ใช้ปลา เป็นสัตว์ทดลองในงานวิจัย

ความคิดเห็นสำหรับการใช้วิธีทางเลือกแทนสัตว์ทดลองในงานวิจัยมีอยู่ทั่วไป บางประเทศมีการใช้ปลาเป็นสัตว์ทดลองในการวิจัยถึง 80 เปอร์เซ็นต์  ผมตั้งใจจะเรียนรู้เรื่อง "การใช้ปลาเป็นสัตว์ทดลองในการวิจัย ควรคำนึงถึงอะไรบ้าง" ไม่คิดว่าบทความนี้จะสมบูรณ์ในเวลา 1-2 ชั่วโมงนี้ (เพราะใกล้ง่วงแล้ว) แต่จะบันทึกใน G2K ให้ท่านผู้รู้ หรือผู้อ่านทุกท่านได้ช่วยแนะนำ ติชม แล้วผมจะกลับมาทำให้สมบูรณ์ในต่อไป

ปลาถูกนำมาใช้ในงานวิจัยเพิ่มมากขึ้น เนื่องจากการขยายตัวอย่างรวดเร็วในอุตสาหกรรมการทำฟาร์มเลี้ยงปลา และการใช้ปลาเป็นแบบจำลองในการวิจัยพื้นฐานและการทดสอบสารเคมี มีการถกเถียงกันว่าจะใช้แบบจำลองเป็นปลาหรือหนูเมาส์มีมาเป็นเวลากว่า 25 ปี ปัจจุบันนี้การใช้ปลาเป็นแบบจำลองทดแทนการใช้สัตว์ฟันแทะเป็นแบบจำลองมากขึ้น ในบางประเทศไม่อนุญาตให้ทำการทดลองหาค่า LD50 ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมแต่ยังให้ทำได้ในปลา สถิติจำนวนปลาที่ใช้ในนอร์เวย์แยกตามประเภทเพื่อวิจัยพื้นฐาน วิจัยและพัฒนา ประเมินความปลอดภัยและพิษวิทยา ในการศึกษา (แต่ไม่แยกตามชนิด/สปีชีส์ที่ใช้) แสดงในภาพที่ 1

(Source: Johasen, R. et al, 2006 )

 

ข้อควรพิจารณาทั่วไปสำหรับการใช้ปลาในงานวิจัย

• การเลือกสปีชีส์ที่เหมาะสม
• การหาจำนวนน้อยที่สุดที่สามารถสรุปผลได้ถูกต้อง
• ทราบสภาวะการเลี้ยงที่เหมาะสม
• มีผู้ปฏิบัติงานที่มีความชำนาญ รวมถึงการมีผู้เชี่ยวชาญด้านสุขภาพปลา
• และค้นดูว่ามีวิธีทางเลือกอื่นที่ไม่ต้องใช้ปลาหรือไม่

ประเด็นที่ 1  การใช้ยาสลบและการทำให้ปลาตายด้วยวิธีที่เหมาะสม

1. เมื่อใดบ้างที่ต้องให้ยาชา/ยาสลบแก่ปลา
   
   • เมื่อไม่ต้องการให้ดิ้น เช่น ชั่งน้ำหนัก คัดแยกขนาด  รีดไข่ปลา (artificial spawning) ฉีดยาหรือวัคซีน เก็บตัวอย่างเช่นเลือด
   • เพื่อลดความเจ็บปวด ในขณะใส่สายสวน หรือผ่าตัด
2. ปัจจัยสำคัญที่เกี่ยวข้องในการทำให้ปลาชา/สลบ คือ
   
