Dyremodeller I Moderne Biomedisinsk Forskning

ved begynnelsen av det tjuende århundre, bruken av dyremodellering hadde økt dramatisk, og Mens noen individer fortsatt stilt spørsmål ved etikk deres bruk, dyremodellering, spesielt hos gnagere, hadde blitt de rigeur metode for å demonstrere biologisk betydning. Men alle forsøksdyr på denne tiden var outbred og som bruk av dyr ble mer eksperimentell, snarere enn observasjons, forskere snart verdsatt confounding faktor av genetisk variasjon i sin forskning. Gjennom innsatsen til mange fremtidsrettede personer Som William Castle, Clarence Little, Halsey Bagg og Leonell Strong, ble dette problemet løst via innavl av mus til det punktet at genetisk identiske mus ble tilgjengelig for eksperimentell bruk (Se Tabell 2). Dette ga en jevn kilde til forsøkspersoner som avlet til modenhet svært raskt og med begrenset variasjon fra kull til kull og år til år. Etter hvert som flere og flere innavlede stammer av mus og rotter ble utviklet, ble det snart verdsatt at det var iboende forskjeller mellom stammer i grunnleggende biologiske parametere, samt følsomhet for induserte og spontant forekommende sykdommer. Mange av disse var komplementære stammer avlet parallelt og ga følsomme og resistente stammer som ellers er genetisk like, for eksempel ikke-overvektige diabetiker (NOD) og relaterte stammer.3 dermed er stammevalg en av de viktigste hensynene i dyremodellering, spesielt hos gnagere.

Tabell 2

Siste Milepæler I Dyremodellering

År forsker(er) Milepæl
1902 william castle begynner avl mus for genetiske studier
clarence little Begynner innavlsmus for å eliminere variasjon 1920s Frederick Banting Isolert hundeinsulin og effektivt behandlede diabetiske hunder
ca. 1930 Lille Og MacDowell Første innavlede mus (20 bror × søster paringer) oppnådd
1940s 1940s john cade Studerte bruken av litiumsalter som et antikonvulsivt middel i marsvin og oversatte sine funn til behandling av depresjon
1976 rudolf jaenisch et al. Utviklet første transgen mus
1980s Flere Omfattende testing av legemiddelsikkerhet og doseringsregimer for HIV utført i rhesus macaques
1987 capecchi, evans og smithies utviklet første knockout-mus
1997 wilmut og campbell først dyr klonet fra en voksen somatisk celle, Dolly sauene
2002 Flere mus genom sekvensert
2004 flere rottegenom sekvensert
2009 aron geurts et al. Utviklet første knockout rotte

visse modeller. Så, som fremskritt ble gjort innen genetikk, forskere ble stadig mer flinke til å manipulere som ennå unsequenced genomet av mus. 1980-tallet så en eksplosjon i denne teknologien med adventen av transgene mus som bærer ekstra genetisk materiale, og knockout-mus der genetisk materiale slettes. Nylig har vår evne til å manipulere musgenomet blitt stadig mer raffinert med utviklinger som vevsspesifikke metoder for å slå ut gener som Cre-Lox – systemet,4 metoder for å slå på eller av gentranskripsjon in vivo ved bruk av tetracyklin-eller tamoxifen – induserte systemer,5 og metoder for å identifisere eller fjerne hele cellelinjer in vivo via henholdsvis fluorescerende protein-og difteri-toksinreseptor-knockinmus.6, 7 I Tillegg har forskere brukt lignende teknologier for å generere transgene rotter,8 katter, 9 hunder, 10 kaniner, griser,sauer, 11 geiter, storfe,kyllinger,12 sebrafisk,13 og ikke-menneskelige primater, 14 for å nevne noen få. Mens evnen til å generere målrettede gen knockouts i andre arter har slått seg bak, ble knockout rotter vellykket opprettet i 2009 ved hjelp av en sinkfingernuklease-basert teknikk som er forskjellig fra den som brukes i mus.15

musen fortsetter å være drivkraft for biomedisinsk forskning (se sidebar side 206). Utvilsomt er den viktigste forandringen de siste 25 årene den spektakulære eskaleringen av laboratoriemusen i forskning, som står i skarp kontrast til den avtagende rollen til de fleste ikke-gnagerepattedyr modeller (Se Figur 1). Til sammenligning har bruken av rotten plateaued, da målrettede genetiske manipulasjoner viste seg vanskeligere i denne arten. Opprettelsen av de første knockout-rottene kan bidra til å forklare det aller siste oppkrysset i rottemodellbaserte biomedisinske publikasjoner. Men med den økende kapasiteten til å modifisere genomene til andre laboratoriearter enn musen, endres ansiktet til biomedisinsk forskning nå. Genetisk formbare arter som svin og sebrafisk er i økende grad utkonkurrerende når vanlige modellorganismer som marsvin, kanin og ferret (Se Figur 1). Disse viktige trendene avslører både 1) den dramatisk økende nytten av visse modellarter i forhold til andre, og 2) forfining av dyreforskning ved bruk av den laveste bestilte vertebrate som er mulig for å oppnå et gitt vitenskapelig mål.

Pubmed søkeresultater etter publiseringsdato, 1970 gjennom 2011. Søkeord for hver art inkluderte det vitenskapelige navnet og det vanlige navnet for hver art; bortsett fra at bare det vitenskapelige navnet ble brukt til mus og rotte. «Ikke-gnager pattedyr modeller» inkluderer hunden, kanin, katt, rhesus macaque, marsvin, svin, sjimpanse, og ilder.

i Tillegg førte anerkjennelsen av virkningen av gastrointestinal og dermal mikrobiota til fødselen av en helt ny forskningsalder – gnotobiotika. Gjennom Bruk Av Keisersnitt, fleksible filmisolatorbur og bestrålt mat, kan mus nå opprettholdes i helt bakteriefrie forhold eller koloniseres med en eller flere definerte bakteriearter. En kombinasjon av åtte commensal aerobic og anaerobe bakterier kalt Altered Schaedler ‘ S Flora (ASF) brukes ofte som den kjente tarmmikrobiota.16 men med den nylige utviklingen av robuste metoder for fingeravtrykk av hele det mikrobielle miljøet i tarmen, som Denaturering Av Gradient Gelelektroforese, Automatisert Ribosomal Intergenisk Avstandsanalyse og dyp sekvensering, er forskere i stand til raskt og pålitelig å overvåke sammensetningen av tarmmikrobiotaen og dermed bevege seg bort fra mer reduksjonistiske modeller som ASF. Mens utviklingen av innavlede gnagerstammer tillot kontroll av vertsgenetikk, tillater utviklingen av forskningsdyr som har kompleks, men definert mikrobiota, kontroll av mikrobiell genetikk som er kjent for å påvirke vertsfysiologi. Videre kan gnotobiotika også brukes på ikke-murine arter, så dette feltet vil trolig fortsette å utvikle seg.

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert.