Биологи часто повторяют: «Мыши — не люди», подчёркивая сложность переноса результатов экспериментов с грызунами на человека. Авторы нового исследования преодолели эту проблему, создав линию модифицированных мышей TruHuX («по-настоящему очеловеченные»). Эти животные обладают полноценной иммунной системой человека и таким же кишечным микробиом.
Мыши и крысы, при этом крысы в меньшей степени, являются важными животными-моделями для изучения развития болезней у людей и путей их лечения. грызуныТакие животные особенно удобны: неприхотливы в уходе, быстро размножаются и растут. У мышей очень близкие к нашим биохимические и клеточные процессы. Кроме того, их легко сделать трансгенными — ввести им ДНК, кодирующую белки человека, в том числе патологические, вызывающие те или иные болезни.
Иммунная система грызунов похожа на человеческую, но имеет отличия. За миллионы лет эволюции предки людей и мышей разделились, поэтому у них около 1600 генов, отвечающих за реакцию на инфекции и иммунный ответ, отличаются друг от друга. патологии, сильно отличается.
Как изучить иммунитет человека и его болезни на мышах? Для этого грызунов гуманизируют, то есть делают более похожими на людей. Такие эксперименты начались в 1980-х годах на заре эпидемии ВИЧ и продолжаются до сих пор.
Вначале индуцируют иммунодефицит у мышей, поражая собственную иммунную систему. Это освобождает пространство для интеграции компонентов иммунитета человека. Затем клеткам человека— зрелые лимфоциты из крови, гемопоэтические стволовые клетки или другие типы. Такая мышь воспроизводит лишь отдельные компоненты иммунитета, не способна на полноценный защитный ответ и живет недолго. Эти модели плохо подходят для изучения многих заболеваний, создания методов иммунотерапии для реальных пациентов, получения вакцин. Важным шагом вперед в деле «очеловечивания» животных стала. статья американских ученых в журнале Nature ImmunologyВ результате научных разработок биологи вывели новый тип лабораторных мышей, получивший название «истинно очеловеченный» или TruHuX.
В качестве основы использовали мутантную линию мышей NSG W41, у которых отсутствовала полноценная иммунная система. В левый желудочек их сердца вводили стволовые клетки человека, полученные из пуповинной крови. Через несколько недель мышей воздействовали 17b-эстрадиолом (E2), наиболее активной и распространенной формой женского полового гормона. гормона. Она имеется как у мужчин, так и у женщин.
Этот гормон влияет не только на размножение и развитие половых признаков, но и на иммунную систему.
Мыши TruHuX (или THX), полученные после такой обработки, обладают полностью сформированной иммунной системой, состоящей из человеческих клеток. В неё входят лимфатические узлы, герминальныеЦентры, эпителиальные клетки тимуса, Т- и В-лимфоциты, включая клетки памяти В-типа, а также плазматические клетки, образующие высокоспецифичные антитела и аутоантителa.
Исследователи обнаружили, что измененные гены мышей способны производить сильный иммунный ответ с помощью антител против белковых структур бактерии. Salmonella typhimuriumВозбудитель сальмонеллеза, а также коронавирус SARS-CoV-2. животныхВакцинировали их вакцинами, применяемыми в клинике. С помощью специфичного токсина (пристана) у TruHuX-мышей индуцировали системную красную волчанку — серьезное аутоиммунное заболевание. Эти грызуны обладают «человеческим» микробиотом кишечника, что важно как для функционирования иммунитета, так и для ряда других биологических процессов.
Эти результаты могут открыть новые горизонты для исследований иммунитета и привести к разработке новых действенных лекарств. мышиTruHuX и аналогичные технологии дадут возможность обойтись без иммунологических и микробиологических экспериментов на приматах, которые являются затратными и порождают этические вопросы.