Zvířecí Modely v Moderní Biomedicínský Výzkum

na začátku dvacátého století, použití zvířat modelování dramaticky zvýšil, a zatímco někteří jedinci stále zpochybnil etiku jejich použití, modelování zvířat, zejména hlodavců, se stal de rigueur způsob prokázání biologický význam. Nicméně, všechny výzkum zvířat v této době byly outbrední a jak se zvířata používají se stal více experimentální, spíše než observační, vědci brzy ocenili zavádějící faktor genetické variability v jejich výzkumu. Přes úsilí mnoha pokrokových jedinců, jako jsou William Castle, Clarence Málo, Halsey Bagg, a Leonell Silný, tento problém byl vyřešen pomocí příbuzenské plemenitby se myší k bodu, že geneticky identické myši se stal k dispozici pro experimentální použití (viz Tabulka 2). To poskytlo stálý zdroj výzkumných subjektů, které se chovaly do dospělosti velmi rychle a s omezenou variabilitou od vrhu k vrhu a rok od roku. Jak více a více inbrední kmeny myší a potkanů byly vyvinuty, to bylo brzy zřejmé, že tam byly inherentní rozdíly mezi kmeny v základní biologické parametry, stejně jako náchylnost k vyvolaný a spontánně se vyskytující onemocnění. Mnoho z nich byly komplementární kmeny chované paralelně poskytující citlivé a rezistentní kmeny, které jsou jinak geneticky podobné, jako je neobézní diabetik (NOD) a příbuzné kmeny.3 výběr kmenů je tedy jedním z nejdůležitějších hledisek v modelování zvířat, zejména u hlodavců.

Tabulka 2

Nedávné Milníky v Živočišných Modelování

Roky Výzkumník(s) Milník
1902 William Castle Začíná chov myší pro genetické studie
1909 Clarence Trochu Začíná inbrední myší odstranit variace
1920 Frederick Banting Izolované psí inzulínu a efektivně léčit diabetické psy
ca. 1930 Malé a MacDowell První plně inbrední myši (20 bratr x sestra, páření) dosáhnout
1940 John Cade Studoval použití soli lithia jako antikonvulzívum u morčat a překládal jeho zjištění na léčbu deprese
1976 Rudolf dohledem jaenisch et al. Vyvinul první transgenní myši
1980 Několika Rozsáhlé testování bezpečnosti léčiv a dávkovacích režimů pro HIV provádí v rhesus makaků
1987 Capecchi, Evans, a Smithies Vyvinul první knockout myši
1997 Wilmut a Campbell První klonovaných zvířat z dospělé somatické buňky, Ovce Dolly
2002 Několika Myš sekvenci genomu
2004 Několika Rat genom sekvenován
2009 Aron Geurts et al. Vyvinul první vyřazovací krysa

Pokud je přirozené modely nebyly k dispozici nebo proveditelné, schopnost manipulovat genom modelových druhů povoleno pro tvorbu zvířata jedinečně citlivé nebo rezistentní na určitý model. Tak, jak byly učiněny pokroky v oblasti genetiky, vědci se stali stále více zběhlými v manipulaci s dosud neovlivněným genomem myší. 1980 viděl explozi v této technologii s příchodem transgenních myší nesoucích další genetický materiál a vyřazovacích myší, ve kterých je genetický materiál odstraněn. V poslední době, naše schopnost manipulovat s myší genom se stává stále více rafinované s vývojem, jako jsou tkáňově specifické způsoby vyřazení genů, jako je Cre-Lox systém,4 metody zapnutí nebo vypnutí transkripce genů in vivo pomocí tetracyklinu nebo tamoxifenem-indukované systémy,5 a metody identifikace nebo odstranění celé buněčné linie in vivo pomocí fluorescenční protein – a záškrtu toxin receptor-klepání myší, resp.6, 7, Navíc, vědci používají podobné technologie pro generování transgenních potkanů,8 koček,9 psů,10 králíků, prasat, ovcí,11 koz, skotu, kuřat,12 danio pruhované,13 a subhumánních primátů,14, abychom jmenovali jen několik. Zatímco schopnost vytvářet cílené genové vykrojení u jiných druhů zaostává, knockout krysy byly úspěšně vytvořen v roce 2009 pomocí zinc finger nuclease-založené techniky, které se liší od používaných u myší.15

myš je i nadále hybnou silou biomedicínského výzkumu (viz boční strana 206). Nepochybně nejdůležitější změnou za posledních 25 let je velkolepá eskalace laboratorní myši ve výzkumu ,která stojí v do očí bijícím kontrastu s klesající rolí většiny modelů savců bez hlodavců (viz Obrázek 1). Pro srovnání, použití potkana se plošně zvýšilo, protože cílené genetické manipulace se u tohoto druhu ukázaly jako obtížnější. Vytvoření prvních knockout potkanů může pomoci vysvětlit velmi nedávné up-tick v biomedicínských publikacích založených na krysích modelech. S rostoucí schopností modifikovat genomy laboratorních druhů jiných než myš se však tvář biomedicínského výzkumu nyní mění. Geneticky tvárné druhy, jako jsou prasata a zebrafish, stále více konkurují běžným modelovým organismům, jako je morče, králík a fretka (viz Obrázek 1). Tyto důležité trendy ukazují, jak 1) výrazně zvyšuje užitečnost některých modelových druhů ve srovnání s ostatními, a 2) upřesnění výzkumu na zvířatech prostřednictvím použití nejnižší nařídil obratlovců možné dosáhnout daných vědeckých cílů.

Pubmed výsledky vyhledávání podle data publikace, 1970 až 2011. Hledané výrazy pro každý druh zahrnovaly vědecký název a obecný název pro každý druh; kromě toho, že pro myš a potkana byl použit pouze vědecký název. „Modely savců bez hlodavců“ zahrnují psa, králíka, kočku, makaka rhesus, morče, prasata, šimpanze a fretku.

kromě toho uznání vlivu gastrointestinální a dermální mikrobioty vedlo k narození zcela nové výzkumné éry-gnotobiotik. Použitím císařského porodu, izolátorových klecí s flexibilním filmem a ozářeného jídla mohou být myši nyní udržovány v podmínkách zcela bez zárodků nebo kolonizovány jedním nebo více definovanými bakteriálními druhy. Kombinace osmi symbiotické aerobní a anaerobní bakterie zvané Změnil Schaedler Flóry (ASF) se běžně používá jako známé střevní mikroflóry.16 Nicméně, s nedávný vývoj robustní metody snímání otisků prstů celý střevní mikrobiální společenství jako Denaturace Přechodu Gelové Elektroforézy, Automatizované Ribosomal Intergenic Spacer Analysis, a hluboké sekvenování, vědci jsou schopné rychle a spolehlivě sledovat složení střevní mikroflóry a tedy odklon od více redukcionistické modely, jako jsou ASF. Zatímco vývoj inbredních kmenů hlodavců povoleno pro kontrolu hostitele, genetika, vývoj, výzkum zvířat přechovávání složité, ale definovanými mikroflóry umožňuje kontrolu mikrobiální genetiky známo, že dopad hostitele fyziologie. Kromě toho lze gnotobiotika aplikovat také na nemyšlené druhy, takže se toto pole pravděpodobně bude i nadále vyvíjet.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.