新型試驗小鼠擁有100%功能性人類免疫系統和近似人類腸道微生物群
科學家首次成功地創造了一種小鼠,它擁有100% 功能性人類免疫系統和類似人類的腸道微生物群。這種”人性化”小鼠消除了醫學研究中的猜測,並有可能徹底改變我們測試新藥和揭示疾病機制的方式。
德州大學聖安東尼奧健康科學中心的研究人員成功地改造了一種具有與人類相同免疫反應的小鼠,而這正是許多研究人員之前失敗的地方。雖然小鼠在研究中很常見,而且被認為是最好的工作動物之一,但它們遠非完美的人類替代品。一個主要的挑戰是小鼠體內的許多基因與人類基因不同,因此它們的免疫系統與我們的免疫系統反應截然不同。
這種新型小鼠被稱為TruHuX或THX,它將使研究障礙成為過去。這種小鼠擁有功能完整的人體免疫系統,最終會像我們任何人一樣對治療做出反應。
領導這項開創性研究的醫學博士保羅-卡薩利(Paolo Casali)說:”THX 小鼠為人類免疫系統研究、人類疫苗開發和療法測試提供了一個平台。”
那麼,這對醫學研究之外的所有人意味著什麼?它有可能大大加快藥物和免疫療法的研發速度,縮短”試驗和出錯”的時間,讓科學家們能夠在對療效和安全性更有信心的情況下將治療方法用於人體試驗。卡薩利也認為,THX 小鼠可以取代目前在非人靈長類動物身上進行的免疫學和微生物學測試。
小鼠也為新的癌症免疫療法、細菌和病毒疫苗開發以及疾病建模打開了大門。
在未來的某個時刻,技術很可能會促進複雜的人工模型的創造,以取代動物進行醫學測試,但遺憾的是,在此之前,它仍然是藥物開發和疾病研究的重要組成部分。幾十年來,科學家一直在努力完善人源化小鼠。
第一個模型是在20 世紀80 年代設計的,用於模擬人類愛滋病毒感染和身體對愛滋病毒的反應,現在仍然是研究的重要組成部分。迄今為止,科學家們透過向免疫缺陷小鼠注射人類週邊淋巴細胞、未成熟造血幹細胞或其他人類細胞來建立這種模型。但這些小鼠的壽命往往很短,會因”人性化”而出現一系列健康問題,而且與其他小鼠模型存在同樣的問題,即它們的免疫系統會做出與人類截然不同的反應。
卡薩利的團隊也從免疫缺陷小鼠(NSG W41突變體)開始,透過動物左心室注射從臍帶血中純化的人類幹細胞。經過數週時間讓移植細胞沉澱後,再用17b-雌二醇(E2)–雌激素對小鼠進行荷爾蒙調節。研究團隊先前的研究發現,這種強效雌激素能促進幹細胞存活和淋巴球分化,並活化抗體以應對病毒和細菌。
歸根結底,THX 是一種”超人類”小鼠,擁有完整的人類免疫系統–淋巴結、生殖中心、胸腺人類上皮細胞、人類T 淋巴細胞和B 淋巴細胞、記憶性B 淋巴細胞和漿細胞–而且可以做出與人類相同的反應。
研究團隊目前正在利用THX 小鼠更好地了解人類對SARS-CoV-2 的免疫反應,並研究參與人類漿細胞活性及其抗體反應的表觀遺傳因素,這有可能開啟新的病毒和癌症療法。
這項研究發表在《自然-免疫學》雜誌。