Οι μύες με βαριά συνδυασμένη ανοσοανεπάρκεια (Severe Combined ImmunoDeficient mice) στη βιοϊατρική έρευνα

PDF (English)
Δημοσιευμένα: Nov 20, 2017
DOI: https://doi.org/10.12681/jhvms.14937
Λέξεις-κλειδιά:
μύες με ανοσοανεπάρκεια πειραματικά ζωικά πρότυπα εμφύτευση ανθρώπινου οστού
A. S. TSINGOTJIDOU (Α.Σ. ΤΣΙΓΚΟΤΖΙΔΟΥ)
Εργαστήριο Ανατομικής και Ιστολογίας, Κτηνιατρική Σχολή, Α.Π.Θ.
Περίληψη

Από την τελευταία δεκαετία του 19ου αιώνα οι μΰες χρησιμοποιούνταν στη βιοϊατρική έρευνα. Το 1921 δημιουργήθηκαν με ενδογαμία (inbreeding) υποείδη με δυνατότητα να αναπτύσσουν όγκους και έγιναν διαθέσιμα στους ερευνητέςτ ου καρκίνου. Το 1929 δημιουργήθηκε η εταιρεία Jackson Laboratory (Ban Harbor, Maine, USA), που πρώτη ξεκίνησε τη δημιουργία στελεχών μυών. Μεταξύ αυτών, οι αθυμικοί μΰες (nude mice: Foxnlnu) θεωρήθηκαν μια σημαντική επανάσταση για την έρευνα του καρκίνου, επειδή επέτρεπαν την ανάπτυξη όγκων μετά από χορήγηση ανθρώπινων νεοπλασματικών κυττάρων στον οργανισμό τους. Οι αθυμικοί μΰες, οι οποίοι δημιουργήθηκαν το 1962 μετά από μία αυτόματη μετάλλαξη, δεν έχουν καθόλου θύμοαδένα που είναι απαραίτητος για την παραγωγή των Τ λεμφοκυττάρων του ανοσιακοΰ συστήματος. Σε αυτοΰς τους μύες έγινετο 1969 η πρώτη επιτυχής μεταμόσχευση ανθρώπινου εντερικοΰ αδενοκαρκινώματος. Το 1983 ανακαλΰφθηκαν οι μΰες με βαριάσυνδυασμένη ανοσοανεπάρκεια (ΒΣΑ): ομοζυγωτοί για την Prkdcscid, που καλούνται συνήθως seid. Εκτός από την έλλειψηΤ λεμφοκυττάρων, αυτοί οι μύες δεν είναι ικανοί να παράγουν και Β λεμφοκΰτταρα. Όγκοι προερχόμενοι από άλλα είδη αναπτύσσονται ακόμα πιο εύκολα σε αυτά τα ζωικά πρότυπα. Το 1988 δύο διαφορετικές ομάδες ερευνητών σχεδόν ταυτόχρονα μεταμόσχευσανμε επιτυχία στοιχεία του ανθρώπινου ανοσιακού συστήματος στους scid μύες. Αυτοί οι χιμαιρικοί μύες ονομάστηκαν hu-PBL- seid και ήταν ικανοί να παράγουν αντισώματα για τον τέτανο του ανθρώπου όταν εγχύονταν με τοξίνη του τετάνου, αποδεικνύοντας ακόμη περισσότερο πως το ανοσιακό τους σύστημα λειτουργούσε όπως το ανθρώπινο. Εξαιτίας της ανοσοανεπάρκειάς τους, οι μύες με ΒΣΑ στεγάζονται σε ειδικούς χώρους που είναι απαλλαγμένοι από παθογόνους μικροοργανισμούς. Μερικοί μύες με ΒΣΑ, εξαιτίας κάποιου άγνωστου μηχανισμού, αναπτύσσουν πολύ ελάχιστα επίπεδα Β λεμφοκυττάρων, καθώς και μία υποτυπώδη παραγωγή αντισωμάτων, και η κατάσταση αυτή ονομάζεται "διαρροή". Για να ξεπεραστεί το πρόβλημα της "διαρροής" έχουν χρησιμοποιηθεί διάφοροι γενετικοί χειρισμοί. Η μεταφορά του μεταλλαγμένου γονιδίου seid σε ζώα με υπόστρωμα ειδικό για την έρευνα του διαβήτη (μη παχύσαρκοι διαβητικοί μύες