2. Amaç ve Öğrenim
Hedefleri
• Deney hayvanı kullanılarak yapılacak
araştırmaların planlanmasında;
izlenecek basamaklar /
dikkat edilecek püf noktalar/
karşılaşılabilecek zorluklar hakkında
bilgilenmek
• deney hayvanı ve model seçiminde dikkat
edilecek noktaları öğrenmek
4. Tarihçe-I
Corpus Hippocraticum (M.Ö. 400):
İlk deney hayvanı kullanıldığını
bildiren kitap; hayvanlar üzerinde
yapılan incelemeler anatomik yapıyı
belirlemeye yönelik
“Fransız Araştırma Okulu”nun
kurulmasından sonra 19. yy.da
Claude Bernard’ın çalışmaları ile
deneysel tıp hız kazanmış;
Fizyolojik deneyler için canlı hayvan
kullanımının gerekliliği (1865).
5. Tarihçe-II
O zamandan beri canlı
hayvanlarda deneyler
biyomedikal çalışma
disiplinleri (mikrobiyoloji,
immünoloji, cerrahi, onkoloji
ve farmakoloji) içinde gelişti.
6. Nobel Ödülleri
2/3’si hayvan deneylerine dayanan
araştırmalar
NOBEL
Nobel ödülü sahiplerine sorulduğunda
İlerleme ve gelişme için hayvan deneyleri ön
koşul olmuştur; %97
Çalışmasında hayvan kullanmış olan; %74
Hayvan deneyleri hala gereklidir; %74
7. Deneysel Araştırma Nedir?
Herhangi bir konuyu aydınlatmak,
Bir soruna çözüm geliştirmek ve
Belirli kavramlara, kuramlara ya da yasalara
ulaşabilmek için yapılan
planlı ve bilimsel bir çalışmadır.
8. Deney Nedir?
Etkisi ölçülecek işlemlerin belirli kurallar ve
koşullar altında deneklere uygulanması,
deneklerin bu işlemlere verdikleri yanıtların
ölçümü ve
elde edilen sonuçları karşılaştırarak karar
verme safhalarını içeren bir araştırma tipidir.
9. Deney Hayvanı Nedir?
Hipotezi bilimsel kurallara göre
kurulmuş araştırmalarda ve biyolojik
testlerde kullanılan hayvanlardır.
Kullanılan Deney Hayvanları:
En Çok : Sıçan, Fare, Tavşan
Orta Düzeyde: Kobay, Hamster,
Köpek, Kedi, Domuz, Maymun
11. I. Deneyin Planlanması
Planlama; deneyin en önemli kısmıdır.
Deney planı; araştırma, bilgi, beceri ve deneyim
isteyen bir süreçtir.
Araştırma planı; bağımlı ve bağımsız değişkenler
arasındaki ilişkileri test etmek için düzenlenir.
Bu planda;
Hangi gözlemlerin ve işlemlerin yapılacağı
Nasıl yapılacağı,
Bunların nasıl değerlendirileceği v.b.bilgiler bulunmalı
12. Deney hayvanına dayalı araştırmanın
planlama süreci belli safhalardan
geçer:
1. Deney konusunun seçimi
2. Gözlem
3. Bilgi Toplama
4. Orijinal fikir ya da problemin ortaya konulması
5. Amaç
6. Değişkenlerin belirlenmesi
7. Hipotez
13. Rasyonellik: Seçilen araştırma konusunun ne derece
rasyonel olduğu. Neden sonuç ilişkisi iyi belirlenmeli.
Ülke yararı: Yapılacağı ülkenin önceliklerine göre
uygunluk taşıyıp taşımadığı
Gereklilik: Gerçekten yapılmaya değer olup olmadığı.
Çıkacak sonuçların tıbba katkısının neler olabileceği
Uygulanabilirlik: Hayvanlar üzerinde elde edilecek
sonuçların insana ne derece uygulanabilir olduğu
Tekrarlanabilirlik: Aynı koşulların sağlandığı tüm
ortamlarda deneyin tekrarlanabilir olması
Devamlılık: O konuda yapılan çalışmanın daha sonra
yapılacak çalışmalarla desteklenmesi ve devamının
sağla
1. Deney konusunun seçimi:
Dikkat edilmesi gereken noktalar:
14. 2. Gözlem:
Dikkatinizi çeken bir olayı ayrıntılı olarak araştırmaya
başlarsınız.
