"Humanisierte" Mäuse - eine neue Möglichkeit, Nebenwirkungen neuer Medikamente zu untersuchen, bevor sie klinische Studien erreichen

Trotz der Tatsache, dass Mäuse in der biomedizinischen Forschung sehr häufig verwendet werden, hat ihre Verwendung beim Testen neuer Medikamente nicht viel geholfen. Der Grund dafür ist, dass die Leber einer Maus anders reagiert als die Leber von Menschen. Dies macht es schwierig vorauszusagen, ob das potentielle Medikament, das getestet wird, beim Menschen toxisch ist oder nicht. Daher können gesundheitsschädliche Medikamente leicht in klinische Studien eindringen, noch bevor die Wissenschaftler ihre potenziellen Risiken entdecken.
Um dieses Problem zu lösen, hat Alice Chen, eine Doktorandin der MIT-Harvard Abteilung für Gesundheitswissenschaften und Technologie (HST), eine Lösung gefunden. Sie schuf "humanisierte" Mauslebern, indem sie menschliche Lebergewebe in ihnen aufwachsen ließ, die auf Medikamente genauso reagierten wie eine menschliche Leber.
Wie in der Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften (PNAS) In der Woche vom 11. Juli kann die humanisierte Maus auch dazu verwendet werden, die Reaktion der Leber auf einige Infektionskrankheiten wie Malaria und Hepatitis zu untersuchen.
Chen sagte:

"Was für Forscher aufregend ist, ist diese Idee, dass, wenn wir diese Mäuse mit menschlichen Lebern herstellen können, wir im Grunde eine Menge von menschenähnlichen Patienten schaffen können, um Medikamente zu entwickeln oder ... neue Therapien zu entwickeln."

Eine der größten Herausforderungen, denen sich Chen bei der Entwicklung der humanisierten Mausleber gegenüber sah, bestand darin, dass die menschlichen Leberzellen, nachdem sie aus dem Körper entfernt wurden, ihre Funktion sofort verlieren könnten.
Ein weiteres Problem, mit dem sich die Forscher konfrontiert sahen, ist, dass sie nur Mäuse mit sehr geringer Immunität für die Herstellung von humanisierten Mauslebern verwenden können. Dieses Problem hat das Potential, ihre Anforderungen für das Studium der Immunantwort gegen einige infektiöse Organismen wie das Hepatitis-C-Virus sowie gegen die zur Abtötung dieser Organismen verwendeten Medikamente zu begrenzen. Chen sagt, dass das Züchten von Mäusen mit geschwächtem Immunsystem ein zeitaufwändiger Prozess ist, da es Monate dauert, eine einzige Maus mit den erforderlichen Eigenschaften zu schaffen.
Um diese Herausforderungen zu bewältigen, wurde von Chen und Bhatia ein Gewebegerüst entwickelt, das die Nährstoffe und unterstützenden Zellen enthielt, die für die Konservierung der Leberzellen benötigt wurden, kurz nachdem sie aus dem Körper entnommen wurden. Die Größe, Form und Textur des Gewebegerüsts ähnelt einer Kontaktlinse und kann direkt mit Leichtigkeit in die Bauchhöhle von Mäusen implantiert werden.
Die Forscher können dieses Gewebegerüst in bis zu 50 Mäusen pro Tag implantieren, und das implantierte Lebergewebe würde üblicherweise bis zu einer Woche dauern, um sich mit den Mäusen zu integrieren. Das Gel, das das Gerüst bildet, wirkt als partielle Barriere und verhindert die Abstoßung des Implantats durch das Immunsystem der Maus.
In dem PNAS Englisch: bio-pro.de/en/region/stern/magazin/...1/index.html Mit diesem Papier konnten die Wissenschaftler zeigen, dass Medikamente leicht das implantierte menschliche Lebergewebe erreichen, das sich nahtlos in das Kreislaufsystem der Maus einfügt. Es ermöglicht auch, dass die von der Leber produzierten Proteine ??in den Blutkreislauf gelangen. (Obwohl Mäuse ihre eigene Leber behalten haben, haben die Forscher eine Technik entwickelt, um die Reaktionen der Mausleber von der des menschlichen Lebergewebes zu unterscheiden.)
Um die Funktion der humanisierten Leber zu testen, verabreichte das Team Medikamente wie Cumarin und Debrisoquin in die humanisierte Leber und fand heraus, dass die Mäuse sie wie menschliche Lebern in Nebenprodukte zerlegten.
Eine Studie wird nun von Chen und ihren Forscherkollegen durchgeführt, um besser zu verstehen, wie die humanisierten Lebern auf andere Medikamente reagieren, deren Abbauprodukte bereits bekannt sind. Dies wird auch die Grundlage bilden, um die Auswirkungen von ungeprüften Medikamenten zu verstehen.

Chen sagt:

"Die Idee, dass man eine humanisierte Maus nehmen und diese Metaboliten identifizieren kann, bevor sie in klinische Studien geht, ist möglicherweise sehr wertvoll."

Sie versuchen auch, die Implantate so klein wie möglich zu machen, so dass Hunderte oder sogar Tausende in einer Maus implantiert werden können. Wenn sie dies erreichen, würde der Medikamentenentwicklungsprozess effizienter werden - sie würden auch weniger Mäuse für ihre Studien benötigen, fügte Chen hinzu.
Geschrieben von Anne Hudsmith