فيران تجارب

alt=Albino SCID mouse|تصغير|250x250بك| فأر مصاب بنقص المناعة الشديد
بديل=With intermediate coat colour|تصغير|250x250بك|لون بالطو متوسط
بديل=Kept as a pet standing on a patch of grass|تصغير|يُربى كحيوان أليف

فأر المعمل هو حيوان ثديى صغير من رتبة القوارض، يُربى وبيستخدم فى البحوث العلمية أو كغذاء لبعض الحيوانات الأليفة. فى العاده تكون مصادر دى الفيران من نوع Mus musculus . هيا اكتر نماذج الثدييات استخدام فى البحوث ، وتُستخدم فى علم الوراثة ، وعلم وظايف الأعضاء ، وعلم النفس ، والطب ، و غيرها من التخصصات العلمية . الفأر ينتمى لمجموعة Euarchontoglires ، اللى تضم البشر . دى العلاقة الوثيقة، والتشابه الكبير مع البشر، وسهولة تربيتها والتعامل معها، ومعدل تكاثرها العالي، تخللى الفيران نماذج مناسبة بشكل خاص للبحوث اللى تركز على الإنسان. تم تحديد تسلسل جينوم فأر المعمل، و كتير من جيناته ليها نظائر بشرية. بتتباع فيران المعمل فى محلات الحيوانات الأليفة كغذاء للثعابين ، ويمكن تربيتها كمان كحيوانات أليفة .أنواع الفيران التانيه اللى تستخدم ساعات فى البحوث المعملية بتشمل نوعين امريكان، وهما فأر القدم البيضاء ( Peromyscus leucopus ) وفأر الغزلان الشرقى ( Peromyscus maniculatus ).

 التاريخ كنموذج بيولوجى 

الفيران استُخدمت فى البحوث الطبية الحيوية من القرن السبعتاشر، لما ويليام هارفى استخدمها فى دراساته حول التكاثر والدورة الدموية، و روبرت هوك استخدمها للتحقق من العواقب البيولوجية لزيادة ضغط الهواء. خلال القرن التمنتاشر، جوزيف بريستلى و أنطوان لافوازييه استخدمو الفيران لدراسة التنفس . فى القرن التسعتاشر، عمل غريغور مندل أبحاثه المبكرة حول الوراثة على لون فراء الفيران، لكن رئيسه طلب منه التوقف عن تربية "مخلوقات كريهة الرائحة، و أنها تتزاوج". بعدين حوّل أبحاثه لالبازلاء، لكن نظر لنشر ملاحظاته فى مجلة نباتية مش معروفة، فقد تم تجاهلها فعلى لاكتر من 35 سنه لحد أُعيد اكتشافها فى أوائل القرن العشرين. سنة 1902، لوسيان كوينو نشر نتائج تجاربه على الفيران، اللى أظهرت أن قوانين مندل للوراثة تنطبق كمان على الحيوانات. — نتائج تم تأكيدها سريع وتعميمها على أنواع تانيه.

فى أوائل القرن العشرين، كلارنس كوك ليتل، الطالب الجامعى بجامعة هارفارد، كان يُجرى دراساتٍ حول علم الوراثة للفيران فى معمل ويليام إرنست كاسل . تعاون ليتل وكاسل تعاون وثيق مع آبى لاثروب ، اللى كانت تُربى فيران وجرذان مُهجنة ، اللى سوّقتها لهواة القوارض ومُربى الحيوانات الأليفة الغريبة، بعدين ابتدت بعدين ببيعها بأعداد كبيرة للباحثين العلميين. و أنتجوا مع بعض سلالة الفيران المُهجنة DBA (المُخففة، البنية، و مش الأغوتى) وابتدو عملية التوليد المنهجى للسلالات المُهجنة. و من ساعتها ، الفأر استُخدم على نطاق واسع ككائن نموذجى ، وارتبط بالكتير من الاكتشافات البيولوجية الهامة فى القرنين العشرين والحادى والعشرين."The house mouse as a laboratory model: a historical perspective". pp. 9–13. in: 

معمل جاكسون فى بار هاربور، بولاية مين، الايام دى واحد من اكبر موردين فيران المعمل فى العالم، يُنتج حوالى 3 ملايين فأر كل سنه. كما المعمل المصدر العالمى لاكتر من 8000 سلالة من الفيران المُحددة وراثى، و فيه قاعدة بيانات معلومات جينوم الفأر .