   • สปีชีส์ (พื้นผิวเหงือก เมตาบอลิสมพื้นฐาน)
   • ขนาด
   • ภาวะโภชนาการ
   • ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม (อุณหภูมิ พี-เอช ออกซิเจน ความดันน้ำ)
3. ระยะหรือระดับของการสลบ จำแนกตามการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมที่เกิดขึ้นในปลาระหว่างการสลบ แบ่งคร่าวๆเป็น
   • ระดับ 0 (ปกติ)
   • ระดับ I (สงบลงเล็กน้อย)
   • ระดับที่ II (เสียสมดุลเพียงบางส่วน)
   • ระดับที่ III (เสียรีเฟล็กซ์)
   • ระดับที่ IV (หยุดหายใจ ต่อมาหัวใจหยุดเต้น)
4. สารหรือวิธีที่ใช้
   1. ยาชาที่ใช้ผสมลงในน้ำ
      1. Metacain (MS-222) และ Benzocain, เป็นอนุพันธ์ของยาชาเฉพาะที่ ออกฤทธิ์ปิดกั้นประตูโซเดียม เริ่มใช้กับปลาตั้งแต่ ปี ค.ศ. 1932 สามารถผ่อนคลายกล้ามเนื้อและทำให้ไม่ดิ้นได้ดีมาก ผลลดความเจ็บปวดดีหรือไม่ยังไม่ทราบ ระยะเวลาต่างกันตามความเข้มที่ใช้ เช่นขนาดใช้ของ MS-322 สำหรับ ปลา rainbow trout ใช้ 265 ม.ก./ล. 30 วินาทีหรือ 80 ม.ก./ล. นาน 15 นาที ส่วนปลาทอง (goldfish) ใช้ 250 ม.ก./ล. นาน 4-10 นาที
      2. ขนาดใช้ของ Benzocain สำหรับปลาพวก salmonids เช่น 50 ม.ก./ล. เวลาชักนำประมาณ 3 นาที อาการไม่พึงประสงค์ในการใช้เบนโซเคน คือขาดออกซิเจน (hypoxia) ทำให้ค่าฮีมาโตคริท ระดับของคอร์ติซอล กูลโคส แลคเตท โปแตสเซียม และแมกนีเซียมสูง
      3. Metomidate และ Etomidate ทำให้หลับ ไม่มีฤทธิ์แก้ปวด ใช้ร่วมกับยาชาเฉพาะที่เช่นลิโดเคนสำหรับงานที่จะทำให้เกิดอาการปวด กดการหายใจเล็กน้อย กดการหลั่งคอร์ติซอล ค่า margin of safety สูงสำหรับสัตว์ทะเล ไม่ใช้กับสัตว์ที่ใช้เป็นอาหาร ขนาด ทำให้ปลาสงบ 0.5-3 ม.ก./ล. เวลาชักนำประมาณ 10 นาที ขนาด ที่ทำให้ปลาไม่ดิ้น 5-10 ม.ก/ล. เวลาชักนำประมาณ 3 นาที
      4. CO2 ยาสลบทั่วไป ปลามีอาการตื่น (panic-like reaction) ระหว่างชักนำ ใช้ทำให้ปลาตายร่วมกับการแช่เย็น
      5. isoeugenol จากน้ำมันกานพูล ฤทธิ์ทำให้สงบและเป็นยาสลบ ใช้ตอนที่ต้องการจับปลามาวิจัย ใช้ทำให้ปลาตายในนิวซีแลนด์และออสเตรเลีย ไม่ใช้กับสัตว์ที่นำมาเป็นอาหารในยุโรป
      6. ยาอื่นๆ 2-Phenoxyethanol, Quinaldine, Chlorbutanol, Propoxate, Halothane
   2. ยาสลบชนิดฉีดเข้าเส้นเลือด
      1. Alphaxolone และ Alphadolone โครงสร้างเป็นพวกสเตียรอยด์ ทำให้การหายใจเพิ่ม ขนาดใช้ในปลาแซลมอน 12 ม.ก./ก.ก. i.p. ออกฤทธิ์ใน 15 นาที นาน 2 ช.ม.
      2. Ketamine ใช้ 15-20 ม.ก./ก.ก. เข้ากล้ามเนื้อ
      3. ยาอื่น Pentobarbital Sodium, Etorphine, Xylazine และ Lidocaine
   3. การทำให้ตาย ใช้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ร่วมกับการแช่เย็นทำให้อุณหภูมิลดลง การใช้ไฟฟ้าให้สลบแล้วผ่าให้เลือดออก ตีหัวร่วมกับตัดไขสันหลัง ถ้าปลาจำนวนมาก อาจให้ยาสลบขนาดสูง เช่น เบนโซเคน 200 ม.ก./ล. เป็นเวลา 10 นาที หรือใช้ก็าซคาร์บอนไดออกไซด์
5. ในการปฏิบัติ ต้องลดความเครียดที่จะเกิดกับปลา
   
   • ใช้ตาข่ายค่อยๆดักจับ
   • เอามือจับอย่างนุ่มนวล หลีกเลี่ยงการสวมถุงมือยางให้สวมถุงมือลาเท็กซ์ที่ทำให้เปียกก่อน
   • ที่พื้นโต็ะปฏิบัติการรองด้วยผ้าหนังสัตว์ (chamois leather) ทำให้เปียก
   • ให้น้ำที่มีอุณหภูมิคงที่กับผิวปลา
   • ป้องกันเสียงและแสง

 

