Впервые ученые создали мышь с иммунной системой человека

Впервые ученым удалось создать вид мышей со 100% функциональной человеческой иммунной системой и кишечным микробиомом, подобным человеческому. Эта «гуманизированная» мышь должна избавить от догадок в медицинских исследованиях и может произвести революцию в том, как тестируются новые лекарства и раскрываются механизмы болезней.

Исследователи из Центра медицинских наук Техасского университета в Сан-Антонио преуспели там, где многие до них потерпели неудачу: создали тип мышей, у которых иммунный ответ идентичен человеческому.

Хотя мыши являются обычным явлением в исследованиях и считаются одними из лучших животных для работы, они далеки от идеальной замены человека. Серьезной проблемой является то, что многие гены мышей отличаются от человеческих, поэтому их иммунная система реагирует совсем иначе, чем наша.

Этот новый тип мыши, известный как TruHuX («настоящий человек») или THX, призван оставить этот исследовательский барьер в прошлом. Благодаря своей полностью функциональной иммунной системе человека, мышь в конечном итоге реагирует на лечение так же, как и любой из нас.

«Мыши THX предоставляют платформу для исследований иммунной системы человека, разработки человеческих вакцин и тестирования терапевтических средств», — сказал Паоло Казали, доктор медицинских наук, который руководил этим новаторским исследованием.

Так что же это значит для всех, кто не занимается медицинскими исследованиями? Это потенциально может значительно ускорить разработку лекарств и иммунотерапии, сократив сроки «проб и ошибок», а также позволит ученым проводить испытания на людях с большей уверенностью в эффективности и безопасности. Ученые также считают, что мыши THX могут положить конец нынешним иммунологическим и микробиологическим тестам на приматах.

Мыши также открывают двери для новых иммунотерапевтических средств против рака, разработки бактериальных и вирусных вакцин и моделирования заболеваний.

В какой-то момент в будущем, вполне вероятно, технология облегчит создание сложных искусственных моделей, которые заменят животных в медицинских испытаниях, но до тех пор, к сожалению, они остаются важной частью разработки лекарств и исследований болезней. И ученые десятилетиями работали над совершенствованием гуманизированной мыши.

Первая из них, разработанная в 1980-х годах для моделирования ВИЧ-инфекции человека и реакции организма на нее, продолжает оставаться важной частью исследований. До сих пор ученые разрабатывали эту модель, вводя иммунодефицитным мышам периферические лимфоциты человека, незрелые гемопоэтические стволовые клетки или другие клетки человека.

Но эти мыши, как правило, недолговечны, у них развивается множество проблем со здоровьем в результате их «очеловечивания», и они создают ту же проблему, что и другие мышиные модели, поскольку их иммунная система реагирует совсем иначе, чем человеческая.

Команда Паоло Казали также начала с мышей с иммунодефицитом (мутанты NSG W41), вводя человеческие стволовые клетки, очищенные из пуповинной крови, через левый желудочек животного. Через несколько недель, чтобы этот трансплантат прижился, мышей гормонально кондиционировали 17b-эстрадиолом (Е2) – эстрогеном. Предыдущие исследования группы показали, что эта мощная форма эстрогена может повысить выживаемость стволовых клеток и дифференцировку лимфоцитов, а также активировать антитела в ответ на вирусы и бактерии.

В конечном счете, THX — это «сверхгуманизированная» мышь с полной иммунной системой человека — лимфатическими узлами, зародышевыми центрами, эпителиальными клетками тимуса человека, Т- и В-лимфоцитами человека, В-лимфоцитами и плазматическими клетками — и той, которая может вызвать ответную реакцию, идентичный нашему.

Сейчас команда ученых использует мышей THX, чтобы лучше понять иммунный ответ человека на вирус SARS-CoV-2, а также изучить эпигенетические факторы, участвующие в активности плазматических клеток человека и их реакции антител, что может открыть новые методы лечения вирусов и рака.

Исследование было опубликовано в журнале Nature Immunology.