38.16 : Mouse Models of Cancer Study

Мыши и люди имеют различные анатомические, клеточные и молекулярные характеристики. Они также демонстрируют примерно 80% ортологии в своих кодирующих областях, что делает мышей хорошими модельными организмами для исследований рака человека.

Исследователи могут генетически модифицировать геном мыши, чтобы мутировать, удалять или чрезмерно экспрессировать гены, вызывающие рак. Такие трансгенные мыши являются ценным инструментом для изучения влияния измененных генов на развитие и прогрессирование опухолей.

Например, потенциальный онкоген может быть интегрирован в геном мыши вместе с соответствующим промотором. Если чрезмерная экспрессия гена приводит к развитию опухоли у мыши, это указывает на онкогенный потенциал интересующего гена.

Точно так же нокаутная мышь, у которой отсутствует потенциальный ген-супрессор опухоли, может помочь исследователям понять значение этого гена в росте опухоли.

Тем не менее, большинство генов-супрессоров опухолей играют важную роль в раннем развитии мышей. Таким образом, мышь с нокаутом, у которой подавляется ключевой ген-супрессор опухолей, может не выжить до взрослого возраста.

В таких случаях можно использовать условные модели мыши. При этом ген, представляющий интерес, специфически инактивируется только в клетках целевой ткани или на определенной стадии развития.

Мышиные модели, называемые репортерными моделями, спроектированы для совместной экспрессии гена с флуоресцентным или люминесцентным репортерным геном.

Одновременная экспрессия репортерного гена с интересующим его геном, таким как онкоген, заставляет клетки люминесцентизироваться. Затем исследователи могут отслеживать любую аномальную пролиферацию клеток, контролируя люминесценцию клеток.

Мыши также служат важными моделями для доклинических испытаний новых лекарств против различных видов рака.

Например, в мышиной модели ксенотрансплантата опухолевые клетки человека сначала пересаживаются мыши с ослабленным иммунитетом. Как только клетки развиваются в опухоль соответствующего размера, мышам вводят лекарство, и его влияние на раковые клетки можно изучить in vivo.

Несмотря на то, что это очень важный исследовательский инструмент, использование мышей с ослабленной иммунной системой хозяина на самом деле не отражает состояние реального пациента.

Чтобы преодолеть эту проблему, ученые разработали модели, называемые гуманизированными мышами, которые были изменены таким образом, чтобы они несли человеческие гены, клетки или ткани, имитирующие функциональную иммунную систему человека.