«В то время как мышиные модели существовали в течение некоторого времени для изучения болезни Шегрена и других аутоиммунных заболеваний, идеальная модель для использования на ранних этапах разработки лекарств все еще отсутствовала», — сказал Николас Янг, доктор философии, иммунолог из Медицинского центра Векснера штата Огайо, который помогал создавать и изучать химерные мыши. "Мы надеемся, что экспериментальная платформа, созданная на основе этой гуманизированной модели мыши, поможет дать толчок созданию инновационных методов лечения."
Химерная мышь создана путем трансплантации человеческих клеток для воспроизведения активности синдрома Шегрена (SjS), аутоиммунного заболевания, при котором неконтролируемые воспалительные клетки иммунной системы необъяснимым образом разрушают слезные протоки и слюнные железы и влияют на функции других органов.
Исследовательская группа надеется, что их новая модель в конечном итоге позволит лучше понять и превратиться в более эффективные варианты лечения почти 50 миллионов американцев с той или иной формой аутоиммунного заболевания.
Построение лучшей модели мыши
Мышиные модели помогают ученым понять происхождение болезней человека и определить безопасные и эффективные методы лечения.
Несмотря на генетическое и физиологическое сходство между мышами и людьми, существует достаточно различий, поэтому медицинские результаты, наблюдаемые на мышах, не всегда переносятся на людей. Это может привести к неожиданным побочным эффектам или к потере эффективности после того, как экспериментальное лечение достигнет результатов тестирования на людях.
"Посмотрим правде в глаза, мыши — не люди. Мы не должны ожидать, что препараты, успешно применяемые при лечении мышей, будут одинаково работать с человеческой версией того же заболевания.
Неудивительно, что многие из них этого не делают », — сказал Янг.
Янг является частью команды, работающей под руководством Ваэля Джарджура, доктора медицины, директора по иммунологии и ревматологии, которая занимается исследованием аутоиммунных заболеваний в штате Огайо в течение последних 6 лет. Они увидели возможность фундаментально продвинуть традиционный процесс разработки лекарств, создав первую в истории модель химерной мыши для Sjogren’s.
Названные в честь химеры из греческой мифологии, химерные мыши сконструированы так, чтобы содержать как генетически отличные человеческие, так и мышиные клетки.
Мыши являются иммунологическими «чистыми листами», то есть их тела не реагируют на присутствие человеческих клеток, а вместо этого действуют как суррогат, позволяющий им развиваться, создавая мини-лабораторию для изучения человеческих клеток в живой системе. За последнее десятилетие методы и технологии создания химерных мышей значительно продвинулись, и они часто используются в исследованиях рака, но не во многих других областях болезней.
В 2009 году Джарджур и его исследовательская группа получили грант от Фонда Medarva Foundation (ранее известного как Фонд Richmond Eye and Ear Foundation) на создание этой модели химерной мыши для Sjogren’s.
Крошечные иммунные системы, большие последствия
Для эксперимента Янг подключился к ResearchMatch, базе данных добровольцев, поддерживаемой Центром клинической и трансляционной науки штата Огайо, для сбора мононуклеарных клеток периферической крови (PBMC) от здоровых добровольцев или людей с SjS. Затем исследовательская группа ввела одной группе мышей клетки людей без SjS, а другой группе мышей — клетки, взятые у людей с этим заболеванием.
Хотя не наблюдалось разницы в распределении привитых человеческих клеток, химерные мыши, которым вводили PBMC от пациентов с SjS, вырабатывали более высокие уровни цитокинов, белков, связанных с воспалением.
Под микроскопом ученые смогли увидеть, что воспалительные реакции в слезных протоках и слюнных железах химер SjS также были преувеличены.
«Мы показали, что органы у химерных мышей SjS были избирательно нацелены, создав идеальную среду in vivo для тестирования экспериментальных терапевтических средств и исследования патологии Т-клеточного заболевания», — сказал Янг. «Хотя эта система позволит нам провести гораздо более точное исследование патологии Шегрена, универсальность этой модели очень интересна, поскольку она применима к другим аутоиммунным заболеваниям, включая волчанку."
Лай-Чу Ву, доктор философии, доцент кафедры молекулярной и клеточной биохимии и соавтор этого проекта, добавил: «Эта химерная модель мыши также раскрывает интригующие терапевтические перспективы, которые в один прекрасный день могут привести к индивидуальному уходу за пациентом за счет создания полноценной системы здравоохранения. функционирующая иммунная система человека."
Янг соглашается, отмечая, что это только вопрос времени, когда наука выяснит, как воспроизвести полный спектр иммунного ответа человека в рамках химерной модели, и предсказывает, что это изменит правила игры.
«Как только это произойдет, возможности для тестирования и разработки лекарств выйдут далеко за рамки аутоиммунных заболеваний и охватят практически все области медицины», — сказал Янг.
Николас Янг, постдокторант в Медицинском центре Векснера при Университете штата Огайо, с отделением внутренней медицины, отделом иммунологии и ревматологии. Исследование было опубликовано в январском номере журнала «Клиническая иммунология».
О синдроме Шегрена
Синдром Шегрена — распространенное аутоиммунное заболевание, которое обычно атакует и постепенно разрушает железы, производящие влагу, в организме, что чаще всего приводит к сухости глаз и во рту. Симптомы могут развиваться медленно в течение нескольких лет, и заболевание часто остается невыявленным, вместо этого его связывают со старением или другими причинами.
Синдром Шегрена поражает около одного процента населения США и является одним из самых распространенных аутоиммунных заболеваний в стране.