Впервые учёные вывели мышей с полноценной иммунной системой человека. Исследователи утверждают, что эти млекопитающие, подобные человеку, значительно поспособствуют разработке лекарств.
Сталкиваясь с инфекцией, эти «гуманизированные» мыши производят иммунные клетки, которые имитируют структуру и разнообразие иммунных клеток человека. Исследователи обнаружили, что при введении химического вещества, вызывающего широко распространенное воспаление в организме, у мышей развивается версия аутоиммунного заболевания волчанка, которая очень похожа на ту, что наблюдается у людей.
Учёные описали свои результаты в статье, опубликованной 25 июня в журнале Nature Immunology.
Эти мыши с человеческой иммунной системой не являются первыми в своём роде — они являются стандартным инструментом в научных исследованиях, позволяющим изучать особенности человеческой иммунной системы внутри живого организма. Это полезно для тестирования безопасности и эффективности новых лекарств и вакцин против инфекционных заболеваний перед их испытаниями на людях.
На протяжении многих лет исследователи сталкивались с трудностями в создании мышей с человеческой иммунной системой, которые точно реагировали бы на инфекции так же, как это делает человек. Предыдущие попытки приводили к приближению к человеческой иммунной системе, но они не включали определённые человеческие особенности, сообщила команда исследователей в заявлении, прилагаемом к новой статье.
Для разработки более совершенной гуманизированной мыши исследователи сначала вывели мышей с генетически модифицированной ослабленной иммунной системой. Когда мышам было около 1-2 дней, в сердца животных команда вводила человеческие стволовые клетки. Эти стволовые клетки, извлечённые и очищенные из пуповинной крови, могут превращаться в любой тип иммунных клеток.
Затем сердца животных перекачивали стволовые клетки в мягкую пористую ткань их костного мозга, где обычно происходит производство иммунных клеток. Из-за иммунодефицита у мышей человеческие стволовые клетки легко оседали в костном мозге.
Через несколько недель команда ввела в мышей человеческую версию полового гормона эстрогена. Этот гормон в первую очередь известен своей ролью в созревании женских половых органов и размножении, но он также играет большую роль в формировании незрелых стволовых клеток в зрелые, специализированные иммунные клетки.
После введения человеческого эстрогена мыши начали производить множество человеческих иммунных клеток. Среди них были Т-клетки, которые напрямую атакуют микробы, и В-клетки, которые производят антитела, помогающие уничтожать патогены.
Для оценки реакции гуманизированных мышей на вакцину исследователи ввели животным вакцину от COVID-19, разработанную Pfizer-BioNTech. В ответ мыши начали производить человеческие антитела против коронавируса SARS-CoV-2. Аналогично, при воздействии белков от бактерий Salmonella typhi, вызывающих брюшной тиф, мыши производили антитела против этого патогена.
Команда уверена, что новая модель мыши может стать ценным инструментом для биомедицинских исследований. Особенно эти мыши будут полезны для разработки вакцин, отметил доктор Паоло Казали (Paolo Casali), соавтор и совместный руководитель исследования, профессор медицины в Техасском Университете.
Так как у новых мышей «100% человеческая иммунная система», исследователи могут использовать их для тестирования поведения вакцин в живом организме. В начальных стадиях исследований такие тесты невозможно проводить на людях по этическим соображениям, сообщил Казали журналу Live Science.
Кроме того, эти мыши могут быть использованы для разработки новых терапий, направленных на регулирование активности иммунной системы, таких как ингибиторы контрольных точек для лечения рака. Эти препараты помогают иммунной системе эффективнее направляться на уничтожение раковых клеток.
Использование мышей с человеческой иммунной системой может ускорить такие исследования, потенциально даже устраняя необходимость в использовании нечеловеческих приматов, отметила команда в своём заявлении.