 التكاثر 
يسار|تصغير|جراء عمرها يوم واحد

التكاثر يبتدى فى عمر 50 يوم بالتقريب عند الإناث والذكور، مع أن الإناث قد تظهر عليها أول دورة شبق فى عمر 25-40 يوم. الفيران متعددة الدورات الشبق وتتكاثر على مدار العام، والإباضة تلقائية. تستمر دورة الشبق من 4 ل5 أيام، وتدوم حوالى 12 ساعة، وتحدث فى المساء. مسحات المهبل مفيدة فى تحديد مرحلة دورة الشبق فى عمليات التزاوج الموقوتة. ممكن تأكيد التزاوج بوجود سدادة مهبلية فى المهبل لحد 24 ساعة بعد الجماع. كما بيعتبروجود الحيوانات المنوية فى مسحة المهبل مؤشر موثوق على التزاوج. متوسط فترة الحمل 20 يوم. تحدث دورة الشبق الخصبة بعد الولادة بـ 14-24 ساعة، ويؤدى تزامن الرضاعة والحمل لإطالة فترة الحمل من 3 ل10 أيام نتيجة لتأخر انغراس البويضة المخصبة. متوسط عدد الصغار فى البطن الواحد 10-12 خلال فترة الإنتاج المثلى، ولكنه يعتمد بشكل كبير على السلالة. وكقاعدة عامة، تميل الفيران المتماثلة السلالة لأن يكون عندها فترات حمل أطول وبطون أصغر من الفيران غير المتماثلة السلالة والفيران الهجينة . بيتقال على الصغار اسم الجراء ويتراوح وزنها  كيلوغرام.يبلغ وزن الجراء عند الولادة حوالى ، هيا عديمة الشعر، ولها جفون وآذان مقفولة. يتم فطام الجراء فى عمر 3 أسابيع لما وزنها حوالى  . إذا لم تتزاوج الأنثى خلال فترة الشبق بعد الولادة، فإنها تستأنف دورتها بعد 2-5 أيام من الفطام.

ممكن تمييز الذكور حديثة الولادة عن الإناث حديثة الولادة بملاحظة زيادة المسافة بين فتحة الشرج والأعضاء التناسلية وكبر حجم الحليمة التناسلية عند الذكور. ويُمكن تحقيق ذلك على احسن وجه برفع ذيول الأشقاء من نفس البطن ومقارنة منطقة العجان .

 علم الوراثة والسلالات 
الفيران هيا ثدييات من الفرع الحيوى (مجموعة تتكون من سلف وجميع نسله) Euarchontoglires ، ده معناه أنها من أقرب القرايب غير الرئيسيات للبشر مع الأرانب البرية ، وزبابات الشجر ، والليمور الطائر .

فيران المعمل هيا من نفس فصيلة فيران البيوت ، إلا أنها تختلف اختلاف كبير  فى السلوك والوظايف الحيوية . فيه المئات من السلالات المُثبتة، سواء كانت مُهجنة داخلى أو خارجى أو مُعدلة وراثى . السلالة ، فى سياق القوارض، هيا مجموعة يكون كل أفرادها متدورين وراثى قدر الإمكان. فى فيران المعمل، يتحقق ذلك بالتزاوج الداخلى . بوجود النوع  ده  من التجمعات، يُمكن إجراء تجارب لدراسة أدوار الجينات، أو إجراء تجارب تستبعد التباين الوراثى كعامل مؤثر. فى المقابل، تُستخدم التجمعات المُهجنة خارجى  لما لا تكون الأنماط الجينية المتدورة ضرورية أو  لما يكون مطلوب تجمع ذو تباين وراثي، ويُشار ليها فى العاده باسم "المجموعات" بدل من "السلالات" . تم تطوير اكتر من 400 سلالة مُوحدة مُهجنة داخلى.  معظم فيران المعمل هيا هجينة من سلالات فرعية مختلفة، و اكترها شيوع فيران التجارب المنزلية (Mus musculus domesticus) وفيران التجارب المنزلية ( Mus musculus musculus) . تتنوع ألوان فراء فيران المعمل، بما فيها الأغوتى والأسود والألبينو . الكتير من سلالات المعمل (وليس جميعها) هيا سلالات نقية وراثى. يتم تمييز السلالات المختلفة بمجموعات محددة من الحروف والأرقام؛ زى  C57BL/6 و BALB/c . أُنتجت أولى دى السلالات النقية وراثى سنة 1909 على ايد كلارنس كوك ليتل ، اللى كان له دور بارز فى الترويج للفأر ككائن حى فى المعمل.  سنة  2011، قُدّر أن 83% من قوارض المعمل المُورّدة فى امريكا كانت من فيران المعمل من سلالة C57BL/6.

 الجينوم 

تسلسل جينوم فأر المعمل اكتمل فى أواخر سنة 2002 باستخدام سلالة C57BL/6. و كان ده تانى جينوم ثديى يُسلسل بعد جينوم الإنسان. طول الجينوم الأحادى حوالى 3 مليارات جوز قاعدى (3000 ميجابايت موزعة على 19 كروموسوم جسمى و كروموسوم جنسى واحد أو اثنين)، و هو بكده يساوى حجم الجينوم البشرى. [ بحاجة لمصدر ] تقدير عدد الجينات الموجودة فى جينوم الفأر أمر صعب ، و سبب ده  جزئى لأن تعريف الجين لسه محل نقاش وتوسيع. العدد الحالى للجينات المشفرة الأساسية فى فأر المعمل 23139 جين. مقارنةً بـ 20774 جين مُقدّر فى البشر.