Gözlemleriniz derinleştikçe sorular da artar, fakat
daha özgülleşerek zihninizde belirmeye başlar ve
araştırmaya başlarsınız.
İlk adım gözlediğiniz olayı doğru bir şekilde
kaydetmenizdir.
Gözlemde tamamen ön yargısız olunmalı ve
olayları olduğu gibi değerlendirmek gerekir.
15. 3. Orijinal fikir ya da problemin
ortaya konulması:
Problem en basit şekli ile ortaya konulmalıdır.
Bazen problemin parçalara bölünüp ayrı ayrı
cevaplanması gerekebilir.
16. 4. Bilgi toplama:
Literatür taraması- anahtar sözcükler.
Araştırmak istenilen konu ile ilgili başlangıçta
yapılan literatür taraması yeterli olmamaktadır.
Bir araştırmanın planlanma ve yayın süresi
arasında normalde iki yıllık bir süre geçmektedir.
Bu süre içerisinde zaman zaman o konu ile ilgili
literatür taraması yapılmalı ve son gelişmeler
değerlendirilmeli.
Temel bilgiler ve klasik kitaplar gözden
geçirilmeli
Literatür taranırken derleme yazılara da dikkat!.
17. 5. Amaç:
Deneyin amacının özeti yapılmalı.
Özellikle niçin hayvan kullanılacak?
Çalışılacak konu ile ilgili alternatif
çalışmaların yetersizliği vurgulanmalı.
18. 6. Değişkenlerin belirlenmesi:
Neden sonuç ilişkisini bulmaya çalışırsınız.
Değişkenler:
1. Bağımlı değişken: deney sonunda
değiştirilmek istenen ya da değişip
değişmediği gözlenen niteliktir.
2. Bağımsız değişkenler: bu deney çerçevesinde
yer alan ancak bağımlı değişken dışında yer
alan değişkenlerdir.
19. 7. Hipotez kurulması:
Hipotez, bir deneyle test edilebilen sorudur.
Hipotezin yeterli testler yapılmadan önce kabul
edilmesi imkansızdır.
Kuracağınız hipotez, deneyle test edilebilmeli,
neden sonuç ilişkisine cevap verebilmeli ve yazı
ile ifade edilebilmelidir.
Hipotezinizi test etmek için en azından bir deney
yapabilirsiniz.
20. Deney hayvanına dayalı
araştırmanın planlanması
Dikkat Edilmesi Gerekenler:
1. Literatür taraması- anahtar sözcükler
2. İstatistiksel danışma
3. Kontrol grubu kullanımı
4. Deneysel hayvan modeli seçimi
5. Araştırma protokolünün hazırlanması:
21. 2. İstatistiksel Danışma:
Deneyin planlanmasından önce araştırıcı
istatistiksel olarak danışmalıdır.
Uygun bir istatistik çalışma yapabilmek için
her grupta yeterli sayıda ve en az hayvan
kullanılmalıdır.
22. 3. Kontrol Grubu Kullanma:
Kontrol grubu kullanmanın amacı deney esnasında
bilinmeyen ya da kontrol edilemeyen değişkenlerin
etkisini ve tesadüf ihtimalini ortadan kaldırmaktır.
Kontrol grubu bağımlı değişken haricinde diğer tüm
değişkenler tarafından deney grubu ile aynı olmalıdır.
Deney bir cerrahi müdahalenin etkisini araştırmak
üzere planlanmışsa ise kontrol grubuna aynı anestezi
ve laparotomi uygulanmalıdır.
Tek bir grupta hem kontrol hem de deney olabilir.
Her hayvanın cerrahi öncesi değerleri kontrol olabilir.