ประเด็นที่ 2 แนวปฏิบัติ ในการติดตามสุขภาพและสุขภาวะของปลาที่ใช้ในงานวิจัย (Guidelines for the health and welfare monitoring of fish used in research)

นักวิจัยต้องมีจริยธรรมในการใช้สัตว์ทดลอง โดยต้องพยายามที่จะให้ได้ความรู้ให้มากที่สุดจากสัตว์ทุกตัวที่นำมาใช้ ถ้าวิธีการวิจัยที่ไม่มีมาตรฐานไม่ว่าจะเนื่องจาก การไม่ทราบยีโนทัยป์ วิธีการจับปลาที่ใช้ หรือคุณภาพน้ำที่ใช้ มักทำให้ผลที่ได้ไม่สามารถเปรียบเทียบกันได้ จะทำให้ใช้ปลาจำนวนมากอย่างไม่จำเป็น การติดตามสุขภาพและสุขภาวะจึงเป็นขั้นตอนสำคัญที่จะลดจำนวนปลาที่ใช้ และทำให้ผลวิจัยสามารถเปรียบเทียบกันได้

แนวทางปฏิบัติสำหรับการใช้ปลาในปัจจุบัน ที่ให้รายละเอียดมากที่สุดจัดทำโดย Canadian Council on Animal Care (http://www.ccac.ca) ในชื่อ "Guidelines on care and use of fish in research, teaching and testing" ใช้กับปลาทุกชนิด ซึ่งจะรวม อาคารอุปกรณ์สิ่งต่างๆที่ต้องใช้ การจัดการ และ การเลี้ยง (husbandry) ในหมวดการติดตามสุขภาพจะมุ่งที่การกำหนดโปรแกรมการตรวจหาโรค ข้อตกลงที่เป็นลายลักษณ์อักษรจากวิชาชีพที่เกี่ยวข้องกับสุขภาพปลา รวมทั้งมาตรการที่ใช้ในการควบคุมโรค โดยจะมีอาการของโรคที่ต้องติดตาม แต่ไม่มีรายละเอียดของขั้นตอนปฏิบัติในการติดตามสุขภาพ

ปลาที่ใช้ทดลอง ควรปราศจากเชื้อโรคและความเครียด แต่มักจะเป็นไปได้ยากเมื่อใช้ปลาจากฟาร์ม ปลาจะแสดงอาการของโรคในน้ำที่มีเชื้อโรคก็ยังขึ้นกับสุขภาพของปลา ซึ่งก็ผลมาจากปัจจัยต่างๆของสิ่งแวดล้อมที่ปลาอยู่ เช่น อุณหภูมิและระดับออกซิเจน ความสัมพันธ์ระหว่างปลาสิ่งแวดล้อมและเชื้อโรคแสดงในภาพที่ 2  ปลาที่ติดเชื้อโดยไม่แสดงอาการพบได้เสมอแต่ผลของการติดเชื้อต่อการทดลองยังไม่ทราบ  ความรู้เกี่ยวกับสาเหตุและแหล่งของโรค มีความสำคัญอย่างมากต่อการติดตามสุขภาพ ดังนั้นต้องปรับปรุงความรู้เรื่องนี้ให้ทันสมัยเสมอ

การคัดเลือกปลา ปัจจัยที่ต้องพิจารณาเมื่อจะคัดเลือกปลามาใช้ในงานวิจัย คือ

• สุขภาพ
  • งานวิจัยที่ต่างกัน อาจตั้งข้อกำหนดที่แตกต่างกัน ในการติดตามดูสุขภาพ ก่อนการคัดเลือกปลา
• สปีชีส์ สายพันธุ์ 
• ขนาด น้ำหนัก อายุ ต้องพิจารณาร่วมกัน (ปลาชนิดเดียวกันจากฟาร์ม อายุเลี้ยงเท่ากัน อาจมีขนาดต่างกันมากมาย ภาพที่ 3)
• จำนวนปลา

