Мышь-химера излечит от рака печени?

Специалисты из американского института биологических исследований Д. Солка привили генетически измененной мыши клетки человеческой печени — гепатоциты. Теперь у ученых появилась модель для тестирования препаратов, способных излечить целый ряд заболеваний этого важного органа. В будущем планируется использовать ее для изучения и лечения рака печени.

Фото: Фото: AP

Для изучения различных заболеваний и исследования эффективности лекарств биологам необходимо либо вырастить в лабораторных условиях колонию клеток того или иного органа, либо подыскать животное-модель, организм которого будет реагировать на воздействие так же, как и человеческий.

В случае с гепатоцитами проделать и то и другое непросто. Вне человеческого организма они меняют свойства и почти не растут, а стандартные лабораторные животные — мыши и крысы — вирусным гепатитом, к примеру, не болеют. Вирус поражает лишь печень человека и шимпанзе (но выращивать и заражать последних сложно и неэтично, считают ученые).

Кроме того, существующие видовые различия приводят к тому, что иногда эффективное лекарство, которое не было токсичным в случае с лабораторными животным, ведет себя по другому относительно человека. "Именно поэтому мы и решили создать мышь-химеру", — рассказывает один из авторов нынешнего исследования Карл-Димитер Биссиг.

Несколько лет назад группа Биссига создала генетически модифицированную мышь, у которой ее собственные клетки печени быстро разрушались. Биологи подсаживали на их место человеческие гепатоциты, заполнявшие освободившееся пространство.

Читайте также: Опыты на животных уходят в прошлое

Однако такой подход оказался если не провальным, то, по меньшей мере, не лучшим: "измененные" мыши быстро умирали, а значит, вживлять печеночные клетки человека им надо было уже в возрасте нескольких недель. Чтобы подобрать оптимальное время пересадки клеток печени человека, ученые решили скорректировать прежнюю процедуру.

Поначалу они провели модификации генома грызунов, которые изменили количество иммунных клеток, чтобы те не атаковали "чужаков". Далее Биссиг и его коллеги вынудили клетки печени мышей накапливать аминокислоту тирозин. В организме она способствует созданию необходимых белков, но гепатоциты избавляются от нее, так как в большом количестве это вещество становится токсичным.

Фото: AP

В результате тирозин накапливался в клетках печени и разрушал их, давая преимущество гепатоцитам человека. Чтобы не убить печень (и вместе с ней грызунов) раньше положенного срока, исследователи начали выдавать мышам лекарство, которое до некоторых пор сдерживало токсичное действие тирозина. Так ученым удалось добиться контроля над вымиранием гепатоцитов мышей.

Далее грызунам ввеликлетки печени человеческих доноров. Гепатоциты смогли заполнить почти 97 процентов мышиной печени. Затем мышей-химер заразили вирусами гепатита B и C. Вскоре исследователи обнаружили большое количество патогенных веществ в крови животных.

Читайте также: Эра антибиотиков подходит к концу?

"В будущем наша модель может быть использована для изучения рака печени", — надеется глава исследования профессор Индер Верма. Другие варианты применения: лечение малярии и создание препаратов, активирующих самостоятельную регенерацию клеток печени.

После удачного первого этапа исследования ученые решили попробовать вылечить мышь "человеческим" лекарством. Несколько стандартных препаратов, спасающих от гепатита C, помогли грызунам справиться с болезнью. Это окончательно убедило американских специалистов в том, что клетки печени мышей-химер ведут себя точно так же, как человеческие.

Впрочем, данная модель по-прежнему не идеальна. Рэймонд Чун из медицинской школы Гарварда полагает, что для всеобъемлющего эксперимента, помимо клеток печени, необходимо также задействовать иммунную систему человека. "Мы не можем с уверенностью прогнозировать отклик нашего иммунитета на воздействие антивирусного препарата, который будет протестирован на таких мышах", — поясняет он.

На это Биссиг отвечает, что в будущем его группа планирует "приложить" к своей нынешней модели еще и иммунную систему человека.

О важности экспериментов, проводимых американскими специалистами, корреспонденту "Правды.Ру" рассказал руководитель Центра изучения печени Медицинского факультета РУДН, доктор медицинских наук, профессор Павел Огурцов:

"Эксперименты на животных — неотъемлемая часть доклинических испытаний лекарственных препаратов. А так как в большинстве государств эксперименты на людях запрещены, возможно, это единственный шанс создания новых лекарств для лечения тяжелых, а порой и неизлечимых недугов. На мой взгляд, эксперименты американских специалистов, которым удалось добиться хорошей приживаемости у мышей человеческих гепатоцитов — прорыв в медицине. Особенно это важно для испытаний препаратов от таких распространенных заболеваний печени, как вирусные гепатиты, цирроз, рак.

Лабораторные исследования и испытания на животных необходимы для анализа биологической активности, безопасности и усвояемости новых лекарств. Они позволяют выявить длительность действия лекарства в организме и помогают определить, как часто и в каких дозах оно должно приниматься. Правда, процесс этот довольно длительный. В среднем, подтверждение пригодности препарата к его широкому использованию занимает от четырех до шести лет".

Читайте также в Правде.Ру