38.16 : Mouse Models of Cancer Study

Myszy i ludzie mają różne cechy anatomiczne, komórkowe i molekularne. Wykazują również około 80% ortologii w swoich regionach kodowania, co czyni myszy dobrymi organizmami modelowymi do badań nad rakiem u ludzi.

Naukowcy mogą genetycznie zmodyfikować genom myszy, aby zmutować, usunąć lub nadmiernie wyrazić potencjalne geny powodujące raka. Takie transgeniczne myszy są cennym narzędziem do badania wpływu zmienionych genów na rozwój i progresję guza.

Na przykład potencjalny onkogen może zostać zintegrowany z genomem myszy wraz z odpowiednim promotorem. Jeśli nadmierna ekspresja genu prowadzi do rozwoju guza u myszy, wskazuje to na potencjał onkogenny genu będącego przedmiotem zainteresowania.

Podobnie, mysz z nokautem, która nie ma potencjalnego genu supresorowego guza, może pomóc naukowcom zrozumieć znaczenie genu we wzroście guza.

Jednak większość genów supresorowych nowotworów odgrywa istotną rolę we wczesnym rozwoju myszy. Dlatego mysz z nokautem, u której kluczowy gen supresorowy guza jest wyciszony, może nie przetrwać do dorosłości.

W takich przypadkach można użyć warunkowych modeli myszy. W tym przypadku gen będący przedmiotem zainteresowania jest specyficznie inaktywowany tylko w docelowych komórkach tkankowych lub na pewnym etapie rozwoju.

Modele mysie zwane modelami reporterowymi są zaprojektowane tak, aby wyrażać gen z fluorescencyjnym lub luminescencyjnym genem reporterowym.

Jednoczesna ekspresja genu reporterowego z genem będącym przedmiotem zainteresowania, takim jak onkogen, sprawia, że komórki świecą. Naukowcy mogą następnie śledzić wszelkie nieprawidłowe proliferacje komórek, monitorując luminescencję komórek.

Myszy służą również jako ważne modele do badań przedklinicznych nowych leków przeciwko różnym nowotworom.

Na przykład w mysim modelu ksenoprzeszczepu ludzkie komórki nowotworowe są najpierw przeszczepiane myszy z obniżoną odpornością. Gdy komórki rozwiną się w guz o odpowiedniej wielkości, do myszy wprowadza się lek, a jego wpływ na komórki rakowe można badać in vivo.

Chociaż jest to bardzo ważne narzędzie badawcze, wykorzystanie myszy z osłabionym układem odpornościowym gospodarza nie odzwierciedla tak naprawdę warunków panujących u rzeczywistego pacjenta.

Aby przezwyciężyć ten problem, naukowcy opracowali modele zwane humanizowanymi myszami, które zostały zmienione tak, aby przenosiły ludzkie geny, komórki lub tkanki, aby naśladować funkcjonalny ludzki układ odpornościowy.