 السلالات المتحولة والمعدلة وراثى 
يسار|تصغير|170x170بك|فأران يعبران عن بروتين فلورسنت أخضر معزز تحت إضاءة الأشعة فوق البنفسجية يحيطان بفأر عادى من السلالة الأبوية غير المعدلة وراثى
تصغير|170x170بك|مقارنة بين فأر سمين معدل وراثى (شمال) وفأر معمل طبيعى (يمين)
تم استحداث سلالات طافرة مختلفة من الفيران باستخدام عدد من الطرق. ومن السلالات الكتيرة المتاحة، زى  لا الحصر:

 الفيران الناتجة عن التكاثر العادى والتزاوج الداخلى :
 الفيران غير البدينة المصابة بمرض السكر (NOD) ، اللى تصاب بمرض السكر من النوع الاولانى .
 فيران مورفى روث الكبيرة (MRL)، ذات القدرات التجديدية اللى مش عاديه  
 الفيران اليابانية الراقصة ، اللى تمشى فى نمط دائرى بسبب طفرة تؤثر سلب على آذانها الداخلية
 الفيران العارية ذات المناعة الضعيفة ، اللى تفتقر لالشعر والغدة الزعترية : لا تنتج دى الفيران الخلايا اللمفاوية التائية ؛ وبالتالي، لا تستجيب مناعى خلوى. وتُستخدم دى الفيران فى أبحاث علم المناعة وزراعة الأعضاء .
 فيران تعانى من نقص المناعة المشترك الشديد (SCID)، مع جهاز مناعى معيب بشكل شبه كامل
 تُسهّل فيران FVB ، اللى تتميز بأحجام صغارها الكبيرة ونوى بويضاتها الكبيرة، استخدامها فى البحوث الجينية.
 ، اللى تعجز عن نقل النحاس المغذى لالحليب،و ده يوصل لنفوق صغارها. وينتج ده المرض عن طفرة متنحية جسدية (tx) نشأت فى سلالة متزاوجة داخلى. و وجد ثيوفيلوس وتانيين (1996) أن دى الطفرة وراثية وموجودة على الكروموسوم 8،  قرب  السنترومير .
 الفيران المعدلة وراثى ، اللى تم إدخال جينات غريبة فى جينومها:
 فيران كبيرة الحجم بشكل مش طبيعي، مع جين هرمون نمو الفيران المُدخل
 الفأر المصاب بالسرطان ، اللى يحمل جين ورمى نشطًا، و ده  لزيادة معدل الإصابة بالسرطان بشكل كبير
 فيران دوجى ، ذات وظيفة مستقبلات NMDA المحسنة،و ده يوصل لتحسين الذاكرة والتعلم
 الفيران المعدلة وراثى ،  تم تعطيل جين معين بتقنية معروفه باسم تعطيل الجينات : والهدف هو دراسة وظيفة ناتج الجين أو محاكاة مرض بشري
 الفيران البدينة، المعرضة للسمنة بسبب نقص إنزيم كاربوكسى ببتيداز إي
 فيران عضلية قوية، مع جين الميوستاتين المعطل، بتتسما اسم "الفيران الجبارة".

من سنة 1998،  بقا ممكن استنساخ الفيران من خلايا مشتقة من حيوانات بالغة.

 السلالات المتماثلة الشائعة الاستخدام 

سلالات كتير من الفيران تُستخدم فى الأبحاث، لكن السلالات المتماثلة وراثى هيا فى العاده الخيار الأمثل فى معظم المجالات. تُعرَّف الفيران المتماثلة وراثى بأنها نتاج تزاوج  ما يقلش  عن 20 جيل بين الأخوة والأخوات، حيث تنحدر كل الأفراد من جوز تكاثر واحد. الفيران المتماثلة وراثى ليها شوية سمات تجعلها مثالية لأغراض البحث. فهى متماثلة جينى ، يعنى كل الحيوانات متدورة وراثى بالتقريب . حوالى 98.7% من المواقع الجينية فى الجينوم متماثلة الزيجوت ، لذا من غير المرجح وجود سمات متنحية "خفية" قد تسبب مشاكل. كما أنها تتميز بأنماط ظاهرية موحدة اوى نتيجة لده الاستقرار.