με ΒΣΑ, NOD-SCID mice) σε μύες BEIGE (η μετάλλαξη beige έχει ως αποτέλεσμα τη δυσλειτουργία των κυτταροτοξικών Τ λεμφοκυττάρων και μακροφάγων, καθώς και την υπολειτουργία των λειτουργιών των κυττάρων-μεσολαβητών) έχουν οδηγήσει σε μεγαλύτερης διάρκειας διατήρηση των μεταφερόμενων ανθρώπινων κυττάρων. Τελευταία, έχουν δημιουργηθεί μύες με στοχευμένη μετάλλαξη και ειδικότερα με αδρανοποίηση των γονιδίων που ενεργοποιοΰν τον ανασυνδυασμό (recombination activating gene-1 ; Rag-1, Rag-2) των γονιδίων της μικροσφαιρίνης β2 (B2m) και των γονιδίων περφορίνης (PRF1). Η προσωπική μας εμπειρία με αυτά τα ζωικά πρότυπα αφορά στην ανάπτυξη και εξέλιξη νόσων μετά από εμφύτευση ανθρώπινου οοτού με νεοπλασματικά λεμφοκύτταρα, καθώς και στον έλεγχο του τροπισμού των καρκινικών κυττάρων στο ανθρώπινο οστό.

Λεπτομέρειες άρθρου
  • Ενότητα
  • Special Article

Οι συγγραφείς των άρθρων που δημοσιεύονται στο περιοδικό διατηρούν τα δικαιώματα πνευματικής ιδιοκτησίας επί των άρθρων τους, δίνοντας στο περιοδικό το δικαίωμα της πρώτης δημοσίευσης.

Άρθρα που δημοσιεύονται στο περιοδικό διατίθενται με άδεια Creative Commons 4.0 Non Commercial και σύμφωνα με την άδεια μπορούν να χρησιμοποιούνται ελεύθερα, με αναφορά στο/στη συγγραφέα και στην πρώτη δημοσίευση για μη κερδοσκοπικούς σκοπούς.

Οι συγγραφείς μπορούν να καταθέσουν το άρθρο σε ιδρυματικό ή άλλο αποθετήριο ή/και να το δημοσιεύσουν σε άλλη έκδοση, με υποχρεωτική την αναφορά πρώτης δημοσίευσης στο J Hellenic Vet Med Soc

Οι συγγραφείς ενθαρρύνονται να καταθέσουν σε αποθετήριο ή να δημοσιεύσουν την εργασία τους στο διαδίκτυο πριν ή κατά τη διαδικασία υποβολής και αξιολόγησής της.

Λήψεις
Τα δεδομένα λήψης δεν είναι ακόμη διαθέσιμα.
Αναφορές
Arai S, Tsuji Μ, Kim SJ, Nakade Τ, Kanno Y, Ishihara C (1998) Babesia canis infection in canine-red blood cell-substituted SCID mice. Int J Parasitol., 28(9):1429-1435.
Badell E, Oeuvray C, Moreno A, Soe S, van Rooijen N, Bouzidi A, Druilhe Ρ (2000) Human malaria in immunocompromised mice: an in vivo model to study defense mechanisms against Plasmodium falciparum. J Exp Med,192(ll):1653-1660.
Bell TG, Butler KL, Sill HB, Stickle JE, Ramos-Vara JA, Dark MJ (2002) Autosomal recessive severe combined immunodeficiency of Jack Russell terriers. J Vet Diagn Invest, 14 (3): 194-204.
Boehncke WH, Schön MP (2007) Animal models of psoriasis Clin Dermatol, 25(6): 596-605.
Boermans H-J, Percy D-Η, Stirtzinger T, Croy B-A (1992) Engraftment of severe combined immune deficient/beige mice with bovine foetal lymphoid tissues. Vet Immunol Immunopathol, 34:273-289.
