Мыши и крысы являются важными модельными организмами для исследования человеческих заболеваний и разработки методов их лечения.
Эти грызуны удобны для научных исследований благодаря своей неприхотливости, быстрому росту и размножению, а также биохимическим и клеточным процессам, схожим с человеческими. Более того, мышей легко сделать трансгенными, внедрив в их геном ДНК, кодирующую человеческие белки, включая те, которые вызывают болезни.
Однако иммунная система грызунов значительно отличается от человеческой из-за независимой эволюции людей и мышей на протяжении миллионов лет. Поэтому генетический набор, который определяет иммунный ответ мышей на инфекции и иммунные патологии, существенно отличается от человеческого, пишет портал Naked-science.ru.
Для изучения человеческого иммунитета на мышах ученые применяют метод «очеловечивания» грызунов. Эти эксперименты начались в 1980-х годах с началом эпидемии ВИЧ и продолжаются до сих пор. Метод заключается в подавлении иммунной системы мышей, что вызывает иммунодефицит, и введении им человеческих клеток, таких как лимфоциты из крови или гемопоэтические стволовые клетки. Однако такие «очеловеченные» мыши могут воспроизводить только отдельные компоненты иммунной системы, не способны к полноценному защитному ответу и живут недолго, что ограничивает их применение для изучения многих заболеваний, разработки методов иммунотерапии и создания вакцин.
Существенный прогресс в области «очеловечивания» животных был достигнут благодаря исследованию американских ученых, опубликованному в журнале Nature Immunology. Они разработали новую линию мышей под названием TruHuX, основанную на мутантной линии NSG W41, которая не имеет полноценной иммунной системы. В этих мышах стволовые клетки человека, полученные из пуповинной крови, вводились в сердце, а затем их стимулировали эстрогеном 17b-эстрадиолом (E2), чтобы улучшить выживание стволовых клеток, дифференциацию B-лимфоцитов и выработку антител.
В результате мыши TruHuX обладают полноценной иммунной системой, состоящей из человеческих клеток, таких как лимфатические узлы, герминальные центры, эпителиальные клетки тимуса, T- и B-лимфоциты, а также плазматические клетки, продуцирующие высокоспецифические антитела и аутоантитела. Эти мыши способны к сильному иммунному ответу на вакцины против Salmonella typhimurium и SARS-CoV-2, а также к развитию системной красной волчанки при введении специфического токсина. Кроме того, у этих грызунов есть «человеческий» микробиом кишечника, что важно для функционирования иммунной системы и других биологических процессов.
ЧИТАЙТЕ В России разработали гибкий имплантат грудины
Результаты этого исследования могут значительно улучшить изучение иммунитета и способствовать созданию новых эффективных лекарств. Возможно, мыши TruHuX и аналогичные модели позволят отказаться от использования человекообразных обезьян в иммунологических и микробиологических исследованиях, что снизит затраты и решит этические проблемы.