• การเลือกฟาร์มปลา อาจพิจารณาจากปัจจัยเสี่ยงทางระบาดวิทยา
• ต้องมีการประเมินเอกสารที่บันทึกเกี่ยวกับสุขภาพ (ประวัติการเป็นโรค การฉีดวัคซีนและการรักษา) ให้สอดคล้องกับเป้าหมายการวิจัย
• ต้องคำนึงว่า ความต้านทานต่อการเกิดโรคจากการติดเชื้อแบคทีเรียไวรัสหรือปรสิตของปลา สามารถถ่ายทอดสู่รุ่นต่อๆไป ผลการทดลองในปลารุ่นต่อๆไปจึงอาจต่างจากปลาในรุ่นก่อนๆ
• ความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับลักษณะของยีน (ยีโนทัยป์) กับความต้านทานต่อโรคในปลามีน้อยมาก
• การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมใดๆ เช่น การผลิตฝูงปลาที่เป็นเพศเมียทั้งหมด ต้องเขียนไว้ในรายงานด้วย รวมทั้งต้องประเมินผลการเปลี่ยนแปลงต่องานวิจัยด้วย ทั้งนี้เนื่องจากเคยมีตัวอย่าง รายงานว่าได้ผลแตกต่างกันระหว่างปลา diploid และ triploid fish ต่อการตอบสนองต่อความเครียดฉับพลัน (acute stress response)
• เมื่อรับปลามา มีช่วงเวลาพักปลาก่อนใช้วิจัย (ระยะอาจกำหนดโดยผู้เชี่ยวชาญเรื่องสุขภาพปลา) เพื่อตรวจดูอาการของโรค ซึ่งถ้าพบก็ติดต่อขอคำแนะนำจากผู้เชี่ยวชาญ

สภาวะแวดล้อมสำหรับปลา

• สภาวะแวดล้อม (สภาพของน้ำ) มีผลต่อปลามากกว่าสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมาก
• ค่าพารามีเตอร์ที่เหมาะสมของน้ำแตกต่างกันตามชนิดสปีชีส์และระยะพัฒนา ของปลา ดังนั้นต้องมีความรู้เกี่ยวกับสภาพน้ำที่ดีสำหรับปลาที่ใช้ในการวิจัย และต้องพยายามให้สภาพของน้ำอยู่ในช่วงที่ยอมรับได้เพื่อลดความเครียด (ปลามีความสามารถปรับตัวได้เพียงระดับหนึ่งโดยไม่เครียด)
• ต้องบันทึก ค่าพารามีเตอร์ของน้ำ รวมทั้งการเปลี่ยนแปลงและระยะเวลา
• ค่าพารามีเตอร์ คิอ อุณหภูมิ ออกซิเจนอิ่มตัว สารประกอบไนโตรเจน (ยูเรีย มูล และอาหารที่อยู่ในน้ำเปลี่ยนเป็นแอมโมเนีย แล้วเปลี่ยนเป็นไนไตรทและไนเตรท ซึ่งจะเป็นพิษต่อปลา ต้องมีการไหลถ่ายเทน้ำอย่าพอเพียง)  ปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ ความเป็นกรด-ด่าง และความเค็ม (การเปลี่ยนแปลงค่าใดค่าหนึ่งอาจมีผลต่อค่าอื่น) ค่าอื่นๆเช่น ระดับของแสง (ช่วงเวลาของแสงสว่างมีผลมากต่อสรีรวิทยาและพฤติกรรมของปลาสปีชีส์ต่างๆ จำนวนมาก) และเสียงก็จำเป็นต้องพิจารณาด้วย พารามีเตอร์ที่เกี่ยวกับที่กัก/เลี้ยงปลา จะเกี่ยวกับ ความหนาแน่น การไหลของน้ำ การให้อาหาร (รายละเอียดใน 2)

บทความนี้ยังไม่เสร็จสมบูรณ์ เนื่อหาอาจมีการปรับเปลี่ยน การอ้างอิงจะใส่หลังจากเสร็จเรียบร้อยแล้ว
ยินดีรับฟังข้อคิดเห็นในเนื้อหา ขอบคุณครับ

[คุณครูอ้อ]

สวัสดีค่ะ

ดีใจจังค่ะที่มีคนสนใจงานจุฬาฯวิชาการด้วย :)

จะพยายามหารูปมาลงนะคะ แต่อาจจะได้แค่ฝั่งครุฯค่ะ เพราะไม่ค่อยจะมีเวลาข้ามไปอีกฝั่งนึงเลย

ฝั่งอื่นจะหาจิ๊กรูปจากเพื่อนมาให้ชมกันนะคะ ^^

[เนอส]

อยากรู้ว่าปลาอะไรคะ??

ที่เหมาะกับการนำมาทดลอง

[พันคำ]

ขอบคุณ คุณเนอส

ผมคิดว่า ขึ้นอยู่กับการทดลองครับ ต้องตรวจสอบให้แน่ก่อนว่า เมตาบอลิซึมหรือวิถีชีวเคมีเป็นไปตามที่ต้องการทราบข้อมูลหรือเปล่า และข้อมูลที่ได้จะสามารถนำมาใช้กับในมนุษย์ได้หรือไม่ ปกติแล้วน่าจะเป็นปลาขนาดเล็กครับ