Bosma GC, Owen J, Easton G, Marshall G, Dewitt C, Bosma MJ (1980) Concentration of IgGl and IgG2a allotypes in serum ofnude and normal allotype-congenic mice. J Immunol, 124(2):879-884.
Bosma GC, Custer RP, Bosma MJ (1983) A severe combinedimmunodeficiency mutation in the mouse Nature, 301(5900):527-530.
Bosma GC, Davisson MT, Ruetsch NR, Sweet HO, Shultz LD, Bosma M J (1989) The mouse mutation severe combined immune deficiency (seid) is on chromosome 16 Immunogenetics, 29(1):54-57.
Cashman JD, Lapidot T, Wang JC, Doedens M, Shultz LD, Lansdorp P, Dick JE, Eaves CJ (1997) Kinetic evidence of the regeneration of multilineage hematopoiesis from primitive cells in normal human bone marrow transplanted into immunodeficient mice. Blood, 89:4307-4016.
Charles River: research animal models (2008) http://www.criver.com/en-US/ProdServ/ByType/ResModOver/Pages/home2.aspx [accessed 30 January 2009].
Christianson SW, Greiner DL, Schweitzer IB, Gott Β, Beamer GL, Schweitzer PA, Hesselton RM, Shultz LD (1996) Role of natural killer cells on engraftment of human lymphoid cells and on metastasis of human T-lymphoblastoid leukemia cells in C57BL/6J-scid mice and in C57BL/6J-scid, bg mice. Cell Immunol, 171:186-199.
Christianson SW, Greiner DL, Hesselton RA, Leif JH, Wagar EJ, Schweitzer IB, Rajan TV, Gott Β, Roopenian DC, Shultz LD (1997) Enhanced human CD4+ Τ cell engraftment in 2-microglobulin-deficient NOD-scid mice. J Immunol, 158:3578-3586.
Crow JF (2002) C. C. Little, Cancer and Inbred Mice. Genetics, 161:1357-1361.
Davis PH, Stanley SL (2003) Breaking the species barrier: use of SCID mouse-human chimeras for the study of human infectious diseases. Cell Microbiol, 5 (12): 849-860.
Dobrinski I, Rathi R (2008). Ectopic grafting of mammalian testis tissue into mouse hosts. Methods Mol Biol, 450:139-148.
Flanagan SP (1966) 'Nude', a new hairless gene with pleiotropic effects in the mouse Genet Res, 8(3):295-309.
Fork MA, Murua Escobar H, Soller JT, Sterenczak KA, Willenbrock S,Winkler S, Dorsch M, Reimann-Berg Ν, Hedrich HJ, BullerdiekJ, Nolte I (2008) Establishing an in vivo model of canine prostate carcinoma using the new cell line CT1258. BMC Cancer, 8:240.
Greiner D-L, Shultz L-D, Yates J, Appel MC, Perdrizet G, Hesselton RM, Schweitzer I, Beamer WG, Shultz KL, Pelsue SC, Leif JH, Rajan TV (1995) Improved engraftment of human spleen cells in NOD/LtSz-scid/scid mice as compared with C.B-17-scid/scid mice.
Am J Pathol, 146:888-902.
Henthorn PS, Somberg RL, Fimiani VM, Puck JM, Patterson DF, Felsburg PJ (1994). IL-2R gamma gene microdeletion demonstrates that canine X-linked severe combined immunodeficiency is a homologue of the human disease. Genomics, 23 (1): 69-74.
Hesselton RM, Greiner DL, Mordes JP, Rajan TV, Sullivan JL, Shultz LD (1995) High levels of human peripheral blood mononuclear cell engraftment and enhanced susceptibility to human immunodeficiency virus type 1 infection in NOD/LtSz-scid/scid mice. J Infect Pis, 172:974-982.
Huang SY, Tien HF, Su FH, Hsu SM (2004) Nonirradiated NOD/SCID-human chimeric animal model for primary human multiple myeloma: a potential in vivo culture system. Am J Pathol, 164(2):747-756.
Isaason JH, Cattanach BM (1962) Report. Mouse News Letter, 27:31.