23. 3. Kontrol Grubu Kullanma:
Örnek
Amaç: Sigara dumanının sinekler üzerine öldürücü etkisinin olup
olmadığı
Deney grubu: bir cam fanusta tutulan 100 sinek
Uygulama: her saat başı bir adet sigara dumanı havalandırma sistemi
içinde fanusa verilmektedir.
Kontrol grubu: yok
Bulgu: 2 hafta sonra sineklerin 60 tanesi ölmüştür.
Varılan Sonucun doğruluğu ve güvenilirliği: ??????.
Bu deneye kontrol grubu olarak 100 sinekten oluşan bir başka grup
eklendiğinde (ve herhangi bir şey yapmadan 2 hafta izlendiğinde);
bu gruptaki sineklerden de 62’sinin öldüğünü saptadığımızda ise;
Varılan sonuç daha güvenilir ve doğru olacaktır!!!
24. 4. Deneysel Hayvan Modeli
Seçimi:
Laboratuar hayvan modeli;
normal biyoloji ya da davranışların
çalışılabileceği
kendiliğinden ya da indüklenmiş bir
patolojik durumun araştırılabildiği
bir biyolojik işlev yönünden insan
ya da diğer hayvan türlerine benzerlik
gösteren hayvanların kullanıldığı
modeldir.
25. 4. Deneysel Hayvan Modeli
Seçimi:
Deneysel bir hayvan modeli oluştururken model
seçimi; bu modelin insanlardaki kliniğe en iyi şekilde
uyarlanabilmesi açısından oldukça önem taşır.
Deneysel araştırmada kullanılması planlanan türe ait
anatomik, fizyolojik ve davranış karakterlerinin
bilinmesi, araştırmanın amacına uygun olarak
yapılabilmesi ve tamamlanabilmesi için mutlaka
gereklidir.
26. 4. Deneysel Hayvan Modeli
Seçimi:
Hayvan modeli her zaman orijinal durumu tam olarak
temsil etmez; yani model asla prototipinin aynı değildir.
Modeller asla son sözü sağlamaz, ama yaklaşık bir
fikir verir.
Yeni modellerin tanımlanması için literatür araştırması
yapıp, hangi modelin mümkün ve gerçekçi olduğu
belirlenmelidir.
27. 4. Deneysel Hayvan Modeli
Seçimi:
Kullanılan 4 hayvan modeli vardır:
1. İndüklenmiş modeller:
2. Spontan modeller:
3. Negatif modeller:
4. Olası (Orphon) modeller:
28. Deneysel Hayvan Modeli Seçimi:
1. İndüklenmiş modeller:
• Bu modelde amaç; cerrahi yolla ya da
kimyasal maddeler ile hayvanlarda deneysel
olarak oluşturulan hastalıkların hedef
organizmada görülenlere benzemesidir.
• Örn: sigara dumanı ile amfizem oluşturmak
• Tür seçimi yapmayı mümkün kılan tek model
çeşididir.
• Genomlarına yapay olarak yerleştirilmiş DNA
içeren hayvanlarda transgenik modeller de
indüklenmiş modeller grubuna girerler.
• Transgenik modellerde tercih edilen tür: fare
29. Deneysel Hayvan Modeli Seçimi:
2. Spontan modeller: :
• Genetik olarak kendiliğinden gelişen ve
insanlardaki hastalığa benzer patoloji ve
semptomlar gösteren hayvanlarda
geliştirilen modellerdir.
• Çeşitli hastalıklarla ilgili spontan
modelleri oluşturmak için doğal olarak
genetik varyantlardan yararlanılır.
• Örn: Nakavt fareler: allerjen
sensitizasyon gerekmeden astım
oluşabilmekte; bu yüzden intrensek
astım için iyi bir model oluşturmakta
30. Deneysel Hayvan Modeli Seçimi:
3. Negatif modeller:
• Bazı hastalıkların hiç gelişmediği
hayvan türü ya da soyları vardır.
• Hemen hemen spontan modellerin
zıttı bir durumdur.
• Negatif modellerde hayvan bilinen bir
uyarıya reaksiyon göstermez.
