Șoareci imunodeficienți pentru studii de Cancer: ce tulpină gazdă ar trebui să folosesc?

este o întrebare simplă, cu un răspuns nu atât de simplu!

patru clase de șoareci imunodeficienți

JAX distribuie o varietate de tulpini imunodeficiente care pot fi împărțite în patru categorii principale:

• șoareci „Nud”
• șoareci „Scid”
• șoareci „cu deficit de Rag”
• șoareci imunodeficienți „de ordin superior, multigenic”

un articol Jax notează temeinic descrie aceste oferte. Pe scurt, șoarecii „nudi „sunt homozigoți pentru mutația Foxn1nu sau” nud”. Foxn1 codifică un factor de transcripție necesar atât pentru dezvoltarea foliculului de păr, cât și a timusului. În absența sa, șoarecii sunt atât fără păr, cât și atimici. Deoarece timusul nu se formează, nu există loc pentru celulele T CD4+ și CD8+ să se diferențieze și să se maturizeze, făcând homozigote nud cu deficit de celule T.

șoarecii”Scid” sunt homozigoți pentru mutația Prkdcscid. Gena Prkdc codifică subunitatea catalitică a protein kinazei dependente de ADN care este necesară pentru repararea ADN-ului și pentru sigilarea pauzelor ADN dublu catenare care apar în timpul recombinării somatice a receptorilor celulelor T (TCR) și imunoglobulinei (Ig) gene. În absența proteinei Prkdc, genele TCR și Ig nu se pot rearanja, rezultând șoareci cu deficit de celule T și B.

șoarecii”cu deficit de Rag” sunt șoareci care nu reușesc să exprime proteinele funcționale Rag1 sau Rag2. La fel ca gena Prkdc, atât Rag1, cât și Rag2 sunt necesare pentru recombinarea somatică a genelor TCR și Ig, iar absența ambelor gene are ca rezultat deficiența celulelor T și B. Șoarecii care poartă mutațiile Rag1tm1Mom sau Rag2tm1.1cgn au fenotipuri foarte asemănătoare, dacă nu identice.

în cele din urmă, șoarecii imunodeficienți „de ordin superior, multigenic” sunt construiți fie din șoareci Prkdcscid, fie din șoareci cu deficit de Rag și poartă mutații suplimentare care îmbunătățesc imunodeficiența. Printre acești șoareci se numără șoarecii NSG și NRG, care poartă o mutație specifică în gena subunității gamma a receptorului interleukinei 2 (Il2rgtm1Wjl) în combinație cu Prkdcscid și respectiv Rag1tm1Mom. Acești șoareci au deficit de celule B, T și NK. În plus, deoarece ambele au medii genetice NOD/ShiLtJ, ele sunt hemolitice cu deficit de complement și poartă alele care afectează negativ funcțiile celulelor macrofage și dendritice.

alegerea unei gazde de celule tumorale

alegerea celei mai bune gazde pentru un studiu tumoral dintre aceste tulpini depinde de mai mulți factori, printre care:

• ce tip de tumoare doriți să încorporați— de exemplu, o linie celulară stabilită, o tumoare transmisă de sânge sau o tumoare primară cu creștere lentă?
• unde veți încorpora tumora— de exemplu, subcutanat sau ortotopic— și cum veți evalua creșterea acesteia?
• cât timp aveți nevoie ca șoarecii să rămână grefați?

potrivirea răspunsurilor la aceste întrebări cu caracteristicile șoarecilor descriși în suita cuprinzătoare de imunodeficienți ar trebui să vă restrângă considerabil opțiunile de gazdă.

șoareci Nud

în general, șoarecii nud fac gazde ideale pentru liniile celulare tumorale stabilite, în creștere rapidă. Deoarece sunt fără păr, nu trebuie să fie ras sau depilat pentru a evalua creșterea unei tumori subcutanate. Fenotipul fără păr, de asemenea, face ca următoarele celule etichetate fluorescent prin imagistica întregului corp să fie foarte ușoare. Cu toate acestea, deoarece șoarecii goi au încă celule B și răspunsuri robuste ale celulelor NK, nu sunt gazde potrivite pentru cancerele transmise de sânge, cum ar fi leucemiile sau limfoamele. Sunt, de asemenea, gazde slabe pentru celule tumorale primare umane sau de șoarece cu creștere lentă sau fragmente tumorale eterogene.

JAX menține colonii vii de trei tulpini nud diferite: nu/J (002019) șoareci consangvinizați, B6-nud (000819) șoareci congenici și J:nu (007850) nuduri outbred. Fiind consangvinizate și, respectiv, congenice, nu / J și B6-nudurile sunt omogene genetic. Prin urmare, acestea sunt susceptibile de a sprijini o creștere mai consistentă a tumorii. În schimb, nudurile outbred J:nu pot prezenta o creștere tumorală mai variabilă, deoarece sunt eterogene genetic. Cu toate acestea, natura lor superioară le face mai viguroase decât nu/J sau B6-nuduri, astfel încât acestea pot fi capabile să reziste la manipulări experimentale mai invazive sau severe. Deoarece atât șoarecii NU/J, cât și cei J:nu sunt albinoși, aceștia pot fi preferați pentru monitorizarea creșterii tumorii prin imagistica întregului corp.