Ito M, Hiramatsu H, Kobayashi Κ, Suzue Κ, Kawahata M, Hioki Κ, Ueyama Y, Koyanagi Y, Sugamura K, Tsuji K, Heike T, Nakahata T (2002) NOD/SCID/gamma(c)(null) mouse: an excellent recipient mouse model for engraftment of human cells. Blood, 100(9):3175-3182.
Jones RE, Mass M, Bourdette DN (1999) Myelin basic protein-specific Τ lymphocytes induce chronic relapsing experimental autoimmune encephalomyelitis in lymphocyte-deficient (SCID) mice. J Neuroimmunol, 93(l-2):92-101.
Kollet O, Peled A, Byk Τ, Ben-Hur Η, Greiner D, Shultz L, Lapidot Τ (2000) beta2 microglobulin-deficient (B2m(null)) NOD/SCID mice are excellent recipients for studying human stem cell function. Blood, 95:3102-3105.
Kuperwasser C, Dessain S, Bierbaum BE, Garnet D, Sperandio K, Gauvin GP, Naber SP, Weinberg RA, Rosenblatt M (2005) A mouse model of human breast cancer metastasis to human bone. Cancer Res, 65(14):6130-6138.
Lagapa JT, Oku Y, Nonaka N, Kamiya M (2002) Taenia taeniaeformis larval product induces gastric mucosal hyperplasia in SCID mice. Jpn J Vet Res, 49(4):273-285.
Lowry PA, Shultz LD, Greiner DL, Hesselton RM, Kittler ELW, Tiarks CY, Rao SS, Reilly J, Leif JH, Ramshaw H, Stewart FM, Quesenberry PJ (1996) Improved engraftment of human cord blood stem cells in NOD/LtSz-scid/scid mice after irradiation or multiple-day injections into unirradiated recipients. Biol Blood Marrow Transplant, 2:15-23.
Macchiarmi F, Manz MG, Palucka AK, Shultz LD (2005) Humanized mice: are we there yet? Exp Med, 202(10):1307-1311.
MacDougall JR, Croy BA, Chapeau C, Clark DA (1990) Demonstration of a splenic cytotoxic effector cell in mice of genotype SCID/SCID.BG/BG. Cell Immunol, 130(1):106-117.
McCune JM, Namikawa R, Kaneshima H, Shultz LD, Lieberman M, Weissman IL (1988) The SCID-hu mouse: murine model for the analysisof human hematolymphoid differentiation and function. Science, 241(4873):1632-1639.
Mosier DE, Gulizia RJ, Baird SM, Wilson DB (1988) Transfer of a functional human immune system to mice with severe combined immunodeficiency. Nature, 335(6187):256-259.
Mosier DE, Gulizia RJ, Baird SM, Wilson DB, Spector DH, Spector SA (1991) Human immunodeficiency virus infection of human PBL-SCID mice. Science, 251:791-794.
Mouse Genome Sequencing Consortium (2002) Initial sequencing and comparative analysis of the mouse genome. Nature, 420(6915):520-562.
Namikawa R, Kaneshima H, Lieberman M, Weissman IL, McCune JM (1988) Infection of the SCID-hu mouse by HIV-1. Science, 242(4886):1684-1686.
Nomura T, Takahama Y, Hongyo T, Inohara H, Takatera H, Fukushima H, Ishii Y, Hamaoka Τ (1990) SCID (severe combined immunodeficiency) mice as a new system to investigate metastasis of human tumors. J Radiât Res (Tokyo), 31:288-292.
Nonoyama S, Smith FO, Bernstein ID, Ochs HD (1993) Straindependent leakiness of mice with severe combined immune deficiency. J Immunol, 150:3817-3824.
Pantelouris EM (1968) Absence of thymus in a mouse mutant. Nature, 217(126):370-371.
Pflumio F, Izac B, Katz A, Shultz LD, Vainchenker W, Coulombel L (1996) Phenotype and function of human hematopoietic cells engrafting immune-deficient CB17-severe combined immunodeficiency mice and nonobese diabetic-severe combined immunodeficiencymice after transplantation of human cord blood mononuclear cells. Blood, 88:3731-3740.
Pierer M, Müller-Ladner U, Pap T, Neidhart M, Gay RE, Gay S (2003) The SCID mouse model: novel therapeutic targets - lessons from gene transfer. Springer Semin Immunopathol, 25(1):65-78.
