Кращий друг людини аватара
Цього року ми святкуємо 110 років, відколи мишей почали використовувати в генетичних експериментах. Насправді, якби не єпископ Австрії Антон Ернст Шаффгоч, який заборонив Менделю тримати тварин у своїй кімнаті, ми б відсвяткували 160 років з тієї події. Таким чином, про використання мишей у генетиці вперше згадується в роботах, опублікованих у 1902 р. Біологом Люсьєном Куено, який виявив, що закони Грегора Менделя стосуються не лише рослин, а й тварин.
Зараз, понад століття після цієї події, миші стали тваринами, яких часто використовують у лабораторних експериментах. Є кілька причин, чому вчені вибирають цих тварин для тестування наркотиків або для інших медичних експериментів. Перш за все, миші - хороший вибір, оскільки це маленькі ссавці, прості в обігу. З іншого боку, після послідовності їх геному було встановлено, що всі гени мишей знаходять свій еквівалент серед генів людини.
Маніпулюючи мишачими генами, вчені дізнаються, як вони працюють не лише на тваринах, а й на людях. Такі дослідження особливо важливі при вивченні відхилень, що призводять до захворювань людини. У цьому сенсі фармацевтичні експерименти, проведені на мишах, є найважливішим кроком на шляху до відкриття методів лікування, здатних запобігти або вилікувати такі захворювання, як діабет або рак.
Стаття, написана Ендрю Поллаком у The New York Times, представляє найновіші типи досліджень у цій галузі, які більше не розглядають хвороби в цілому, а намагаються знайти конкретні методи лікування кожного типу або підтипу захворювання. Ось так миші зараз беруть участь у персоналізованій медицині, щоб знайти конкретні методи лікування для кожного пацієнта.
Нові типи експериментів на мишах передбачають імплантацію частини людських органів або пухлини тварині. Вже існують компанії, які розпочали продаж таких тварин, створених спеціально для залучення до розробки нових медичних процедур.
"Така миша дає нам можливість протестувати ліки, щоб з'ясувати, які методи лікування працюють найкраще, не піддаючи пацієнта токсичності", - сказав Колін Коллінз з Університету Британської Колумбії.
Однак вчені попереджають, що поки не відомо, чи використання аватарів сприяє продовженню життя хворих на рак. Крім того, впровадження цієї методики може коштувати до десятків тисяч доларів - грошей, які не покриваються страховими компаніями.
Незважаючи на це, деякі онкологічні пацієнти готові спробувати будь-який метод, який потенційно може врятувати їм життя. Одним із таких хворих є Майкл Фіні, хлопчик, якому в 2009 році, у віці 6 років, був діагностований тип раку кісток, який називається саркома Юінга.
Коли в лютому Майклу зробили операцію з видалення пухлини, яка дійшла до його легенів, миша отримала частину взятої ракової тканини. Через два місяці, коли пухлина розвинулася у миші, її видалили, але лише для того, щоб розділити на кілька фрагментів, які були імплантовані іншим мишам. Ще через 30 днів вчені отримали достатньо аватарів, щоб почати випробування.
За створення аватарів та тестування 4 різних видів наркотиків сім'я Майкла заплатила 25 500 доларів. У липні з’явилися перші результати. Поєднання 4 препаратів було особливо активним у зменшенні пухлин у мишей. На даний момент Майкл не пробував лікування, оскільки він бере участь у клінічному випробуванні на основі експериментального препарату. Однак, якщо це лікування не дає результатів, швидше за все, використовуватимуть препарати, що зменшують пухлини мишей.
З іншого боку, миші-аватари корисні не тільки в боротьбі з раком. Наприклад, доктор Меган Сайкс з Колумбійського університету, США, використовувала зразок, взятий у стегна чоловіка, для копіювання імунної системи людини у мишей. Безпосередньою метою є вивчення розвитку діабету 1 типу, аутоімунного захворювання. У довгостроковій перспективі дослідник вважає, що такі миші можуть виробляти імунні клітини для того, щоб передаватися пацієнтам, щоб допомогти їм боротися з різними захворюваннями.
У Вашингтонському університеті св. Луї, доктор Джеффрі Гордон пересадив "колекцію" бактерій з кишечника людини миші. "Гуманізовану" тварину можна використовувати для проведення широкого спектру досліджень, включаючи деякі, щоб спостерігати вплив змін дієти на здоров'я людини.
В онкології лікування, яке діє на мишах з імплантованими пухлинами, не обов’язково діє на людей. Однак багато дослідників воліють працювати з такими мишами, оскільки деякі дослідження припускають, що нещодавно імплантовані пухлини від пацієнтів до мишей більше схожі на захворювання людини, ніж пухлини, індуковані тваринами за допомогою "класичної" техніки ін'єкції мишей. клітини пухлини, вирощені в лабораторії.