كتير من السلالات المتماثلة وراثى تتمتع  بصفات موثقة كويس تجعلها مثالية لأنواع محددة من الأبحاث. يوضح الجدول اللى بعد كده   اكتر 10 سلالات شيوع حسب  لمعامل جاكسون .
+سلالات الفيران المعملية الشائعة والمتماثلة وراثى من معامل جاكسون. أَضْنَى لون ال بالطو  الاستخدامات البحثية الشائعة إجمالى منشورات Pubmed اللى تشير لالسلالة  من 19 ابريل 2023  C3HeB/FeJ أغوتي علم المناعة ، الالتهاب ، المناعة الذاتية  482 NOD/ShiLtJ ألبينو مرض السكر من النوع الاولانى المناعى الذاتى  105 DBA/1J بنى فاتح التهاب المفاصل الروماتويدى  445 BALB/cByJ ألبينو السرطان ، أمراض القلب والأوعية الدموية، علم المناعة  628 DBA/2J بنى فاتح أمراض القلب والأوعية الدموية ، الأمراض الجلدية ، علم الأحياء النمائى  2722 C3H/HeJ أغوتي السرطان ، أمراض القلب والأوعية الدموية ، أمراض الدم  4037 C57BL/6J أسود أغراض عامة، معلومات أساسية  25,723 SJL/J ألبينو السرطان ، أمراض القلب والأوعية الدموية ، الأمراض الجلدية  1448 FVB/NJ ألبينو علم المناعة ، الالتهاب ، المناعة الذاتية  350 129S1/SvImJ أغوتي الطفرات المستهدفة ، السرطان  222

 مشروع جاكسون لابز دى أو 
تصغير|شجرة تطور السلالات الثمانية المؤسسة المستخدمة فى مشروع DO، و عمرها التقريبى للتباعد. تم إدراج M. spretus كمجموعة خارجية تباعدت من حوالى مليونى سنة، هيا مش جزء من مشروع DO.

مشروع Jackson Labs DO ( التنوع بره السلالة )  هو برنامج لتربية الفيران يستخدم سلالات مؤسسية متعددة متماثلة وراثى لإنشاء مجموعة متنوعة وراثى من الفيران لاستخدامها فى البحث العلمى.  الفيران دى صُممت علشان رسم الخرائط الجينية الدقيقة، وتلتقط جزء كبير  من التنوع الجينى لجينوم الفأر.

المشروع ده أنتج اكتر من 1000 فأر متنوع وراثى، استُخدمت لتحديد العوامل الوراثية لأمراض زى السمنة والسرطان والسكرى واضطراب تعاطى الكحول.
+السلالات المؤسسة المستخدمة فى مشروع DO أَضْنَى الاشتقاق أصل الأنواع الفرعية لون ال بالطو  الاستخدامات البحثية الشائعة إجمالى المنشورات المنشورة على موقع PubMed اللى تشير لالسلالة لحد 19 ابريل 2023 أ/ج معمل Mus musculus domesticus Morgan, A. P.; Welsh, C. E. (2015). "Informatics resources for the Collaborative Cross and related mouse populations". Mammalian Genome. 26 (9–10): 521–539. doi:10.1007/s00335-015-9581-z. PMC 4633285. PMID 26135136. ألبينو السرطان ، علم المناعة  5500 C57BL/6J معمل Mus musculus domesticus  أسود أغراض عامة، معلومات أساسية  25,723 129S1/SvImJ معمل Mus musculus domesticus أغوتى  الطفرات المستهدفة، السرطان  222 NOD/ShiLtJ معمل Mus musculus domesticus  ألبينو مرض السكر من النوع الاولانى المناعى الذاتى  105 NZO/HILtJ معمل Mus musculus domesticus  أغوتي السمنة  11 CAST/EiJ  من البرية Mus musculus castaneus  أغوتي تهجين الهجائن غير المتجانسة من الجيل الاولانى ، ورسم الخرائط الجينية  154 PWK/PhJ  من البرية Mus musculus musculus  أغوتي التخطيط الجينى  52 WSB/EiJ  من البرية Mus musculus domesticus  أغوتى ذو لطخة على الرأس،  بالطو رمادي رسم الخرائط الجينية ، التطور  65

 المظهر والسلوك 
فيران المعمل احتفظت بالكتير من الخصائص الفيزيائية والسلوكية لفيران  البيوت ؛ إلا أنه بسبب أجيال كتيرة من الانتقاء الاصطناعي، تباينت بعض دى الخصائص بشكل ملحوظ. ونظر لكثرة سلالات فيران المعمل، فإنه من غير العملى وصف مظهرها وسلوكها كل وصف شامل؛ بس، سنصف فيما يلى اثنتين من اكتر السلالات استخدام.

 C57BL/6 
تصغير|فأرة معمل أنثى من سلالة C57BL/6
فيران C57BL/6 تتميز بفراء بنى داكن، يكاد يكون أسود. هيا اكتر حساسية للضوضاء والروائح، واكتر عرضة للعض من سلالات المعمل الاكتر وداعة زى BALB/c .

فيران C57BL/6 (و غيرها من السلالات) اللى تُربى فى مجموعات بتبيين سلوك نتف الشعر،  اللى كان يُنظر ليه قبل كده كعلامة على الهيمنة. إلا أنه معروف دلوقتى  أن السلوك ده أقرب لكونه سلوك نمطى ناتج عن التوتر، يُشبه هوس نتف الشعر عند البشر أو نتف الريش عند الببغاوات. قد تُصاب الفيران اللى اتعرضت لنتف الشعر بشكل مكثف ببقع صلعاء كبيرة على أجسامها، فى الغالب  حول الرأس والأنف والكتفين،  رغم ان نتف الشعر قد يظهر فى أى مكان على الجسم. كما قد يحدث نتف الشعر الذاتى. و يُزال الشعر والشعيرات . ويُلاحظ نتف الشعر بشكل اكتر شيوع عند إناث الفيران؛ فى الوقت نفسه يميل ذكور الفيران لإظهار الهيمنة بالقتال.