Roder JC (1979) The beige mutation in the mouse. I. A stem cell predetermined impairment in natural killer cell function. J Immunol, 123(5):2168-2173.
Rygaard J, Povlsen CO (1969) Heterotransplantation of a human malignan tumour to "Nude" mice. Acta Pathol Microbiol Scand, 77(4):758-760.
Sandhu JS, Clark BR, Boynton EL, Atkins H, Messner H, Keating A, Hozumi Ν (1996) Human hematopoiesis in SCID mice implanted with human adult cancellous bone. Blood, 88(6):1973-1982.
Shultz LD, Schweitzer PA, Christiansen SW, Gott Β, Schweitzer IB, Tennent B, McKenna S, Mobraaten L, Raj an TV, Greiner DL (1995) Multiple defects in innate and adaptive immunologic function in NOD/LtSz-scid mice. J Immunol, 154:180-191.
Sjak-Shie NN, Tsingotjidou AS, Zhang K, Vescio RA, Said JW, Lieberman JR, Berenson JR (1999) Development of a SCID-huanimal model that more closely resembles human multiple myeloma. Blood, 94 (10 Suppl. Part 1): 2447.
Shioji K, Yuan Z, Kita Τ, Kishimoto C (2004) Immunoglobulin treatment suppressed adoptively transferred autoimmune myocarditis in severe combined immunodeficient mice. Am J Physiol Heart Circ Physiol., 287(6):H2619-2625.
Taconic (2009) http://www.taconic.com/wmspage.cfm7parml=326 [accesed 06 October 2009]
Tassone P, Neri Ρ, Kutok JL, Tournilhac O, Santos DD, Hatjiharissi E, Munshi V, Venuta S, Anderson KC, Treon SP, Munshi NC (2005a) Combination therapy with interleukin-6 receptor superantagonist Sant7 and dexamethasone induces antitumor effects in a novel SCID-hu In vivo model of human multiple myeloma. Clin Cancer Res, ll(ll):4251-4258.
Tassone P, Neri Ρ, Kutok JL, Tournilhac O, Santos DD, Hatjiharissi E, Munshi V, Venuta S, Anderson KC, Treon SP, Munshi NC. (2005b) A SCID-hu in vivo model of human Waldenstrom macroglobulinemia. Blood, 106(4):1341-1345.
Tsingotjidou AS, Zotalis G, Jackson KR, Sawyers C, Puzas JE, Hicks DG, Reiter R, Lieberman JR (2001) Development of an animal model for prostate cancer cell metastasis to adult human bone. Anticancer Res, 21 (2A):971-978.
Tsingotjidou AS, Ahluwalia R, Zhang J, Conrad H, Emmanouilides C (2003) A metastatic human prostate cancer model using intraprostatic implantation of tumor produced by PC-3 neolacz infected cells. Int J Oncology, 23(6):1569-1574.
Tsingotjidou AS, Emmanouilides CE, Siotou E, Poutahidis T, Xagorari A, Loukopoulos P, Sotiropoulos D, Bekiari C, Doulberis M, Givissis P, Fassas A, and Anagnostopoulos A (2009) Establishment of an animal model for Waldenstrom's macroglobulinemia. Exp Hematol, :37(4):469-476.
UCCAA: University of California, Center for Animal Alternatives (2009) http://www.vetmed.ucdavis.edu/Animal_Alternatives/cancer.htm [accessed 30 January 2009].
VetGen: Veterinary Genetic Services (2009) http://www.vetgen.com/equine-scid-service.html και http://www.vetgen.com/equine-refnew-SCID.html [accessed 29 January 2009].
Wikipedia (2009) http://en.wikipedia.org/wiki/HEPA [accessed 05 October 2009].
Yonou H, Yokose T, Kamijo T, Kanomata N, Hasebe T, Nagai K, Hatano T, Ogawa Y, Ochiai A (2001) Establishment of a novel species- and tissue-specific metastasis model of human prostate cancer in humanized non-obese diabetic/severe combined immunodeficient mice engrafted with human adult lung and bone. Cancer Res, 61(5):2177-2182.