Ученые США «очеловечили» свиней, чтобы испытывать на них новые лекарства
Способ сделать иммунную систему свиней максимально близкой к человеческой, чтобы более эффективно проводить медицинские исследования, придумали ученые из США. Об этом 13 апреля сообщает информационный портал научных новостей Phys.org.
Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США требует, чтобы все новые лекарства проверялись на животных перед применением на людях. Свиньи — лучший объект для медицинских исследований, чем мыши, потому что они ближе к людям по размеру, физиологии и генетике.
Ученые успешно перенесли компоненты иммунной системы человека в организмы свиней, у которых отсутствует функциональная иммунная система. Этот прорыв может ускорить медицинские исследования во многих областях, включая исследования вирусов и вакцин, а также лечение рака и стволовых клеток.
Тяжелый комбинированный иммунодефицит (Severe Combined Immunodeficiency, или SCID) — это генетическое заболевание, которое вызывает нарушение развития иммунной системы. SCID может развиться не только у человека, но и у животных, включая мышей.
Исследователи в 1980-х годах признали, что мышам можно имплантировать человеческие иммунные клетки для дальнейшего изучения. Таких мышей называют «очеловеченными», и за последние 30 лет они были использованы для изучения многих вопросов, относящихся к здоровью человека.
Мыши являются наиболее часто используемым животным в биомедицинских исследованиях, но результаты, полученные на них, часто не соответствуют реакции человека из-за различий в метаболизме, размере и различных функциях клеток по сравнению с людьми. Свиньи — более подходящий объект для медицинских исследований из-за их сходства с людьми.
В 2012 году две группы ученых из Университета штата Айова и Университета штата Канзас случайно обнаружили естественную генетическую мутацию у свиней, которая вызвала SCID. Это натолкнуло ученых на мысль о возможности адаптировать этих свиней для создания новой биомедицинской модели.
Исследователи работали над этой задачей несколько лет. В итоге им удалось создать свинью с более ослабленным иммунитетом, чем исходную свинью с SCID. Они успешно «очеловечили» ее, перенося культивированные иммунные стволовые клетки человека в печень развивающихся поросят.
Во время раннего развития плода в его печени развиваются иммунные клетки, в этот период ученые внедряют человеческие клетки. По мере развития плода свиньи введенные иммунные стволовые клетки человека начинают превращаться в другие типы клеток и распространяться по телу свиньи. После рождения поросят с SCID иммунные клетки человека обнаруживаются в их крови, печени, селезенке и вилочковой железе.
Это «очеловечивание» делает их очень ценными для тестирования новых медицинских методов лечения. Исследователи обнаружили, что опухоли яичников человека выживают и растут у свиней с SCID, что дает возможность изучать рак яичников по-новому. Точно так же, поскольку человеческая кожа приживается у свиней с SCID, ученые могут разработать новые методы лечения ожогов кожи. Другие возможности исследования многочисленны.
Ученые сообщили, что их цель на данный момент — продолжить оптимизацию очеловеченных свиней, чтобы сделать их более доступными для тестирования на терапию стволовыми клетками, а также для исследований в других областях, включая рак.