șoareci Scid și cu deficit de cârpă

dacă aveți de gând să încorporați linii celulare primare cu creștere lentă, stabilite, sau cancere transmise de sânge, șoarecii scid și cu deficit de cârpă sunt alegeri mai bune decât șoarecii nud. Ambele au deficit de celule T și B și, prin urmare, sunt mai imunocompromise decât nudurile. Tumorile care cresc doar cu încăpățânare la șoarecii goi vor crește probabil mai puternic în oricare dintre aceste tulpini.

dintre cele două modele, SCID – urile sunt probabil mai utilizate pe scară largă ca gazde de celule tumorale, posibil pentru că există de mult timp – din anii 1990-și sunt disponibile pe scară largă de la majoritatea vânzătorilor de șoareci. Cu toate acestea, ele sunt predispuse la „scurgeri”, ceea ce înseamnă că pot dezvolta niveluri scăzute de imunoglobuline serice (Igs). O astfel de scurgere este mai frecventă la șoarecii B6- (001913) și BALB/c scid (001803), mai puțin frecvent la șoarecii C3H scid (001131) și cel mai puțin frecvent la șoarecii NOD – scid (001303). Nu este clar ce efect, dacă există, această scurgere are asupra adecvării acestor șoareci ca gazde de celule tumorale. Studiile indică faptul că repertoriul antigenelor pe care IG-urile „scurgeri” le recunosc este mic, iar datele care leagă scurgerile de respingerea țesuturilor sau de creșterea slabă a tumorii sunt slabe.

dintre cele patru tulpini scid menționate mai sus, șoarecii NOD scid susțin de obicei niveluri mai ridicate de grefare. Cu toate acestea, șoarecii NOD scid pot dezvolta limfoame timice, care își limitează durata medie de viață la aproximativ 30 de săptămâni. Prin urmare, șoarecii NOD scid pot să nu fie gazde potrivite pentru studii de grefare pe termen lung.

deoarece proteina Prkdc este implicată în repararea ADN-ului, mutanții scid sunt sensibili la radiații și, prin urmare, pot să nu fie gazde adecvate dacă trebuie iradiate. Pe de altă parte, deoarece proteinele Rag nu sunt implicate în repararea ADN-ului, șoarecii cu deficit de Rag sunt rezistenți la radiații. Mai mult, ele nu sunt ” scurgeri.”Într-adevăr, șoarecii cu deficit de cârpă au fost denumiți ocazional” sciduri fără scurgeri.”

deoarece nici șoarecii scid, nici cei cu deficit de cârpă nu sunt fără păr, trebuie să fie bărbieriți sau depilați pentru a monitoriza creșterea unei tumori subcutanate.

șoareci imunodeficienți de ordin superior: gazde preferate pentru tumorile primare umane

dacă aveți de gând să încorporați tumori primare umane și de șoarece, probabil că veți avea nevoie de un grad mai mare de imunodeficiență decât cel furnizat de șoareci nud, scid sau cu deficit de cârpă. De-a lungul anilor, au fost produse mai multe tulpini care combină mutații suplimentare cu deficiență scid sau Rag pentru a suprima în continuare răspunsurile imune ale șoarecilor. Acestea includ SCID bej(Lystbg), NOD scid/(B2-microglobulină (B2m)-deficit (002570) și NOD Rag1/perforin 1 (Prf1)-null (004848) șoareci. Mai recent, șoarecii NSG și NRG, care combină mutațiile scid și Rag1, respectiv, cu o deficiență în lanțul gamma al receptorului interleukinei 2 (Il2rg), au fost dezvoltați care susțin creșterea tumorală post-grefare mai robustă decât șoarecii anteriori, dublu-mutanți. Mai mult, tumorile primare umane grefate în șoareci NSG păstrează mai multe dintre caracteristicile lor citostructurale și stromale native decât atunci când sunt grefate în șoareci balb/c scid. Deficiența imună de neegalat a șoarecilor NSG le-a făcut o gazdă preferată pentru stabilirea și transmiterea tumorilor primare umane în resursa noastră de xenogrefă derivată din pacient (PDX), care conține acum mai mult de 200 de modele stabilite, cu trecere redusă.

singurul dezavantaj major atunci când se utilizează NSG sau NRG ca gazde tumorale este că șoarecii au păr și trebuie ras sau depilat pentru a monitoriza creșterea tumorilor subcutanate. Mai mult, în cel puțin un studiu, șoarecii NSG au fost prea permisivi: celulele melanomului care în mod normal nu sunt tumorigene la un pacient uman au format tumori la acest șoarece. În acest studiu, s-a constatat că gazdele NOD scid recapitulează mai fidel malignitățile observate în mod normal la pacienții cu cancer uman.

în general, cu cât o gazdă de șoarece este mai imunocompromisă, cu atât este mai probabil ca linia celulară tumorală sau tumora primară să crească. Cu toate acestea, în multe cazuri, o gazdă mai puțin imunocompromisă va susține creșterea adecvată a tumorii. Alegerea unei gazde imunodeficiente depinde în mare măsură de originea celulelor tumorigene și de rata lor tipică de creștere atunci când sunt transplantate într-o gazdă. Pentru îndrumări suplimentare în alegerea unei gazde imunodeficiente pentru orice fel de studiu de grefare tumorală, vă rugăm să contactați grupul nostru de servicii de informații tehnice.