ทำไม ‘หนู’ กลายเป็นสัตว์ทดลองตัวโปรดของนักวิทยาศาสตร์ ทั้งๆ ที่บางคนรู้สึกเกลียดกลัว

ถ้าไม่มี ‘หนู’ เราทุกคนคงมีชีวิตที่แย่กว่านี้

เคยสงสัยกันไหมว่า ทั้งๆ ที่ภาพจำของคนส่วนใหญ่ที่มีต่อหนูมักเป็นไปในทางลบ คือคิดว่าสัตว์ตัวกระจิริดนี้เป็นพาหะของโรคต่างๆ เป็นสัตว์สกปรกและน่ารังเกียจที่ไม่มีใครอยากเข้าใกล้ แต่เหตุใดนักวิทยาศาสตร์จึงมองหนูด้วยมุมมองแตกต่างออกไป และพวกเขาเปลี่ยน สัตว์นอกสายตา ให้กลายเป็น หนูทดลอง ที่คนในแวดวงวิทยาศาสตร์โปรดปรานมากที่สุดได้อย่างไร (แต่ผู้คนทั่วไปก็ยังรู้สึกเกลียดกลัวหนูเหมือนเดิมอยู่ดี)

หนูทดลองตัวแรกและตัวแรกๆ

การปฏิวัติวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมในคริสต์ศตวรรษที่ 17 ปลุกกระแสให้บรรดานักวิทยาศาสตร์เริ่มเสาะแสวงหาความรู้ใหม่ๆ หวังสร้างประโยชน์และความก้าวหน้าเพื่อชีวิตและความเป็นอยู่ในภายภาคหน้าที่ดีกว่าของมนุษย์

อ้างอิงจากบันทึกทางวิทยาศาสตร์ที่มีอายุเก่าแก่ที่สุด มนุษย์เริ่มต้นใช้หนูเป็นสัตว์ทดลองครั้งแรกในปี 1621 โดย ทีโอฟีลัส มูลเลอร์ (Theophilus Müller) นักพฤกษศาสตร์ชาวอิตาเลียน และ โจวานนี่ เฟเบอร์ (Giovanni Faber) นักพฤกษศาสตร์ชาวเยอรมัน ทั้งคู่สนใจเรื่องสรีรวิทยาและการแพทย์ จึงร่วมกันผ่าหนูที่จับมาได้เพื่อศึกษาอวัยวะภายใน

ต่อมา ปี 1678 วิลเลียม ฮาร์วีย์ (William Harvey) แพทย์ชาวอังกฤษนำหนูมาผ่าศึกษาระบบไหลเวียนเลือดและระบบสืบพันธุ์ควบคู่ไปกับการศึกษาในมนุษย์ ทำให้เขาสรุปข้อค้นพบได้เป็นทฤษฎีระบบไหลเวียนเลือดของร่างกาย ซึ่งลบล้างความเชื่อผิดๆ ที่แพทย์ในสมัยนั้นท่องจำตามกันมา

ส่วนซีกโลกตะวันออก ก็มีการศึกษาหนูเป็นสัตว์ทดลองมาอย่างยาวนานเช่นเดียวกัน โดยเฉพาะในประเทศญี่ปุ่น ซึ่งพบว่าเคยตีพิมพ์ตำราวิทยาศาสตร์ Chingansodategusa (珍玩鼠育草) ในปี 1787 เป็นคู่มือเพาะพันธุ์และเลี้ยงดูหนูตามสีขน

เมื่อมนุษย์รู้จักนำหนูมาผ่าศึกษาโครงสร้างร่างกายและสังเกตการทำงานของระบบอวัยวะ พื้นที่ความรู้ด้านการแพทย์ก็ขยายกว้างขึ้น ปลุกกระแสความนิยมชมชอบในตัวหนูตั้งแต่หลังคริสต์ศตวรรษที่ 18 ขึ้นมา เพราะถือเป็นจุดเริ่มต้นหรือบานประตูที่สนับสนุนให้นักวิทยาศาสตร์เปิดหาโอกาสไปสู่การค้นพบครั้งใหม่ๆ

สีขนของหนูสร้างแรงบันดาลใจให้นักวิทยาศาสตร์ยุคบุกเบิกทดลองผสมพันธุ์และสังเกตความเชื่อมโยงระหว่างสีขนรุ่นพ่อแม่และรุ่นลูก ก่อนที่ เกรกอร์ เมนเดล (Gregor Mendel) บาทหลวงและนักพฤกษศาสตร์ชาวออสเตรียจะค้นพบกฎการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมในอีก 23 ปีให้หลังเสียอีก

