Teadlased lõid esimese hiiremudeli, millel on täielik inimese immuunsüsteem

Texase ülikooli teadlased lõid nn humaniseeritud hiiremudeli, millel on inimese immuunsüsteem ja inimestele omane soolestiku mikrobioota, mis on võimeline looma spetsiifilisi antikehasid.

Tänavu augustis väljaandes Nature Immunology mitmeaastase projekti eesmärk oli ületada praeguste inimmudelitega kaasnevaid tõkkeid.

Hiiri kasutatakse laialdaselt bioloogilistes ja biomeditsiilistes uuringutes, sest nad on väiksed, lihtsasti hooldatavad ning neil on mitmeid sarnaseid immunoloogilisi ja bioloogilisi sarnasusi inimestega. Lisaks on nad lihtsasti geneetiliselt muundatavad.

Siiski ei vasta paljud nende immuunvastuse geenid inimeste omadele, seega sai teadlaste prioriteediks humaniseeritud hiiremudeli loomine.

Esimesed humaniseeritud hiired loodi 1980ndatel, et uurida HIV-d ja inimese immuunvastust viirusele. Sellest ajast saati on neid erinevate haiguste mõistmiseks loodud, kuid seni ei oldud loodud hiirt, millel on täisfunktsionaalne inimese immuunsüsteem. Seega ei olnud need sobilikud immunoteraapia arendamisel, inimeste haiguste modelleerimisel ja vaktsiinide väljatöötamisel.

Mikrobioloog Paolo Casali töörühm alustas immuunpuudulike NSG W41 mutanthiirte süstimisega intrakardiaalselt (vasaku vatsakese) inimtüvirakkudega. Mõne nädala pärast, kui siirdamine on kinnistunud, töödeldi hiiri hormonaalselt 17b-östradiooliga (E2), mis on kõige tugevam östrogeeni vorm organismis.

Östrogeeniga hormonaalse töötlemise ajendiks olid Casali ja teiste varasemad uuringud, mis näitasid, et östrogeen suurendab inimese tüvirakkude ellujäämist, suurendab B-lümfotsüütide diferentseerumist ja antikehade tootmist viiruste ja bakterite vastu.

Tulemuseks saadud humaniseeritud hiirtel on täielikult arenenud lümfisõlmed, tüümuse epiteeli retikulaarrakud, inimese T- ja B-lümfotsüüdid, mälu B-lümfotsüüdid ja plasmarakud - mis toodavad väga spetsiifilisi antikehi ja autoantikehi -, mis on identsed inimeste omadega.

Näiteks saavad humaniseeritud hiired luua pärast vaktsineerimist Salmonella Typhimurium ja SARS-CoV-2 viiruse vastu küpseid neutraliseerivaid antikehi.

Casali sõnul avab täielikult humaniseeritud hiirte avastus võimalused taoliste katsete tegemiseks inimesel, immunoteraapia arendamiseks, inimeste bakteriaalsete ja viiruslike vaktsiinide väljatöötamiseks ning ühtlasi paljude inimeste haiguste modelleerimiseks. Samuti loodab ta, et uus lähenemisviis võib muuta loomade kasutamise immunoloogilistes, mikrobioloogilistes ja biomeditsiinilistes uuringutes iganenuks.