فيران C57BL/6 تتميز بعدة خصائص غير عادية تجعلها مفيدة فى بعض الدراسات البحثية و مش مناسبة فى دراسات تانيه: فهى شديدة الحساسية للألم والبرد، وتكون مسكنات الألم أقل فعالية فيها. وعلى عكس معظم سلالات فيران المعمل، تشرب فيران C57BL/6 المشروبات الكحولية طواعيةً. هيا اكتر عرضة من غيرها لإدمان المورفين ، وتصلب الشرايين ، وفقدان السمع المرتبط بالتقدم فى السن. وعند مقارنتها مباشرةً بفيران BALB/c، بتبيين فيران C57BL/6 استجابة قوية للمكافآت الاجتماعية  والتعاطف.

 BALB/c 
يسار|تصغير|فيران معمل BALB/c

فيران BALB/c سلالةً مهقاء مُستزرعةً فى المعمل، و اشتُقّت منها الكتير من السلالات الفرعية الشائعة. و بعد اكتر من 200 جيلى من تربيتها من سنة 1920، تنتشر فيران BALB/c عالمى، هيا من اكتر السلالات المُهجّنة استخدام فى التجارب على الحيوانات . معروفه فيران BALB/c بمستويات القلق العالية عندها وبمقاومتها النسبية لتصلب الشرايين الناتج عن النظام الغذائي، ده يخلليها نموذج مفيدًا لأبحاث القلب والأوعية الدموية.

ذكور فيران BALB/c عدوانية، وستتشاجر مع الذكور التانيه إذا وُضعت مع بعض . رغم ده ، سلالة BALB/Lac الفرعية اكتر وداعة. تتمتع معظم سلالات فيران BALB/c الفرعية بعمر تكاثرى طويل.

توجد اختلافات ملحوظة بين السلالات الفرعية المختلفة من فيران BALB/c، ويُعتقد أن دى الاختلافات ناتجة عن طفرات جينية و مش عن تلوث جينى. وتتميز سلالة BALB/cWt بأن 3% من نسلها بيبيين خنوثة حقيقية.

 Tg2576 
سلالة الفيران Tg2576 نموذج مفيد لدراسة مرض الزهايمر فى المعمل. تُعبّر دى السلالة (المعروفة كمان بالطفرة السويدية) عن الطفرتين المزدوجتين K670M وN671L الموجودتين فى المتغير 695 من بروتين طليعة الأميلويد البشرى (APP). ويتحكم مُحفّز جين بروتين البريون الخاص بالهامستر ، الموجود بشكل رئيسى فى الخلايا العصبية، فى التعبير عن دى الطفرات . بالمقارنة مع فيران السلالة غير المعدلة وراثى، بتبيين فيران Tg2576 ارتفاع بمقدار خمسة أضعاف فى Aβ40، وزيادة تتراوح بين 10 و15 ضعف فى Aβ42/43. تُصاب دى الفيران بتصلب دماغى مرتبط باستجابات التهابية خلوية، و ده  لأن أدمغتها فيها ما يقارب خمسة أضعاف كمية بروتين APP البشرى الطافر المعدل وراثى مقارنةً ببروتين APP الفأرى الأصلى. بتبيين الفيران خصائص رئيسية لمرض الزهايمر، زى زيادة تكوين ألياف الأميلويد مع التقدم فى السن، وتكوّن اللويحات، وضعف التعلم والذاكرة فى الحُصين . تُعدّ فيران Tg2576 نموذج كويس لمراحل مرض الزهايمر المبكرة، لأنها بتبيين تكوّن الأميلويد وضعف الذاكرة العاملة المرتبط بالعمر، لكن لا بتبيين تنكس  عصبى. يشير غياب موت الخلايا لأن التغيرات فى مسارات الإشارات الخلوية النموذجية المشاركة فى التعلم واللدونة المشبكية ممكن  تكون مرتبطة بنمط الذاكرة.

بتسوء اضطرابات التعلُّم الارتباطى لما بيتـهجّنوا فيران Tg2576 مع حيوانات PSEN1 المعدّلة وراثى اللى شايلة طفرة A246E المرتبطة بالزهايمر العائلى. التهجّين ده بيزوّد تراكم الأميلويد وتكوُّن اللَّويحات فى الجهاز العصبى المركزي، وده بيدعم الفكرة إن التفاعل بين نواتج جينى APP وPSEN1 بيأثّر على آلية مرض الزهايمر.

