modele de Mouse – ul
soareci Umanizati-soareci grefate cu celule umane sau țesuturi-sau șoareci transgenici care exprimă gene umane reprezintă o metodă puternică pentru studiul celulelor umane in vivo. Progrese semnificative în modelele de șoarece umanizate au avut loc în ultimii 25 de ani după descoperirea mutației severe de imunodeficiență combinată (scid) în tulpina de șoarece C. B-17 în anii 1980 (Bosma și colab., 1983). Multe grupuri au fost în măsură să demonstreze că subletal iradiat C.Șoarecii B-17 SCID susțin grefarea și diferențierea celulelor progenitoare CD34+ de BM și UCB umane (Vormoor și colab., 1994; Lapidot și colab., 1992) în mai multe linii hemopoietice. Având în vedere acest lucru, celulele stem CD34+ au fost inventate celule de repopulare SCID (SRC), deoarece erau capabile să repopuleze linii hematopoietice la un șoarece SCID. Cu toate acestea, grefarea umană, în special cea a liniei de celule T, era încă destul de scăzută în această tulpină. O a doua descoperire a fost făcută la mijlocul anilor 1990 prin introducerea mutației SCID pe fundalul șoarecelui diabetic nonobez (NOD) (NOD/SCID) (Shultz și colab., 1995). Tulpina de șoarece consangvinizat nu are multe aspecte ale funcției imune înnăscute, în special, activitatea redusă a celulelor NK, care reprezintă o barieră majoră în calea grefării. Datorită creșterii semnificative a chimerismului uman observat la acești șoareci, acesta a devenit standardul de aur pentru studiul hematopoiezei umane și HSCs (Larochelle și colab., 1996; Greiner și colab., 1995). Ulterior dezvoltării acestor șoareci s-a demonstrat că animalele NOD/SCID tratate cu un anticorp care blochează il-2R la șoarece, reducând astfel în continuare funcția NK, au prezentat o îmbunătățire a limfopoiezei T (Kerre și colab., 2002).
o limitare majoră a utilizării șoarecilor NOD/SCID a fost incidența ridicată a timomului și sensibilitatea la radiații scurtând durata de viață a acestor șoareci și împiedicând analiza pe termen lung (Shultz și colab., 1995). În 2002, a fost dezvoltată o nouă generație de șoareci care poartă o deleție țintită a receptorului interleukinei-2 (Il2rg−/−) lanț de OLT, cunoscut și sub numele de citokină comună (yc). Il2rg yc este o subunitate critică pentru citokinele IL-2, IL-4, IL-7, IL-9, IL-15 și IL-21, făcând aceste citokine nefuncționale pe celulele lor țintă. Două modele utilizate pe scară largă pentru studiul dezvoltării hematolimfoide sunt tulpinile de șoarece imunodeficiente BALB/c RAG2−/−yc−/− și NOD/SCID/ycnull. Șoarecii cu deficit de RAG2 nu au celule T și B mature, datorită absenței rearanjării receptorilor TCR și imunoglobulinei (Ig) (Shinkai și colab., 1992; Mombaerts și colab., 1992), prezentând astfel un fenotip similar cu șoarecii SCID. Mai mult, deoarece citokina IL-15 este critică pentru dezvoltarea celulelor NK, acești șoareci sunt, de asemenea, lipsiți de celule NK, făcându-i triplu deficienți pentru celulele T, B și NK. Traggiai și colegii (Traggiai și colab., 2004) au fost primul grup care a descris modelul în care nou−născuții RAG2−/− yc−/ – au fost transplantați cu celule CD34+ CB umane prin injecție intrahepatică. Folosind acest model, celulele T umane mature au fost detectate în timusul, splina și ganglionii limfatici de șoarece și au fost generate la niveluri semnificativ mai ridicate decât modelele anterioare. Mai mult, celulele T umane generate la acești șoareci păreau funcționale. Rezultate similare au fost observate de Ishikawa și colab. (2005), inclusiv analiza pentru alte subseturi hematopoietice umane prezente la șoarecii reconstituiți NOD/SCID/yc−/−).