• Örn: Tavşanlarda gonokok
enfeksiyonu gibi özel bir durumun
geliştirilemediği negatif modeller
31. Deneysel Hayvan Modeli Seçimi:
4. Olası (Orphon) modeller:
• Bazı hastalıklar önce hayvanlarda
tanımlanmıştır.
• Olası modeller, daha sonra insanlarda
benzeri tanımlanabilir amacı ile
çalışılan modellerdir.
• Daha sonra benzer bir hastalık
insanlarda görülürse model adapte
edilir.
• Örn: - Papillomatozis
- Deli dana hastalığı
32. Deneysel hayvan modeli oluştururken
doğru model nasıl seçilir?
Aşağıdaki maddelere dikkat edilmesi gereklidir:
a) Temel anahtar sorunun iyi tanımlanması:
Doğru model seçiminde ilk belirlenmesi
gereken önemli noktadır.
b) Uygun Laboratuar Hayvanı Seçimi:
c) Bilimsel, uygulama ve etik yönlerden uygun
bir hayvan modeli seçilmeli
33. b) Uygun Laboratuar Hayvanı Seçimi:
Doğru model seçiminde verilmesi gereken bir
diğer önemli karar;
seçilen hayvanın türü, soyu ve cinsidir.
Yapı ve fonksiyonları insana benzediği için
memeliler deneysel çalışmalarda sık kullanılır.
Sıçanlar, fare, kobay ve hamsterler küçük
olmaları, yaşam sürelerinin kısalığı,
manüplasyonlarının kolaylığı ve kolay
üretilebildikleri için tercih edilirler.
34. Hayvanda bir hastalık modeli oluştururken, hastalık
patogenezi yani insanlardaki hastalık sürecine
benzerlik açısından uygun hayvan türünün seçimi
oldukça önemlidir.
Her bir hayvan türünün kendine göre zayıf ve güçlü
yanları olup, araştırıcı bunlar arasından test edeceği
hipotez açısından en uygun modeli seçebilmelidir.
b) Uygun Laboratuar Hayvanı Seçimi:
35. c) Bilimsel, uygulama ve etik yönlerden
uygun bir hayvan modeli seçimi:
Randomize seçim olmalı
Dişi ve erkek sayısı eşit
En az kompleks tür
En az denek sayısı
36. Dört R kuralı:
REDUCE: hayvan sayısını azalt
REFINE: (Arındırma); yöntemi ıslah et
Yöntemin olumsuz yönlerini azaltma ve
verimliliği arttırma.
REPLACE: ağrısız yöntemle değiştir
RESPONSIBILITY: sorumluluklarını bil
c) Bilimsel, uygulama ve etik yönlerden
uygun bir hayvan modeli seçimi:
37. 5. Araştırma protokolünün hazırlanması:
a) Deneyin amacının özeti:
• Niçin hayvan kullanılacak?
• Çalışılacak konu ile ilgili alternatif çalışmaların
yetersizliği vurgulanmalı
b) Gereç ve yöntemlerin belirtilmesi:
• deneysel işlemler listesi
• malzeme ve teknik donanım listesi
• değerlendirme parametreleri
38. 5. Araştırma protokolünün hazırlanması:
Hayvanlar nasıl belirlenecek?
Deneyde kullanılacak laboratuar hayvanının bu çalışma
için uygunluğunun belirtilmesi
Deney öncesi hayvanlara herhangi bir özel tedavi
uygulanacak mı?
