* Giới thiệu

FDA và các cơ quan quản lý khác yêu cầu bằng chứng về tính hiệu quả và an toàn trên động vật trước khi cho phép một hoạt chất được nghiên cứu ở người. Nghiên cứu In vitro được chứng minh là công cụ thiết yếu trong việc tìm kiếm các tác nhân trị liệu mới, nhưng không thể được sử dụng để thay thế nghiên cứu in vivo. Nghiên cứu in vitro bất kể ở cấp độ phân tử, hay tế bào hoặc mô chỉ là mô hình không hoàn chỉnh của một hệ thống phức tạp. Trong động vật, tác động sinh học của một hoạt chất là tổng tác dụng của hoạt chất đối với tất cả đại phân tử, mô và cơ quan mà nó tiếp xúc bao gồm khả năng của hoạt chất đến đích tác động cũng như tác động của cơ thể đến hoạt chất. Đánh giá tác động sinh học của một hợp chất trong một động vật nguyên vẹn yêu cầu các mô hình phức tạp hơn được thiết kế để xác định dược lực học (PD) của một hợp chất. Xác định liều lượng của một hợp chất cần thiết để đạt được một tác dụng trong một thử nghiệm in vivo là một khía cạnh quan trọng của các nghiên cứu dược lực học. Các chỉ số trong nghiên cứu in vivo

• EC50 (Effective Concentration): nồng độ 50% tác dụng tối đa.
• ED50 (Effective Dose): liều tác dụng tối đa trên 50% đối tượng thử.
• LD50 (Lethal Dose): liều gây chết 50% thú thử.
• TI (Therapeutic Index) = LD50/ED50: chỉ số trị liệu (TI càng lớn độ an toàn sử dụng càng cao, dùng trong thiết kế thuốc)…

*Nguồn mô hình động vật

• Dựa trên biến thể tự nhiên, chọn lọc giống. VD: mô hình chuột thiếu Leptin => chuột béo phì.
• chèn AND hoặc ức chế chức năng của gen thông qua công nghệ biến đổi gen. VD mô hình động vật nghiên cứu bệnh xơ cứng teo cơ 1 bên với mô hình chuột biến đổi gen SOD1-G93A
• Can thiệp dược lý để tạo ra các bệnh hoặc các triệu chứng tương tự bệnh. VD: mô hình MPTP của bệnh parkinson tạo ra ở linh trưởng và chuột.
• Sử dụng các biện pháp phẫu thuật hoặc can thiệp vật lý.
• Ngoài ra có thể sử dụng các môi trường để tạo tình huống phù hợp để đánh giá tác dụng dược lý của hoạt chất. Loại này hữu ích đối với các bệnh về thần kinh trung ương. 

*Độ chuẩn xác của mô hình động vật

Dựa vào cách mô tả lại tình trạng bệnh của người chia làm 3 loại: tương đồng, đồng hình và tiên đoán.

• Mô hình tương đồng: mô hình tốt nhất, hiếm và khó đạt được, giống các nguyên nhân, triệu chứng và các lựa chọn điều trị cho người. Ví dụ: mô hình chuột tiểu đường không béo phì của bệnh ĐTĐ tuýp 1 và các mô hình nhiễm trùng do vi khuẩn.
• Mô hình đồng hình: phổ hiến hơn, có cùng triệu chứng và các lựa chọn điều trị giống người nhưng nguyên nhân không giống ở trên người. Ví dụ mô hình động vật bị đột quỵ.
• Mô hình dự đoán: sử dụng khi bệnh hoặc triệu chứng không xảy ra hoặc k được hiểu rõ ở động vật và cho phép các nhà nghiên cứu sử dụng như một công cụ dự đoán. Ví dụ mô hình động vật trong bệnh tâm thần phân liệt.

*Lựa chọn loài:

Linh trưởng là động vật gần nhất với loài người nhưng hiếm được sử dụng trong thử nghiệm động vật, việc sử dụng linh trưởng khó khăn và đắt tiền và chỉ được sử dụng khi không có sự lựa chọn khác.

          Các loại động vật nhỏ như: chuột cống, chuột nhà, và chuột thường được sử dụng trong thí nghiệm invivo. Mỗi loại đều có ưu, khuyết điểm riêng và việc lựa chọn đảm bảo mô hình động vật được chọn tương quan với tình trạng của con người.

*Số lượng động vật:

Số lượng động vật thử nghiệm cần thiết để chứng minh kết quả có ý nghĩa thống kê.