o serie de studii care utilizează adulți în loc de RAG2−/−yc−/− și șoareci NOD/SCID/yc−/− demonstrează un sprijin sporit al dezvoltării hematolimfoide umane în comparație cu tulpinile disponibile anterior (Yahata și colab., 2002; Shultz și colab., 2005; Watanabe și colab., 2009). Foarte important, tulpina genetică a șoarecilor influențează în mare măsură capacitatea de reconstituire. Când celulele CD34 + de la UCB au fost injectate în șoareci adulți C57BL/6 RAG2−/−yc−/−, mai puțin de 1% celule CD45 umane au fost detectate în BM de șoareci primitori, ceea ce a fost dramatic mai mic decât cel observat pentru șoarecii NOD/SCID (Mazurier și colab., 1999). Deși raționamentul exact pentru acest lucru a fost neclar, s-a emis ipoteza că un motiv pentru grefarea îmbunătățită la șoarecii NOD/SCID a fost că mutația NOD conferă defecte multiple în imunitatea înnăscută, care nu sunt atribuite exclusiv celulelor NK (Shultz și colab., 1995). Într-adevăr, analiza genetică extensivă a diferitelor loci a relevat că baza diferențelor specifice tulpinii în grefarea xenogrefei s-a datorat polimorfismelor din proteina reglatoare a semnalului de codificare a genei Sirpa-Irak (SIRPa) (Takenaka și colab., 2007). Aceste polimorfisme genetice determină proteina SIRPa prezentă pe celulele mieloide de șoarece să se lege cu capacitate diferențială de ligandul CD47 găsit pe celulele hematopoietice umane (Seiffert și colab., 2001). Interacțiunile puternice receptor-ligand au ca rezultat un semnal inhibitor și scăparea de la moarte datorită inhibării fagocitozei de către macrofagele de șoarece ale celulelor umane care exprimă CD47 (van den Berg și van der Schoot, 2008). Oferind astfel un motiv pentru îmbunătățirea grefării celulelor umane la șoarecii NOD/SCID / ycnull (Legrand și colab., 2006). Într−adevăr, atunci când interacțiunea optimă a CD47/SIRPa este obținută prin exprimarea forțată a CD47 de șoarece pe progenitorii hematopoietici umani, HSC−urile injectate sunt mai capabile să supraviețuiască la șoarecii RAG2−/− yc-/ – rezultând o supraviețuire mult îmbunătățită a celulelor T în timus și periferie (Legrand și colab., 2011).
deși modelele xenogene sunt instrumente excelente pentru a studia dezvoltarea celulelor T umane, specificitatea speciilor citokinelor (IL7) și a altor molecule (MHC clasa I și II) importante pentru supraviețuirea celulelor T pot face ca subseturile de celule T periferice umane la acești șoareci să fie dificil de evaluat. Este probabil ca generațiile mai noi de șoareci umanizați să faciliteze generarea și funcția celulelor T și a altor linii prin citokine transgenice. Într-adevăr, această lucrare este deja în curs de desfășurare ca un șoarece de tip il-3/GM-CSF pentru a îmbunătăți dezvoltarea celulelor mieloide umane la acești șoareci, precum și un șoarece de trombopoietină pentru o mai bună supraviețuire și expansiune HSC umană (Rongvaux și colab., 2011; Willinger și colab., 2011; Brehm și colab., 2012) au fost generate. Mai mult, șoarecii NOD/SCID/ycnull au fost recent dezvoltați pentru a exprima antigenul uman MHC clasa I HLA-A2 (Shultz și colab., 2010). Acest lucru permite dezvoltarea celulelor T să fie MHC uman restricționat, făcând studiul infecțiilor umane și al răspunsului imun al celulelor T mai adecvat și, astfel, un model îmbunătățit pentru abordările translaționale.