مع إن فيران Tg2576 مش بتمثّل بالظبط المراحل المتأخرة من الزهايمر اللى فيها موت خلايا، لكن بتوفر منصة كويسة لدراسة فسيولوجية المرض وكيميّته الحيوية. وبمساعدة نماذج الفيران المعدّلة وراثى، الباحثين يقدروا يحققوا تقدُّم فى أبحاث الزهايمر بفهم العلاقات المعقدة بين نواتج الجينات اللى مشاركة فى إنتاج ببتيد Aβ.

 تربية الحيوانات 
تصغير|فأر معملى (لاحظ علامة الأذن)

 التعامل 
تقليدى كانو بيمسكو فِران المعمل من قاع الديل. لكن الدراسات الجديدة ورّت إن الطريقة دى بتزوّد القلق وبتخلّى الفيران تتصرف بنفور. عشان كده، بيتنصّح إن التعامل يكون باستخدام نُفّق صغير أو بالإيدين بشكل مُقعّر.

فى الاختبارات السلوكية، الفيران اللى بيتشافطوا من ديلهم بيبقوا أقل فى حب الاستكشاف وفحص المُحفّزات اللى بتتجرب عليهم، عكس الفيران اللى بيتم مسكها بالنفّق — دول بيستكشفوا بسهولة وبيورّوا استجابات أقوى للمُحفّزات المجربة.

 تَغذِيَة 
فى الطبيعة،  الفيران فى العاده من الحيوانات العاشبة ، حيث تستهلك مجموعة واسعة من الفاكهة أو الحبوب. بس، فى الدراسات المعملية، من الضرورى فى العاده تجنب التباين البيولوجي، ولتحقيق ذلك، تُغذى فيران المعمل دايما بالتقريب  بعلف الفيران المُصنّع على شكل حبيبات. و متوسط استهلاك الغذاء حوالى  لكل  من وزن الجسم يومى؛ و تناول الماء حوالى   لكل 100 غرام من وزن الجسم يومى.

 إجراءات الحقن 
تشمل طرق إعطاء الحقن فى فيران المعمل بشكل رئيسى الحقن تحت الجلد ، والحقن جوه الصفاق ، والحقن الوريدى . لا يُنصح بالحقن العضلى نظر لصغر كتلة العضلات. كما يُمكن الحقن جوه المخ . لكل طريقة موقع حقن مُوصى به، وقطر إبرة تقريبي، وحجم حقن أقصى مُوصى به فى المرة الواحدة فى موقع واحد، زى ما هو موضح فى الجدول تحته:
طريق الموقع الموصى به  مقياس الإبرة  الحجم الأقصى  تحت الجلد الظهر، بين لوحى الكتف 25-26 غا 2-3 مل جوه الصفاق الربع السفلى الأيسر 25-27 غا 2-3 مل عن طريق الوريد الوريد الذنبى الجانبى 27-28 غا 0.2 مل حقن عضلي الطرف الخلفي، الفخذ الذنبي 26-27 غا 0.05 مل داخل المخ الجمجمة 27 غا
لتسهيل الحقن الوريدى فى الذيل، ممكن تدفئة فيران المعمل بعناية تحت مصابيح حرارية لتوسيع الأوعية الدموية.

 التخدير 
الكيتامين (بجرعة 100) نظام شائع للتخدير العام لفأر المنزل ملغ لكل كيلوغرام من وزن الجسم) و الزيلازين (بجرعة 5-10 ملغ لكل كيلوغرام من وزن الجسم) (ملغ لكل كيلوغرام)، يُحقن عن طريق الحقن جوه الصفاق.  ويستمر مفعوله لمدة 30 دقيقة بالتقريب .

 قتل رحيم 

الإجراءات المعتمدة للقتل الرحيم لفيران المعمل بتشمل غاز  CO المضغوط، ومخدرات الباربيتورات القابلة للحقن، ومخدرات الاستنشاق زى الهالوثان، والطرق الفيزيائية كخلع الفقرات العنقية وقطع الرأس.  سنة  2013، أصدرت الجمعية الامريكانيه للطب البيطرى إرشادات جديدة للتحريض  CO ، تنص على أن معدل تدفق يتراوح بين 10% و30% من الحجم/دقيقة هو الأمثل للقتل الرحيم لفيران المعمل.

 قابلية الإصابة بمسببات الأمراض 
ممكن مجموعة كبيرة من المسبِّبات الطبيعية للأمراض تصيب فِران المعمل، و فى الغالب  من غير ما تسبّب مرض واضح — لكن برضه بتشكِّل خطر على نتايج التجارب. الفحص والتربية المُوجّهة قلّلوا الحكاية دى بشكل كبير.

كمان فى أمراض معدية بشرية كتير ممكن تنتقل لفِران المعمل، وده بيخلّيها حيوانات نموذجية لدراسة المرض فى الأبحاث. أمّا الأمراض اللى ما بتصيبش الفِران طبيعي، فممكن نستخدم تقنيات التعديل الوراثى ونطلّع فِران “مُؤنسَنة” شايلة الجينات البشرية اللازمة للعدوى (فى الغالب  مستقبلات على سطح الخليّة).