Kullanılacak anestetik, analjezik ve sedatif maddelerin
tanımlanması
Uygulanacak cerrahi yöntemin tanımlanması
Enfeksiyon ajanı, bileşik ya da diğer maddelerin
tanımlanması
39. 5. Araştırma protokolünün hazırlanması:
Herhangi bir fiziksel işlem (radyasyon gibi)
uygulanacaksa tanımlanması
Deney esnasında hayvanlarda herhangi bir davranış
değişikliği bekleniyorsa onun tanımlanması
Toplam ne kadar hayvan kullanılacağı
Gruplardaki hayvan sayısının belirlenmesi
Her bir deneyin süresi
Deneye hayvanın verdiği cevabın değerlendirme
yönteminin belirlenmesi
41. Hayvan modeli oluşturulmasında verilecek
maddenin ve ilişkili sistemin seçimi oldukça önemlidir:
Ajanın verilme şekli:
- İnhalasyon yolu
(sadece burun, baş veya tüm vücut)
- Diğer yollar
(Parenteral, Oral, İntraperitoneal)
Dozu: Sensitizasyonu sağlama, letal doz bilinmeli
Ajanın cinsi veya formu:
5. Araştırma protokolünün hazırlanması:
42. Solunum sistemi ile ilgili deneysel bir hayvan modeli
oluştururken aşağıdaki ajanlar kullanılabilmektedir:
Sensitize edici ajanlar (antijenler, allerjenler v.s)
Gazlar; ozon, NO2, SO2 vb
Partiküller; PM, çevresel partiküller, karbon, DEP,
nanopartiküller, asbest partikülleri vs
Sigara dumanı, ürünleri
Diğer toksik ajanlar
Mikrobiyal ajanlar (mikrobiyal bir ajan verilecekse serotipi,
enfekte etme olasılığı v.s önemli)
Lipopolisakkarit (selektif pulmoner nötrofiliye yolaçar)
Çeşitli kanserojenler
5. Araştırma protokolünün hazırlanması:
43. DENEYİN DOĞRULUĞUNU ETKİLEYEN
ETKENLER:
A- Yan tutmak
I-Deneye katılanları gruplara ayırırken yan tutma:
Bu tür kuşkuları önlemek için araştırmaya katılacak
denekler, deney ve kontrol gruplarına rasgelelik
yöntemiyle (randomizasyonla) ayrılır.
Araştırma sonuçlarının geçerli olabilmesi için, (benzerlik
testleriyle) deney ve kontrol gruplarının benzer oldukları
gösterilmelidir.
44. DENEYİN DOĞRULUĞUNU ETKİLEYEN
ETKENLER:
A- Yan tutmak
II- Araştırma uygulanırken, gözlemler ya da ölçümler
sırasında yan tutma:
Bunu önlemek için farkına vardırmama yöntemine
başvurulur.
Örn: Sıçanların akciğer kesitleri incelenirken preparata
bakan kişinin kesitin hangi gruba ait olduğunu bilmesi
yanlış yorumlamaya neden olabilir.
45. DENEYİN DOĞRULUĞUNU ETKİLEYEN
ETKENLER:
B- Yeter sayıda denek üzerinde çalışmamak
Bir araştırmada denek sayısı ne kadar çoksa alınan
sonuç o kadar gerçeğe yakın olur.
Ancak sayıyı gereksiz olarak arttırmak maliyeti
arttıracaktır.
Hatta olanakların çok sayıda denek için harcanması
aşırı yoğunluk nedeniyle hata yapma riski artabilir.
Az sayıda denek alırsak tek bir rakam değişikliği bile
sonuçlarımızı etkileyebilir.
46. DENEYİN DOĞRULUĞUNU ETKİLEYEN
ETKENLER:
C- Kontrol grubu kullanmamak
Hemen her tip araştırmada kontrol grubuna gerek vardır.
Kontrol grubu kullanmaktan amaç; etkisi incelenen
etkenin etkisinin gerçek olup olmadığını saptamaktır.
Kontrol grubu kullanılan araştırmalarda;
- Bir gruba incelenecek etken etki ettirilir; deney grubu
- Diğer gruba etken etki ettirilmez; kontrol grubu
Deney ve kontrol gruplarındaki deneklerin araştırma için
önemli bazı değişkenler yönünden benzer olmaları
(aralarında istatistiksel fark olmaması) önemlidir.
47. DENEYİN DOĞRULUĞUNU ETKİLEYEN
ETKENLER:
D- İncelenecek konunun özelliğine uygun ölçü
bulamamak
İncelenen etkenin etkisini en doğru biçimde ortaya
çıkaracak ya da gösterecek ölçüte parametre adı
verilir.
Parametrenin ne olacağına araştırmanın başında,
planlama aşamasında karar verilmelidir.
Burada önemli olan nokta parametrenin incelenen
etkiyi doğru ölçmesidir.
