Istraživači iz Laboratorije Džekson i Instituta Trudo identifikovali su prvi soj miša koji je podložan teškom COVID-19 bez potrebe za genetskom modifikacijom. Ovaj razvoj, objavljen u Scientific Reports, označava ključni korak napred u istraživanju zaraznih bolesti, pružajući suštinski alat za razvoj vakcina i terapija za buduće varijante koronavirusa i potencijalne pandemije.
Miš CAST/EiJ, deo istraživačkog panela koji uključuje osam genetski različitih sojeva miševa, ističe se po svom ozbiljnom odgovoru na infekciju SARS-CoV-2, uključujući beta, omikron i delta varijante. Dok su se drugi sojevi oporavili ili su pokazivali blage simptome, miševi CAST su pokazali akutnu bolest, naglašavajući njihovu jedinstvenu osetljivost na virus.
„Iako većina sojeva miševa ima zanemarljive simptome infekcije SARS-CoV-2 varijantama, miševi CAST pokazuju smrtonosni odgovor, što ih čini neprocenjivim resursom za proučavanje uticaja virusa i testiranje terapija sledeće generacije“, rekla je Nadia Rosenthal, naučni direktor i profesor na JAKS-u i jedan od starijih autora studije.
Prvobitno sakupljeni na ostrvu Castania i dovedeni u JAKS 1971. godine, CAST miševi su uzgajani u JAKS-u da bi održali genetski čistu liniju, stvarajući model što je verniji genomu miša. Ova karakteristika ih čini idealnim modelom za istraživanje teških simptoma COVID-19 na čistoj genetskoj pozadini.
Ovi miševi ne samo da nose visoko virusno opterećenje u plućima, već i pokazuju teška oštećenja pluća, odražavajući vrstu hiperinflamatornog odgovora koji se vidi kod pacijenata sa teškim COVID-19. Ovaj jedinstveni soj nudi istraživačima model koji je blisko sličan ljudskom odgovoru na virus bez infekcije mozga – što je problem u prethodnim modelima COVID-19.
Inicijalna ispitivanja sa antivirusnim tretmanima pokazala su obećavajuće rezultate, povećavajući stopu preživljavanja kod CAST miševa i izazivajući nadu u njihovu ulogu u razvoju terapija za buduće epidemije koronavirusa. Kako nove varijante nastavljaju da se pojavljuju, model miša CAST spreman je da ubrza odgovor, pružajući uvide koji bi na kraju mogli spasiti živote.
Studija je istraživala osam genetski različitih sojeva miševa, uključujući A/J, B6J, CAST, 129S1, NSG, NZO, PVK i VSB, uključujući osobine kao što su podložnost dijabetesu tipa 1 i tipa 2, gojaznost i mršavost. Ova raznovrsna genetska pozadina omogućila je timu da otkrije razlike u osetljivosti na viruse.
Rozental i Kendis Bejker, direktorka istraživačkih projekata u JAKS-u i prvi autor studije, započeli su sa svih osam sojeva miševa i otkrili da se miš CAST ističe kao veoma osetljiv miš na infekciju SARS-CoV-2. Dok se miševi CAST nisu oporavili, neki sojevi jesu, ali su pokazivali dugotrajne simptome koji podsećaju na dugotrajan COVID.
„CAST miševi su nam dali uvid u akutne simptome COVID-19, ali sada ćemo pogledati dugoročne efekte“, rekao je Bejker.
U nastavku rada, Rozental i Bejker planiraju da istraže dugoročne uticaje koristeći isti panel od osam miševa.
Kada je pandemija počela, tradicionalni modeli miševa nisu bili pogodni za istraživanje SARS-CoV-2, jer njihovim ćelijama nedostaju receptori potrebni da se virus veže. Godine 2023, Rozental i njen tim u laboratorijama JAKS i NIH-a u Rocki Mountainu su se bavili ovim korišćenjem miševa dizajniranih sa ljudskim verzijama ovih receptora, ali su rezultirajuće infekcije bile preterano teške i nisu uspele da oponašaju spektar ljudskih odgovora.
Ukrštanjem genetski modifikovanih miševa sa različitim sojevima, Rozentalov tim je ponovio niz odgovora sličnih ljudima. Ali ovi projektovani ljudski receptori ne daju uvek klinički relevantan fenotip bolesti. CAST miš je neprocenjiv, jer njegova genetska pozadina izbegava veštačke modifikacije receptora, što ga čini prirodnijim modelom za proučavanje teškog COVID-19.
„CAST miševi su spremni da transformišu istraživanje COVID-19 i pripreme nas za buduće izazove“, rekao je Rozental. „Jednako važno, rad jača kritičnu ulogu genetske raznovrsnosti u nauci.“