كشفت دراسة حديثة عن وجود فيروس نجمى فأرى فى فيران المعمل اللى تم الاحتفاظ بيها فى اكتر من نصف المعاهد الامريكانيه واليابانية اللى شملتها الدراسة. وُجد الفيروس النجمى الفأرى فى تسعة سلالات من الفيران، بما فيها NSG و NOD-SCID و NSG-3GS و C57BL6 - Timp-3 −/− و uPA-NOG و B6J وICR و Bash2 و BALB/C ، بدرجات متفاوتة من الانتشار. ما كانتش قدرة الفيروس النجمى الفأرى على إحداث المرض معروفة. تنتمى دى الفيروسات النجمية لجنس Mamastrovirus ، اللى فيه فيروسات تصيب الثدييات. يشبه مسار العدوى فى الفيران ذات المناعة السليمة مسار عدوى الفيروس النجمى غير المصحوبة بأعراض فى البشر  اصحاب   المناعة السليمة، ده يخللى  النظام ده  نموذج مفيدًا لدراسة المرض.

 التشريعات فى مجال البحث 

 المملكة المتحدة 

فى المملكة المتحدة، زى ما هو الحال مع كل الفقاريات التانيه وبعض اللافقاريات، تخضع أى عملية علمية يُحتمل أن تُسبب "ألم أو معاناة أو ضيق أو ضرر دايما" لتنظيم وزارة الداخلية حسب  قانون الحيوانات (الإجراءات العلمية) سنة 1986. و اللوائح البريطانية من الاكتر شمول وصرامة فى العالم. تُنشر بيانات تفصيلية   كل سنه حول استخدام فيران المعمل (وأنواع تانيه) فى الأبحاث فى المملكة المتحدة.  سنة  2013، بلغ إجمالى عدد الإجراءات المنظمة اللى اتعملت على الفيران فى مؤسسات الإجراءات العلمية المرخصة حسب  القانون فى المملكة المتحدة 3,077,115 إجراءً.

 امريكا 

فى امريكا، لا تخضع فيران المعامل لقانون رعاية الحيوان اللى تديره وزارة الزراعة الامريكانيه (خدمة فحص صحة الحيوان والنبات). رغم ده ، يوفر قانون خدمات الصحة العامة (PHS)، اللى تديره المعاهد الوطنية للصحة، معيار لرعايتها واستخدامها. ويُشترط الامتثال لقانون خدمات الصحة العامة لحصول أى مشروع بحثى على تمويل فيدرالى. ويتولى مكتب رعاية حيوانات المعامل إدارة سياسة قانون خدمات الصحة العامة. وتسعى الكتير من معاهد البحوث الأكاديمية لالحصول على الاعتماد طوع، فى الغالب  بجمعية تقييم واعتماد رعاية حيوانات المعامل ، اللى تحافظ على معايير الرعاية الواردة فى دليل رعاية واستخدام حيوانات المعامل وسياسة قانون خدمات الصحة العامة. رغم ده ، لا بيعتبرده الاعتماد شرط أساسى للحصول على التمويل الفيدرالي، على عكس الامتثال الفعلى.

 القيود 

مع أن الفيران هيا اكتر الحيوانات استخدام فى البحوث الطبية الحيوية، لكن الدراسات الحديثة قد سلطت الضوء على محدوديتها. فزى ، شكك عدد من الباحثين فى جدوى استخدام القوارض فى اختبار الإنتان ،  ،  ] والالتهابات ،  ]  ]  الزهايمر ،  [  [11] والسرطان ،  والتصلب المتعدد ،  ومرض باركنسون ،  و غيرها من الأمراض. بخصوص بالتجارب على الفيران، اشتكى بعض الباحثين من أن "سنين  ومليارات الدولارات قد أهدرت فى متابعة نتائج غلطة" نتيجة الانشغال باستخدام دى الحيوانات فى الدراسات.

تختلف الفيران عن البشر فى الكتير من الخصائص المناعية: فهى اكتر مقاومة لبعض السموم ، ولديها نسبة أقل من العدلات فى الدم ، وقدرة إنزيمية أقل للعدلات ، ونشاط أقل لنظام المتممة ، ومجموعة مختلفة من البنتراكسينات المشاركة فى العملية الالتهابية ، وتفتقر لجينات مكونات مهمة للجهاز المناعي، زى IL-8 و IL-37 و TLR10 و ICAM-3 ، و غيرها. فى العاده  تمتلك فيران المعمل اللى تُربى فى ظروف خالية من مسببات الأمراض (SPF) جهاز مناعى غير ناضج نسبى مع نقص فى خلايا الذاكرة التائية . ممكن يكون  عند دى الفيران تنوع محدود فى الميكروبات المعوية ،و ده يؤثر بشكل مباشر على الجهاز المناعى وتطور الحالات المرضية.كمان ، تنشط العدوى الفيروسية المستمرة ( زى فيروسات الهربس ) عند البشر، لكن ليس عند فيران SPF المصابة بمضاعفات إنتانية ، و تُغير مقاومة العدوى البكتيرية المصاحبة. ممكن  تكون الفيران "الملوثة" اكتر ملاءمة لمحاكاة الأمراض البشرية. و ذلك، تُستخدم سلالات الفيران المتماثلة وراثى فى الغالبية العظمى من الدراسات،   السكان البشريين غير متجانسين،و ده يشير لأهمية الدراسات اللى بتتعمل  على الفيران الهجينة بين السلالات، والفيران غير المتماثلة وراثى ، والفيران غير الخطية.