48. DENEYİN DOĞRULUĞUNU ETKİLEYEN
ETKENLER:
E- İncelenen bağımlı değişkene etki edebilecek
bağımsız değişkenleri iyi seçememek
İki etken (değişken) arasındaki ilişki her zaman neden -
sonuç ilişkisi değildir.
İkisi de başka bir etkenin (değişkenin) etkisiyle ortaya
çıkabilir.
İki değişken arasında ilişki saptandığında her iki
değişkenin başka bir değişkene bağımlı olup
olmadıkları incelenmelidir.
49. DENEYİN DOĞRULUĞUNU ETKİLEYEN
ETKENLER:
F- Uygun olmayan istatistiksel teknikleri
kullanmak
Bir araştırmada uygun olmayan istatistiksel tekniklerin
kullanılması, elde edilen sonucun hatalı ve yanlış
olmasına yol açar.
Toplanan veriye uygun olmayan önemlilik testi
uygulamak, sonuçları geçersiz kılabilir.
52. DENEYİN DOĞRULUĞUNU ETKİLEYEN
ETKENLER:
İ- Veri toplama ilkelerine ve verinin taşıması
gereken özelliklere uygun biçimde veri
toplayamamak :
Veri toplama ilkelerine ve verinin taşıması gereken
özelliklere uygun veri elde edilememişse araştırmanın
sonucu geçersiz olacaktır. Bu nedenle veri toplanması
doğru olmalıdır.
53. Deney hayvanına dayalı bir
araştırma için çalışma planı örneği
:
Karbon Monoksit (CO) Zehirlenme Modeli:
CO, primer olarak doku hipoksisi yapar ve buna bağlı
tüm dokularda hasarlar meydana gelir.
Bu modelde deney planı şu şekilde oluşturulur:
Kullanılan ajan: Saf CO gazı
Kullanılan hayvan: Rat
Zehir dozu
Uygulama yolu: inhalasyon
Zehirlenme türü: Akut, Subakut, Kronik
Hedef organ: Beyin, kalp, akciğer, …..
Tanısal test: COHb düzeyi, diğer
54. Deney hayvanına dayalı bir
araştırma için çalışma planı örneği
:
Gerekli Malzemeler:
Saf CO gazı içeren CO tüpü,
CO dedektörü (0-3000 ppm’e kadar ölçebiliyor),
Şeffaf plastikten yapılmış bir anestezi odacığı,
Oksijen maskesi ve koruyucu maske
55. Deney hayvanına dayalı bir
araştırma için çalışma planı örneği
:
Uygulama: CO gazı verilecek ratlar 60x27x27 cm
ebatlarında şeffaf plastikten yapılmış bir anestezi
odacığı içine alınır. Her seansta 10 rat kap içine alınır.
Ratların beş tanesi kontrol gurubu ve diğer beş tanesi
deney grubu olarak randomize seçilir.
Başlangıçta CO ortam havası 1000 ppm olacak
şekilde 40 dak. verilir. Sonra CO seviyesi 3000 ppm
olacak şekilde yükseltilir. Bu işlemde yaklaşık 20 dak.
devam
Ratların direncine göre solunum sayısı azalan ve
yüzeyselleşen ratlar kaptan çıkarılır ve ortam havasına
bırakılır.
56. SONUÇ-I
Deney planı iyi bir şekilde tasarlanmalıdır.
Tecrübeli bir kimse ile birlikte çalışmalı!
Deneysel çalışma planı oluşturulurken detaylı
bir literatür taraması yapılmalı.
Kullanılacak hayvan modeli ve metot
belirlenmeli.
Çalışmanın amacına uygun bir hayvan modeli
seçilmelidir.
57. SONUÇ-II
Seçilen hayvan modeli çok iyi tanımlanmalıdır
(soy, alt soy ve mümkünse genetik özellikleri
belirtilmeli).
Uygulanacak deneysel girişimler veya
maruziyetler;
Uygulama sonrası hangi organ patolojilerinin
ortaya konacağı; ve
Bu patolojilerin hangi yöntemlerle
değerlendirileceği belirlenmelidir.