Исследовать механизмы иммунитета теперь куда проще

Впервые ученые успешно создали мышь со 100% функциональной человеческой иммунной системой и кишечным микробиомом. Эта «гуманизированная» мышь позволит более точно проводить исследования, исключая предположения и фантазии. И закладывает потенциал для революции в том, как мы тестируем новые лекарства и раскрываем механизмы болезней.

Передовой край науки граничит с фантастикой. Это и выращивание систем мозг на чипе и переосмысление природы интеллекта. Если вам интересны подобные темы – подпишитесь на Хабре, чтобы первым получать новые статьи.

Механизмы иммунитета. От человека к мыши

Исследователи из Центра медицинских наук Техасского университета в Сан-Антонио преуспели там, где многие до них потерпели неудачу. В лаборатории выращен тип мыши с иммунным ответом, идентичным человеческому. 

Суть достижения

Хотя мыши широко распространены в исследованиях и считаются одними из лучших животных для тестов, они далеки от идеальной замены человеку. Основная проблема заключается в том, что многие гены у мышей отличаются от человеческих эквивалентов, поэтому их иммунная система реагирует совсем не так, как наша.

Этот новый тип мыши, известный как TruHuX (истинно человеческий) или THX, призван оставить исследовательский барьер в прошлом. Благодаря полностью функциональной человеческой иммунной системе мышь в конечном итоге реагирует на лечение так же, как и любой из нас. Это уже не трансгуманизм, а какой-то трансмусизм.

Мыши THX представляют собой платформу для исследований иммунной системы человека, разработки вакцин для человека и тестирования терапевтических средств.

Доктор медицины Паоло Касали, руководитель исследования.

Практический смысл внедрять такие механизмы иммунитета

Такое новшество способно значительно ускорить разработку лекарств и инструментов иммунотерапии. Сократив тем самым сроки «проб и ошибок». В результате ученые смогут проводить испытания на людях с большей уверенностью в эффективности и безопасности. Паоло Касали считает, что THX-мыши могут положить конец текущему иммунологическому и микробиологическому тестированию на нечеловекообразных приматах.

В какой-то момент в будущем, вероятно, технология облегчит создание сложных искусственных моделей для замены животных в медицинских испытаниях, но до тех пор, к сожалению, млекопитающие остаются важной частью разработки лекарств и исследования болезней. И ученые работают над совершенствованием человекоподобных образцов десятилетиями.

Первая модель мышей, разработанная в 1980-х годах для моделирования человеческой ВИЧ-инфекции и реакции организма на нее, продолжает оставаться важной частью исследований. До сих пор ученые совершенствовали эту модель, вводя иммунодефицитным мышам человеческие периферические лимфоциты, незрелые гемопоэтические стволовые клетки или другие клетки человека. Но эти мыши, как правило, живут недолго, у них развивается множество проблем со здоровьем в результате их «очеловечивания» и они представляют ту же проблему, что и другие мышиные модели, в том смысле, что их иммунная система вырабатывает совершенно иную реакцию, чем у человека.

Исследование, что перетрясло механизмы иммунитета

Команда Касали начала с иммунодефицитных мышей (мутанты NSG W41), вводя им человеческие стволовые клетки, взятые из пуповинной крови. После нескольких недель, необходимых для того, чтобы трансплантат прижился, мышей подвергали гормональной обработке 17b-эстрадиолом (E2) – эстрогеном. 

Предыдущие исследования команды показали, что эта мощная форма эстрогена может повышать выживаемость стволовых клеток и поддерживать дифференциацию лимфоцитов, а также активировать антитела в ответ на вирусы и бактерии.

В конечном счете, THX — это «сверхчеловеческая» мышь с полноценной человеческой иммунной системой — лимфатическими узлами, зародышевыми центрами, человеческими эпителиальными клетками тимуса, человеческими Т- и В-лимфоцитами, В-лимфоцитами памяти и плазматическими клетками — стала способной выдавать иммунную реакцию, идентичную нашей.

Актуальное применение

В настоящее время команда использует мышей THX, чтобы лучше понять реакцию иммунной системы человека на SARS-CoV-2, а также изучает эпигенетические факторы, участвующие в активности плазматических клеток человека и реакции их  антител, что может открыть новые возможности для лечения вирусных и онкологических заболеваний.

Как всегда, больше новостей из мира биотехнологий и передового края науки – в нашем сообществе. А также материалы про мозг, сознание и философию улучшения человека через саморазвитие и технологии. Подписывайтесь, у нас странно?