवंशिकी और जीनोमिक्स में हालिया प्रगति रोग-संबंधी जीन की पहचान कर सकती है, जिन्हें उपचार के लिए लक्षित किया जा सकता है।

कई जैव चिकित्सा शोधकर्ताओं का तर्क है कि रोग विकृति या उपचार में जटिल अंतःक्रियाओं का अध्ययन करते समय एक जीवित जीव का कोई विकल्प नहीं है।[37]

नैतिकता

अनुसंधान में जानवरों के नैतिक उपयोग के बारे में बहस कम से कम 1822 तक पुरानी है जब ब्रिटिश संसद ने ब्रिटिश और भारतीय बुद्धिजीवियों के दबाव में मवेशियों के प्रति क्रूरता को रोकने के लिए पशु संरक्षण के लिए पहला कानून बनाया।[38] इसके बाद क्रुएल्टी टू एनिमल्स एक्ट 1835 और क्रुएल्टी टू एनिमल्स एक्ट 1849 आया, जिसने जानवरों के साथ दुर्व्यवहार, अत्यधिक ड्राइविंग और उन्हें प्रताड़ित करने को अपराध घोषित किया। 1876 में, नेशनल एंटी-विविसेक्शन सोसाइटी के दबाव में, क्रुएल्टी टू एनिमल्स एक्ट 1849 में संशोधन किया गया ताकि अनुसंधान में जानवरों के उपयोग को नियंत्रित करने वाले नियम शामिल किए जा सकें। इस नए अधिनियम ने निर्धारित किया कि 1) प्रयोगों को निर्देश के लिए, या मानव जीवन को बचाने या लम्बा करने के लिए बिल्कुल आवश्यक साबित होना चाहिए; 2) जानवरों को ठीक से एनेस्थेटाइज किया जाना चाहिए; और 3) प्रयोग समाप्त होते ही जानवरों को मार दिया जाना चाहिए। आज, ये तीन सिद्धांत जानवरों और अनुसंधान के उपयोग को नियंत्रित करने वाले कानूनों और दिशानिर्देशों के केंद्र में हैं। अमेरिका में, 1970 के पशु कल्याण अधिनियम (देखें प्रयोगशाला पशु कल्याण अधिनियम) ने अनुसंधान में पशु उपयोग और देखभाल के लिए मानक निर्धारित किए। यह कानून APHIS के पशु देखभाल कार्यक्रम द्वारा लागू किया जाता है।

शैक्षणिक परिवेश में जहाँ पशु अनुसंधान के लिए NIH फंडिंग का उपयोग किया जाता है, संस्थान NIH के प्रयोगशाला पशु कल्याण कार्यालय (OLAW) द्वारा शासित होते हैं। प्रत्येक स्थल पर, OLAW के दिशानिर्देशों और मानकों को एक स्थानीय समीक्षा बोर्ड द्वारा बनाए रखा जाता है जिसे संस्थागत पशु देखभाल और उपयोग समिति (IACUC) कहा जाता है। जीवित जानवरों से जुड़े सभी प्रयोगशाला प्रयोगों की समीक्षा और अनुमोदन इस समिति द्वारा किया जाता है। मानव स्वास्थ्य के लिए संभावित लाभ, दर्द और संकट को कम करने, और समय पर तथा मानवीय तरीके से इच्छामृत्यु (euthanasia) को सिद्ध करने के अलावा, प्रयोगकर्ताओं को 'प्रतिस्थापन, न्यूनीकरण और परिशोधन' (Replacement, Reduction and Refinement) के सिद्धांतों के आधार पर अपने प्रोटोकॉल को उचित ठहराना आवश्यक है।[39]

प्रतिस्थापन (Replacement) का तात्पर्य पशुओं के उपयोग के विकल्पों को अपनाने के प्रयासों से है। इसमें कंप्यूटर मॉडल, निर्जीव ऊतकों और कोशिकाओं का उपयोग, और जहाँ भी संभव हो "उच्च-क्रम" के जानवरों (प्राइमेट्स और स्तनधारी) को "निम्न" क्रम के जानवरों (जैसे ठंडे खून वाले जानवर, अकशेरुकी) के साथ बदलना शामिल है।[40]

न्यूनीकरण (Reduction) का तात्पर्य प्रयोगों में उपयोग किए जाने वाले जानवरों की संख्या को कम करने के प्रयासों से है, जिसमें अनावश्यक प्रतिकृति से बचना और सांख्यिकीय शक्ति गणना (statistical power calculations) के माध्यम से नमूना आकार निर्धारित करना शामिल है, ताकि आवश्यक जानवरों की न्यूनतम संख्या से वैज्ञानिक रूप से मान्य परिणाम प्राप्त हो सकें।[41]

परिशोधन (Refinement) का तात्पर्य प्रयोगात्मक डिज़ाइन को यथासंभव दर्द रहित और कुशल बनाने के प्रयासों से है—ताकि प्रक्रियाओं, पालन-पोषण, एनाल्जेसिया (दर्द निवारक), मानवीय समापन बिंदुओं और पशु देखभाल में सुधार करके दर्द, पीड़ा, संकट या स्थायी नुकसान को कम किया जा सके।[42]

इन्हें भी देखें

संदर्भ

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स्रोत: अंग्रेज़ी विकिपीडिया के “Model organism” लेख का अनुवाद। मूल लेख: https://en.wikipedia.org/wiki/Model_organism यह अनुवाद स्वचालित रूप से तैयार किया गया है।

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