Výskumníci vytvorili myši s dokonalým ľudským imunitným systémom: Pomôžu nám pochopiť ochorenia alebo očkovania

Výskumníci z University of Texas v rámci svojej novej štúdie po prvýkrát vytvorili myši s ľudským imunitným systémom a črevným mikrobiómom. Tieto myši majú špecifickú imunitnú reakciu, ktorá nám môže pomôcť lepšie pochopiť správanie chorôb a imunitného systému.  

Ide o niekoľkoročnú štúdiu, ktorá sa venovala vytvoreniu takzvaných humanizovaných myší, teda myší s plne vyvinutým a funkčným ľudským imunitným systémom. Ako vysvetľujú autori štúdie, myši sa používajú v biologických a biomedicínskych výskumoch pomerne často. Sú malé, ľahko sa s nimi pracuje a zdieľajú veľa imunitných a biologických vlastností s ľuďmi. Ďalšou výhodou je, že sa dajú jednoducho geneticky upraviť.  

Autori štúdie zároveň vysvetľujú, že veľa z viac ako 1 600 myšacích génov, ktoré majú na starosti imunitnú reakciu, sa nespráva tak, ako sa správajú ľudské gény. V praxi to znamená, že myši nemožno použiť ako dobrý model na skúmanie toho, ako by v špecifických situáciách reagoval náš imunitný systém.  

Práve preto chceli autori štúdie vytvoriť humanizované myši, ktoré by lepšie odzrkadľovali to, ako reaguje naša vlastná imunitná sústava.  

Dlhoročný projekt 

Vytváranie humanizovaných myší má za sebou dlhú históriu. Prvé myši vznikli už v 80. rokoch minulého storočia, aby vedci skúmali ako v ľuďoch prebieha HIV infekcia a ako na toto ochorenie reaguje náš imunitný systém. Odvtedy výskumníci pravidelne vytvárali humanizované myši.  

Proces typicky prebieha tak, že myšiam s poruchou imunitného systému vedci podajú ľudské periférne lymfocyty, hematopoetické kmeňové bunky alebo iné ľudské bunky. Hoci humanizované myši existujú už dekády, tieto myši nemali nikdy plne funkčný ľudský imunitný systém. Zároveň nežili dlho a v prípade infekcie nevykazovali riadnu imunitnú reakciu.  

“Tieto negatíva nerobia z takýchto humanizovaných myší vhodné ciele pre vývoj in vivo imunoterapií, výskum vývoja chorôb alebo očkovaní,” vysvetĽujú autori štúdie.  

Plne funkčný imunitný systém 

Autori štúdie začali s humanizáciou myší tým, že podali ľudské kmeňové bunky, získané z krvi pupočnej šnúry, do srdca myší s poruchou imunitného systému. Následne myšiam podávali 17b-estradiol, najrozšírenejšiu a najsilnejšiu formu estrogénu v ľudskom tele. Predchádzajúce výskumy totiž ukázali, že estrogén môže pomôcť ľudským kmeňovým bunkám prežiť. Zároveň podporuje diferenciáciu B lymfocytov a produkciu protilátok pre vírusy a baktérie.  

Výskumníci vytvorili humanizované myši, ktoré majú plne vyvinutý a plne funkčný ľudský imunitný systém. Tieto myši autori štúdie nazývajú TruHuX, z anglického Truly Human (skutočne ľudské). Imunitný systém týchto myší vytvára protilátky identické protilátkam ľudí. 

“TruHuX myši nám otvárajú dvere k výskumu liekov, napríklad proti rakovine. Zároveň môžeme pomocou tohto imunitného systému skúmať vývoj rôznych očkovaní, proti bakteriálnym a virálnym ochoreniam. Nakoniec môžeme vytvoriť aj modely pre množstvo ľudských ochorení. Verím, že s touto metódou už nemusíme používať primáty na imunologické a mikrobiologické výskumy,” Vyjadril sa Paolo Casali, vedúci novej štúdie.

Casali zároveň poukazuje na to, že výskumov zameriavajúcich sa na estrogén a dopad estrogénu na imunitný systém nie je až tak veľa. Vedci teda môžu svoje práce posúvať aj týmto smerom.  

Vďaka myšiam TruHuX sa môžu autori výskumu momentálne venovať vyšetrovaniu toho, ako ľudský imunitný systém reaguje na vírus SARS-CoV-2, ktorý stojí za ochorením COVID-19. Vývoj tohoto ochorenia skúmajú na systémovej a lokálnej úrovni.  

Čo sa imunitného systému týka, výskumníci z Linkoping University našli spôsob ako zistiť, aký starý imunitný systém máme. Na to slúži jednoduché CT vyšetrenie týmusu, alebo detskej žľazy. Zaujímavé je, že lekári dokážu vzhľad detskej žľazy vyhodnotiť z prakticky každého snímku, no až doteraz jej nevenovali pozornosť, pretože ju nepovažovali za dôležitú. Výskumy ale ukázali, že práva vzhľad detskej žľazy odzrkadľuje starnutie nášho imunitného systému.