Це пояснює, чому останнім часом все більше клінік практикують персоналізовану медицину такого роду. У клініці Майо створюються аватари, щоб «увіковічнити» пухлини пацієнтів під час клінічних випробувань. З іншого боку, вчені з лабораторії Джексона в Сакраменто створюють колекцію спеціальних тварин, які представляють різні типи раку, що використовуються в дослідженнях. Такі компанії, як Oncotest у Німеччині та StemMed у Х'юстоні, допомагають фармацевтичним компаніям проводити клінічні випробування на мишах, які служать моделями пацієнтів.
У той же час дослідники Bayer Schering Pharma випробували експериментальний препарат на мишах, який служив копією для 22 хворих на рак легенів. Завдяки персоналізованим мишам у дослідженні вчені змогли створити більш ефективний препарат.
Однак дублі не є ідеальною заміною. Пухлина, імплантована під шкіру миші, може поводитися не так, як у грудях або легенях пацієнта, з якого її витягли. На відміну від людей, миші генетично сконструйовані для запобігання відторгненню пухлини. Як наслідок, імунна система у них недостатня.
З іншого боку, є практичні проблеми. Іноді пухлини, витягнуті у пацієнтів, у мишей взагалі не розвиваються. Більше того, щоб отримати достатньо персоніфікованих мишей, щоб можна було протестувати більше процедур, потрібно щонайменше чотири місяці лабораторних робіт. Ось так доктор Харві Пасс, фахівець з торакальної хірургії з Університету Нью-Йорк заявив, що чотири з восьми пацієнтів, яких він рекомендував до онкології Чемпіонів (лабораторії, де виготовляли миші Майкла Фіні), померли перед тим, як пройшли позитивні результати. миші на замовлення.
Доктор Ронні Морріс, президент онкології Чемпіонів, сказав, що на сьогоднішній день у компанії було 160 пацієнтів, але на сьогоднішній день протестовано лише 60 з них. Інші пацієнти або занадто швидко помирали, або пухлини не росли на мишах, або вони ледве стали клієнтами. Однак дотепер компанія досягла хороших результатів у тестах на злоякісні пухлини товстої кишки, стравоходу, шлунка, легенів, підшлункової залози та молочної залози.
Компанія Champions Oncology, заснована двома онкологами з Університету Джона Хопкінса, опублікувала минулого року звіт про 14 пацієнтів. Аватарові тести виявили здатність ліків або їх комбінацій зменшувати пухлини у 12 пацієнтів.
Однак скорочення пухлин не завжди забезпечує продовження життя, і скептики вважають, що необхідні рандомізовані клінічні випробування, щоб показати, чи було лікування пацієнтів з аватарами кращими, ніж лікування інших хворих. Також, залежно від результатів цих досліджень, страхові компанії вирішуватимуть, чи платити за такі втручання.
Створення аватарських мишей - не обов'язково складний процес. Зараз один із дослідників Чемпіонів міг знеболити мишу, щоб зробити розріз на спині для імплантації пухлини. Весь процес, включаючи зашивання розрізу, займає близько 5 хвилин. В іншій кімнаті є клітини, повні оголених мишей, названих так тому, що генетична аномалія, покликана послабити їх імунну систему, залишає їх без шерсті. Величезні набряки спостерігаються на лівій стороні деяких мишей. Тільки у мишей, які отримували ефективне лікування, набряки менш помітні.
Мишей, з яких витягують пухлини для подальшого фрагментації та трансплантації, вбивають, а ті, у кого проявляються ознаки хвороби, отримують таке саме лікування.
Деякі вчені стверджують, що тестування пухлини на генетичні мутації є більш практичним способом визначити правильне лікування. Однак ця методика не завжди призводить до ефективних методів лікування.
Перевага техніки аватар підкреслює ізраїльський режисер Нір Тойб, у якого рак легенів. Він сказав, що лікування, запропоноване генетичним аналізом, не дало результатів, тоді як комбінація препаратів, натхненних тестами аватара, призвела до зникнення 10 пухлин у нього в правій нирці.
Хоча Тойб часто жартує, що його «клонували» в армію мишей, ні він, ні більшість пацієнтів не відчувають прив’язаності до цих мишей.
Майкл, з іншого боку, засмутився, дізнавшись, що він "дасть рак" мишам і що це може їх вбити. Навпаки, його мати пов’язує мишей з неприємною подією, оскільки в його квартиру вторглися такі тварини. Однак вона сказала, що якщо тести на аватари врятують життя її сина, вона буде любити мишей назавжди.
На відео нижче ви можете переглянути історію Донетт Пелтьє, пацієнтки, яка страждає на рак товстої кишки. У 2008 році рак поширився на інші органи живота, але Донетт не оголосила себе переможеною. "Я ходив до кількох лікарів у декількох різних штатах, шукав, хто мені допоможе, а не просто казав:" Іди додому і зроби хіміотерапію! Успіху! ". Я не можу цього прийняти. Я одинока мати, мені лише 44 роки, і я не приймаю таких відповідей ", - сказала пацієнтка. Звернувшись до онкологів-чемпіонів, Донетт отримав лікування, протягом якого протягом 15 місяців рак був у стадії ремісії. Більше того, завдяки іншому лікуванню, яке було знайдено цими фахівцями два роки тому, було видалено пухлину, яка блокувала роботу нирок Донетт.