แม้ในตอนเริ่มต้นศึกษา เมนเดลเองก็เลือกวิเคราะห์สีขนของหนู แต่ทดลองผสมพันธุ์ไปได้ไม่นานก็ต้องยุติลงเพราะเหตุผลเรื่องสุขอนามัยและการต่อต้านของเพื่อนนักบวชด้วยกันเอง จึงต้องจำใจเปลี่ยนมาศึกษากับต้นถั่วแทน

หลังจากนั้น ความตั้งใจของเมนเดลได้รับการสานต่อโดย คลาเรนซ์ คุก ลิตเติล (Clarence Cook Little) นักพันธุศาสตร์ชาวอเมริกัน หนึ่งในผลลัพธ์ของความสำเร็จของเขาที่ตกทอดมาจนถึงทุกวันนี้คือ การเพาะพันธุ์ต้นตระกูลหนูขนขาวตาแดง

หนูยังเป็นสัตว์ทดลองตัวโปรดของนักจิตวิทยาด้วย เพื่อศึกษาพฤติกรรม การเรียนรู้ ความฉลาด ความจำ และการทำงานของสมอง โดยเอาหนูเข้าไปอยู่ในพื้นที่ท้าทายความสามารถหรือกระตุ้นให้มันพยายามเอาตัวรอดจากสถานการณ์คับขันที่คุกคามชีวิตจนรู้สึกว่าไม่ปลอดภัย ซึ่งทั้งหมดเป็นการทดลองที่ทำกับมนุษย์โดยตรงไม่ได้ นักจิตวิทยาจึงเลือกหนูให้รับเคราะห์กรรมแทน

หนู = มนุษย์ ?

หลังจากวงการวิทยาศาสตร์ใช้หนูเป็นสัตว์ทดลองแทนมนุษย์อย่างแพร่หลาย จึงเกิดคำถามตามมาว่า ความแตกต่างทั้งขนาดตัวและโครงสร้างร่างกายที่ไม่ได้เหมือนกันทุกประการระหว่างมนุษย์และหนู ในฐานะนักวิทยาศาสตร์ผู้ออกแบบการทดลอง จะเชื่อมั่นความแม่นยำของผลลัพธ์ที่เชื่อมโยงจากหนูถึงมนุษย์ได้อย่างไร

เดิมทีสาเหตุที่หนูถูกนำมาเป็นสัตว์ทดลองคือเหตุผลเรื่องความสะดวก เพราะขนาดตัวของมันเล็กมาก นักวิทยาศาสตร์จึงบริหารจัดการพื้นที่ในห้องปฏิบัติการได้ง่าย ส่วนเรื่องค่าใช้จ่ายสำหรับเลี้ยงและดูแลหนูตลอดการทดลองก็ค่อนข้างถูกกว่าสัตว์ชนิดอื่น

นอกจากนี้ หนูยังเป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมเช่นเดียวกันมนุษย์ จึงมีระบบการทำงานภายในร่างกายใกล้เคียงกัน ที่สำคัญหนูออกลูกได้ตลอดทั้งปี ปีละประมาณ 5-10 ครอก เฉลี่ยครอกละ 6-8 ตัว และมีอายุขัยเพียง 2-3 ปีเท่านั้น จึงเป็นประโยชน์มากหากต้องการศึกษาในระยะยาวเพราะใช้เวลาไม่นาน และติดตามการเปลี่ยนแปลงจากรุ่นสู่รุ่นได้ในเวลาอันสั้น

จนกระทั่งความรู้วิทยาศาสตร์ก้าวหน้าจนวิเคราะห์ได้ถึงจำนวนยีน หรือหน่วยที่ควบคุมลักษณะทางพันธุกรรมในร่างกายของสิ่งมีชีวิต ซึ่งรับมาจากรุ่นก่อนและจะถ่ายทอดให้รุ่นถัดไป ทำให้นักวิทยาศาสตร์รู้ว่ามนุษย์และหนูมีจำนวนยีนใกล้เคียงกันมาก

หมายความว่า ยิ่งหนูมีโครงสร้างทางพันธุกรรมคล้ายคลึงมนุษย์ จะยิ่งเชื่อมั่นผลการทดลองได้มากขึ้น เช่น ใช้สารบางอย่างฉีดเข้าไปในตัวหนูแล้วได้ผลลัพธ์เป็นที่น่าพอใจ สารนี้ก็มีแนวโน้มว่าจะส่งผลดีต่อร่างกายมนุษย์ด้วย ในทางตรงกันข้าม ถ้าหนูไม่ตอบสนองต่อสารหรือมีอาการแทรกซ้อนจนป่วยหรือตาย สารนี้ย่อมเป็นอันตรายกับมนุษย์

