Από την τελευταία δεκαετία του 19ου αιώνα οι μΰες χρησιμοποιούνταν στη βιοϊατρική έρευνα. Το 1921 δημιουργήθηκαν με ενδογαμία (inbreeding) υποείδη με δυνατότητα να αναπτύσσουν όγκους και έγιναν διαθέσιμα στους ερευνητέςτ ου καρκίνου. Το 1929 δημιουργήθηκε η εταιρεία Jackson Laboratory (Ban Harbor, Maine, USA), που πρώτη ξεκίνησε τη δημιουργία στελεχών μυών. Μεταξύ αυτών, οι αθυμικοί μΰες (nude mice: Foxnlnu) θεωρήθηκαν μια σημαντική επανάσταση για την έρευνα του καρκίνου, επειδή επέτρεπαν την ανάπτυξη όγκων μετά από χορήγηση ανθρώπινων νεοπλασματικών κυττάρων στον οργανισμό τους. Οι αθυμικοί μΰες, οι οποίοι δημιουργήθηκαν το 1962 μετά από μία αυτόματη μετάλλαξη, δεν έχουν καθόλου θύμοαδένα που είναι απαραίτητος για την παραγωγή των Τ λεμφοκυττάρων του ανοσιακοΰ συστήματος. Σε αυτοΰς τους μύες έγινετο 1969 η πρώτη επιτυχής μεταμόσχευση ανθρώπινου εντερικοΰ αδενοκαρκινώματος. Το 1983 ανακαλΰφθηκαν οι μΰες με βαριάσυνδυασμένη ανοσοανεπάρκεια (ΒΣΑ): ομοζυγωτοί για την Prkdcscid, που καλούνται συνήθως seid. Εκτός από την έλλειψηΤ λεμφοκυττάρων, αυτοί οι μύες δεν είναι ικανοί να παράγουν και Β λεμφοκΰτταρα. Όγκοι προερχόμενοι από άλλα είδη αναπτύσσονται ακόμα πιο εύκολα σε αυτά τα ζωικά πρότυπα. Το 1988 δύο διαφορετικές ομάδες ερευνητών σχεδόν ταυτόχρονα μεταμόσχευσανμε επιτυχία στοιχεία του ανθρώπινου ανοσιακού συστήματος στους scid μύες. Αυτοί οι χιμαιρικοί μύες ονομάστηκαν hu-PBL- seid και ήταν ικανοί να παράγουν αντισώματα για τον τέτανο του ανθρώπου όταν εγχύονταν με τοξίνη του τετάνου, αποδεικνύοντας ακόμη περισσότερο πως το ανοσιακό τους σύστημα λειτουργούσε όπως το ανθρώπινο. Εξαιτίας της ανοσοανεπάρκειάς τους, οι μύες με ΒΣΑ στεγάζονται σε ειδικούς χώρους που είναι απαλλαγμένοι από παθογόνους μικροοργανισμούς. Μερικοί μύες με ΒΣΑ, εξαιτίας κάποιου άγνωστου μηχανισμού, αναπτύσσουν πολύ ελάχιστα επίπεδα Β λεμφοκυττάρων, καθώς και μία υποτυπώδη παραγωγή αντισωμάτων, και η κατάσταση αυτή ονομάζεται "διαρροή". Για να ξεπεραστεί το πρόβλημα της "διαρροής" έχουν χρησιμοποιηθεί διάφοροι γενετικοί χειρισμοί. Η μεταφορά του μεταλλαγμένου γονιδίου seid σε ζώα με υπόστρωμα ειδικό για την έρευνα του διαβήτη (μη παχύσαρκοι διαβητικοί μύες με ΒΣΑ, NOD-SCID mice) σε μύες BEIGE (η μετάλλαξη beige έχει ως αποτέλεσμα τη δυσλειτουργία των κυτταροτοξικών Τ λεμφοκυττάρων και μακροφάγων, καθώς και την υπολειτουργία των λειτουργιών των κυττάρων-μεσολαβητών) έχουν οδηγήσει σε μεγαλύτερης διάρκειας διατήρηση των μεταφερόμενων ανθρώπινων κυττάρων. Τελευταία, έχουν δημιουργηθεί μύες με στοχευμένη μετάλλαξη και ειδικότερα με αδρανοποίηση των γονιδίων που ενεργοποιοΰν τον ανασυνδυασμό (recombination activating gene-1 ; Rag-1, Rag-2) των γονιδίων της μικροσφαιρίνης β2 (B2m) και των γονιδίων περφορίνης (PRF1). Η προσωπική μας εμπειρία με αυτά τα ζωικά πρότυπα αφορά στην ανάπτυξη και εξέλιξη νόσων μετά από εμφύτευση ανθρώπινου οοτού με νεοπλασματικά λεμφοκύτταρα, καθώς και στον έλεγχο του τροπισμού των καρκινικών κυττάρων στο ανθρώπινο οστό.
(EL)
Mice have been used in cancer research since the last decade of the 19th century. In 1921 inbred strains, that were predisposed to developing tumors, were bred and became available to cancer researchers. The nude mouse, a hairless mutantdiscovered in 1962, is immunodeficient, and thus does not reject tumor transplantations from other species. It lacks a thymus, which is essential for the production of T-cells, lymphocytes that are essential for cellular immunity. In 1983 mice with severecombined immune deficiency (Prkdcscld, commonly referred to as seid) were discovered. Seid mice are even more immunodeficient than nude mice. Tumors from other species are transplanted into seid mice easier. In 1988 two groups of researchers almostsimultaneously succeeded in transplanting elements of the human immune system into seid mice. They had used totally different approaches in creating their human-mouse chimeras. This chimera, named the hu-PBL- seid, was also able to produce humantetanus antibodies when injected with tetanus toxin, further demonstrating that its immune system was functioning as though itwas naturally human. Severe Combined ImmunoDeficient (seid) mice are homozygous for the mutant autosomal recessive gene"seid", which is located at the centromeric end of chromosome 16. Since these mice lack mature, functional lymphocytes, they arehighly susceptible to lethal opportunistic infections. For this reason, they should be maintained in a pathogen free environment. Someseid mice, by an unexplained mechanism, eventually develop minute levels of Β cells and a rudimentary antibody response and are commonly referred to as "leaky". Different genetic manipulations are used to overcome this obstacle. The transfer of the seid mutation onto the Non-Obese Diabetic (NOD), BEIGE (beige mutation results in cytotoxic Τ cell and macrophage defects as well as selective impairment of NK cell functions) and other strains has led to better engraftment of transferred human cells. Lately, mice with targeted mutations have been engineered, including animals with disruption of the recombination activating gene-1(Rag-1) or (Rag-2), β2 microglobulin (B2m) and perforin (PRF1) genes. Any possible combination of the above mentioned mutantshas led to the development of humanized mouse models providing more straightforward assay systems for the study of the human hematolymphoid system. Our personal experience on the use οι seid mice in biomedical research relates to the development of animal models to investigate cancer metastasis in human bone.
(EN)