تشير مقالة فى مجلة "ذا ساينتست" إن "الصعوبات المرتبطة باستخدام النماذج الحيوانية لدراسة الأمراض البشرية تنبع من الاختلافات الأيضية والتشريحية والخلوية بين البشر والكائنات الحية التانيه، لكن المشاكل أعمق من كده بكثير"، بما فيها مشاكل تتعلق بتصميم و تنفيذ الاختبارات نفسها. إضافةً لذلك، قد يؤدى حبس حيوانات المعمل فى أقفاص علشان يخلليها  نماذج غير مناسبة لدراسة صحة الإنسان، لأن دى الحيوانات تفتقر لالتنوع اليومى فى التجارب والقدرة على الفعل والتحديات اللى يمكنها التغلب عليها. ممكن يكون للبيئات الفقيرة جوه أقفاص الفيران الصغيرة تأثيرات مضره على النتائج الطبية الحيوية، خصوصا بخصوص بدراسات الصحة العقلية والأنظمة اللى تعتمد على حالات نفسية سليمة.

زى ، وجد الباحثون أن كتير من الفيران فى المعامل تعانى من السمنة نتيجة الإفراط فى تناول الطعام وقلة التمارين،و ده يؤثر على وظايفها الفسيولوجية واستقلاب الأدوية لديها. كمان الكتير من حيوانات المعمل، بما فيها الفيران، تتعرض للإجهاد المزمن،و ده قد يؤثر سلب على نتائج الأبحاث وعلى إمكانية تعميم النتائج بدقة على البشر. و لاحظ الباحثون كمان أن الكتير من الدراسات اللى بتتعمل  على الفيران مصممة بشكل سيئ،و ده يوصل لنتائج مشكوك فيها.

تشير بعض الدراسات لأن عدم كفاية البيانات المنشورة فى التجارب على الحيوانات قد يوصل لنتائج بحثية غير قابلة للتكرار، حيث تُحذف تفاصيل مهمة حول كيفية إجراء التجارب من الأوراق البحثية المنشورة، أو قد تُؤدى الاختلافات فى الاختبارات لتحيز فى النتائج. ومن أمثلة التحيز الخفى دراسة عملتها جامعة ماكجيل سنة 2014، اللى أشارت إن الفيران اللى تعامل معاها رجال أظهرت مستويات إجهاد أعلى مقارنةً بالفيران اللى تعامل معاها ستات. كما أشارت دراسة تانيه اتعملت سنة 2016 لأن الميكروبيوم المعوى عند الفيران قد يؤثر على البحث العلمى.

 حجم السوق 
من المتوقع أن ينمو السوق العالمى للفيران المعدلة جينى ل1.59 مليار دولار بحلول سنة 2022، بمعدل نمو سنوى قدره 7.5%.

 شوف كمان 

 فأر صوفي
 جرذ المعمل
 التجارب على الحيوانات
 التجارب على الحيوانات باستخدام القوارض
 نموذج حيواني
 تحديد هوية الحيوانات
 Fe و Fi و Fo و Fum و Phooey ، خمسة فيران معملية دارت حول القمر 75 مرة على  أبولو 17
 نماذج الفيران لسرطان القولون والمستقيم والأمعاء
 بينكى وبرين
 اختبار مستحضرات التجميل على الحيوانات
 نصب تذكارى لفأر المعمل
 تيت تاج

 مراجع 

 لينكات برانيه 

التصنيف

 FindMice.org
 متصفح جينوم الفأر Ensembl Mus musculus ، من مشروع Ensembl
 متصفح جينوم الفأر Vega Mus musculus ، يتضمن تسلسل جينوم فأر NOD والتعليقات التوضيحية

وسائط

 صور و أفلام وتطبيقات توضح تشريح فأر  البيت (Mus musculus) ، من موقع www.digimorph.org
 مايكل بوردي: "باحثون يضيفون الفيران لقائمة المخلوقات اللى تغنى عند وجود شريكها"     - دراسة "أغنية" الفأر الذكر باستخدام تسجيل أغنية الفأر (MP3)، من قبل كلية الطب بجامعة واشنطن

 صور من الأرشيف . نص قصير.
 خرائط الدماغ عالية الدقة و أطالس الدماغ للفأر المنزلى ( Mus musculus)

للمزيد من القراءة

 بيولوجيا الفأر ، من جمعية لويزيانا للطب البيطري
 ناتشر ماوس سبيشال 2002
 بيولوجيا القوارض المعملية بقلم ديفيد جى. بيسيلسن

فيران تجارب