เหตุผลเรื่องยีนจึงมีน้ำหนักมากที่สุดที่ทำให้หนูเป็นสัตว์ทดลองแทนมนุษย์โดยสมบูรณ์ เพราะช่วยเพิ่มความเชื่อมั่นและสร้างความมั่นใจในผลลัพธ์ว่าใช้อธิบายถึงมนุษย์ได้

หนูบางตัวเท่านั้นจะได้เป็นหนูทดลอง

นักวิทยาศาสตร์ไม่อาจไล่จับหนูที่ไหนก็ได้มาใช้ศึกษาตามอำเภอใจ เพราะในกระบวนใดๆ ก็ตามทางวิทยาศาสตร์จำเป็นต้องควบคุมทุกอย่างในการทดลองเพื่อไม่ให้ผลลัพธ์คลาดเคลื่อน แสดงว่าไม่ใช่หนูทุกตัวจะเป็นหนูทดลองได้ ถ้าอย่างนั้นแล้วหนูชนิดไหนบ้างที่เหมาะสมนำมาทดลอง

ปี 1906 The Wistar Institute ซึ่งเป็นสถาบันการวิจัยทางชีวการแพทย์ในสหรัฐอเมริกา เชี่ยวชาญเฉพาะด้านโรคมะเร็ง ภูมิคุ้มกันวิทยา โรคติดเชื้อ และวัคซีน คิดสร้างมาตรฐานใหม่ในกับหนูทดลองเป็นครั้งแรกของโลก โดยคัดเลือกสายพันธุ์หนูและผสมพันธุ์ใหม่จนได้หนูที่เหมาะกับการทดลองด้านการแพทย์มากที่สุด จึงตั้งชื่อเรียกตามสถาบันว่า Wistar rat หนูทดลองมากกว่าครึ่งหนึ่งที่นักวิทยาศาสตร์ใช้ในห้องทดลองทุกวันนี้ล้วนเป็นทายาทของ Wistar rat แทบทั้งสิ้น

เวลาต่อมา แต่ละประเทศที่ให้ความสำคัญกับการค้นคว้าทางวิทยาศาสตร์ จึงจัดตั้งหน่วยงานสำหรับปรับปรุงสายพันธุ์และเพาะเลี้ยงหนูเพื่อการศึกษาทดลองโดยเฉพาะ

 

ทำให้นักวิทยาศาสตร์ในปัจจุบันมีตัวเลือกหนูทดลองหลากหลายสายพันธุ์ ขึ้นอยู่กับว่าต้องการใช้หนูศึกษาเรื่องอะไร ในสภาพแวดล้อมแบบไหน ซึ่งลงรายละเอียดได้ถึงประเภทของโรคที่ต้องการทดลอง เช่น Hairless rat เหมาะสำหรับศึกษาระบบภูมิคุ้มกันและโรคไต

ดังนั้น หนูทดลองจึงแตกต่างจากหนูทั่วไปอย่างสิ้นเชิง เพราะต้องเป็นหนูที่สืบสายพันธุ์จากบรรพบุรุษหนูที่ได้รับการปรับปรุงสายพันธ์เพื่อการทดลองวิทยาศาสตร์เท่านั้น ภายใต้กฏเหล็กข้อสำคัญซึ่งกำหนดเป็นมาตรฐานและจรรยาบรรณวิชาชีพโดย คณะกรรมการนานาชาติว่าด้วยวิทยาศาสตร์สัตว์ทดลอง (International Committee on Laboratory Animal Science) ว่า

ใช้หนูจำนวนน้อยที่สุดและต้องแน่ใจว่าการกระทำใดๆ กับหนูไม่ใช่การทารุณกรรม เพราะชีวิตของสัตว์ทุกตัวมีค่า หากจะต้องเสียสละ ชีวิตของหนูแต่ละตัวจะต้องมอบคุณประโยชน์สูงสุดต่อมนุษย์รวมถึงสัตว์ตัวอื่นๆ

อ้างอิง

• Abbott, A. The Renaissance Rat. Nature 428, 464–466 (2004). https://doi.org/10.1038/428464a 
• Remy Melina. Why Do Medical Researchers Use Mice?. https://bit.ly/3zs6BJJ
• Sam Schipani. The History of the Lab Rat Is Full of Scientific Triumphs and Ethical Quandaries. https://bit.ly/3vnbIYp
• Serikawa, T. Colourful History of Japan’s Rat Resources. Nature 429, 15 (2004). https://doi.org/10.1038/429015b