Mysz z ludzkim układem odpornościowym? Tak, to prawda!

W niesamowitym osiągnięciu naukowym naukowcy z University of Texas Health Science Center w San Antonio stworzyli pierwszy model myszy wyposażony w całkowicie funkcjonalny ludzki układ odpornościowy. To przełomowe odkrycie obiecuje utorować drogę do znaczących postępów w badaniach biomedycznych, szczególnie w dziedzinie immunoterapii i modelowania chorób.

Dlaczego warto wykorzystywać myszy w badaniach na ludziach?

Myszy są powszechnie wykorzystywane w badaniach biologicznych i biomedycznych z kilku powodów:

• Mały rozmiar: Myszy są łatwe w obsłudze i wymagają mniej miejsca.
• Podobne układy odpornościowe: Mimo różnic, myszy mają wiele wspólnych z ludźmi elementów odpornościowych.
• Modyfikacja genetyczna: Myszy można łatwo modyfikować genetycznie, co czyni je idealnymi do badań eksperymentalnych.

Jednak zawsze istniała luka, ponieważ wiele genów odpornościowych myszy nie pasuje do swoich ludzkich odpowiedników. Oznacza to, że myszy często nie potrafią dokładnie przewidzieć ludzkich odpowiedzi immunologicznych. Stąd stworzenie „humanizowanego” modelu myszy jest priorytetem.

Czym są humanizowane myszy?

Koncepcja humanizowanych myszy nie jest nowa. Naukowcy stworzyli je po raz pierwszy w latach 80. XX wieku, aby badać ludzkie zakażenie wirusem HIV. Te myszy powstały poprzez wstrzyknięcie myszom z niedoborem odporności ludzkich komórek, takich jak limfocyty obwodowe lub komórki macierzyste układu krwiotwórczego. Chociaż te modele były przydatne, mają ograniczenia:

• Krótki okres żywotności: Poprzednie modele nie miały długiego żywota.
• Niekompletny układ odpornościowy: Nie udało im się rozwinąć w pełni funkcjonalnego ludzkiego układu odpornościowego.

Poznaj mysz TruHuX

Zespół kierowany przez dr Paolo Casali wstrzyknął immunodeficytowym myszom NSG W41 z mutacją ludzkimi komórkami macierzystymi oczyszczonymi z krwi pępowinowej. Po ustanowieniu przeszczepu myszy były hormonalnie kondycjonowane 17b-estradiolem (E2), silną formą estrogenu. Ten krok był kluczowy, ponieważ estrogen pomaga ludzkim komórkom macierzystym przetrwać i zwiększa produkcję limfocytów B, które są niezbędne do produkcji przeciwciał.

Cechy myszy TruHuX

Powstałe w ten sposób humanizowane myszy, nazwane TruHuX (Truly Human X), posiadają w pełni rozwinięty ludzki układ odpornościowy, obejmujący:

1. Węzły chłonne
2. Centra Germinalne
3. Komórki nabłonka ludzkiego grasicy
4. Limfocyty T i B człowieka
5. Limfocyty pamięci B
6. Komórki plazmatyczne wytwarzające specyficzne przeciwciała

Jak skuteczne są myszy TruHuX?

Te myszy mogą wytwarzać dojrzałe odpowiedzi przeciwciał na patogeny. Na przykład:

• Salmonella Typhimurium: U myszy TruHuX po szczepieniu wystąpiła specyficzna odpowiedź przeciwciał.
• SARS-CoV-2 (COVID-19): Dobrze zareagowali również na szczepionkę mRNA firmy Pfizer przeciwko COVID-19.

Ponadto u myszy TruHuX może rozwinąć się autoimmunologiczna postać tocznia układowego po wstrzyknięciu pristanu, oleju wywołującego stan zapalny.

Możliwości na przyszłość

Dr Casali uważa, że ​​odkrycie to otwiera nowe możliwości eksperymentów na ludziach in vivo, które obejmują:

• Rozwój immunoterapii: Takie jak inhibitory punktów kontrolnych raka.
• Tworzenie szczepionek dla ludzi: Na zakażenia bakteryjne i wirusowe.
• Modelowanie chorób człowieka: Aby lepiej zrozumieć choroby i opracować metody leczenia.

Rola estrogenu w odporności

Co ciekawe, badanie to podkreśla również rolę estrogenu w zwiększaniu przeżywalności ludzkich komórek macierzystych i zwiększaniu produkcji przeciwciał. Dr Casali ma nadzieję, że to odkrycie zainspiruje dalsze badania nad tym, jak estrogen wpływa na układ odpornościowy.

Co dalej?

Zespół dr Casali używa teraz modelu TruHuX do badania ludzkiej odpowiedzi immunologicznej na SARS-CoV-2 na poziomie systemowym i lokalnym. Badają również rolę receptora jądrowego RORα w generowaniu limfocytów pamięci B i eksplorują mechanizmy epigenetyczne stojące za produkcją komórek plazmatycznych.

To przełomowe odkrycie nie tylko pogłębia naszą wiedzę na temat układu odpornościowego, ale także daje nadzieję na przyszłe osiągnięcia medycyny, które mogą przynieść ludzkości niewyobrażalne korzyści.