O que são camundongos humanizados?
No processo de desenvolvimento de fármacos, é prática comum testar moléculas em pequenos animais quanto a efeitos colaterais e possível toxicidade. Os camundongos são usados especialmente por causa de sua semelhança fisiológica com os humanos e sua curta vida útil.
No entanto, existem muitos elementos do sistema imunológico que são específicos da espécie. Portanto, é considerado de alto interesse gerar modelos de camundongos cuja resposta imune é humanizada.
Camundongos humanizados são aqueles que foram enxertados com células ou tecidos humanos funcionais. Para prevenir a doença do enxerto contra o hospedeiro, são utilizados camundongos imunodeficientes. Ao também humanizar a resposta imune do camundongo, é possível estudar o desenvolvimento e a função dos tecidos humanos, incluindo a resposta imune, mesmo no nível de produção de substâncias geneticamente codificadas.
Uma das primeiras abordagens foi em 1988, após a descoberta de uma mutação que gera camundongos gravemente imunodeficientes (sem linfócitos B e T), permitindo que eles fossem enxertados com células mononucleares do sangue periférico, células-tronco hematopoiéticas ou tecido fetal humano. Ao combinar esta cepa com outras mutações que eliminam a atividade das células NK, são gerados camundongos que suportam melhor os enxertos e produzem respostas imunes mais semelhantes às humanas.
Outros modelos são gerados pela injeção de células-tronco fetais do cordão umbilical, medula ou fígado fetal em camundongos pré-tratados com radiação X ou gama ou fármacos radiomiméticos.
Para melhorar a resposta imune humanizada, os implantes de tecido hepático e de timo fetal humanos são realizados em conjunto com células hematopoiéticas (camundongos BLT), permitindo a produção de imunoglobulinas humanas. Camundongos transgênicos que expressam MHC ou citocinas humanas também foram gerados. Alternativamente, são utilizados enxertos de medula óssea ou células-tronco hematopoiéticas e estimulação com citocinas ou hormônios exógenos.
Com isso, foi possível obter camundongos que desenvolvem células B e T, NK, linfócitos, macrófagos e células dendríticas humanas. Eritrócitos, plaquetas e granulócitos também são obtidos, embora com menor eficiência. Desta forma, as respostas imunes são obtidas tanto a partir da produção de anticorpos, citotoxicidade mediada por células T e anticorpos contra antígenos virais.
Modelos de camundongos com uma resposta imune humanizada foram usados no estudo do mecanismo da resposta alérgica. Até modelos de anafilaxia sistêmica foram obtidos. Eles também têm sido usados para estudar os mecanismos de rejeição de enxertos de pele, ilhotas pancreáticas e tecido cardíaco; para testar fármacos que têm como alvo imunorreceptores humanos e para verificar a resposta imune a certos antígenos no projeto de vacinas.
É importante ressaltar que são usados no estudo da autoimunidade. Por exemplo, ao enxertar células clonadas com algum autoantígeno, foram observadas reações de autoimunidade, como a destruição de células de ilhotas beta pancreáticas ou sintomas de lúpus, esclerose múltipla e síndrome de Sjögren. Da mesma forma, ao gerar enxertos de doadores com outras doenças genéticas, é possível estudar - em certa medida - as manifestações clínicas e os mecanismos dessas enfermidades.
O uso de camundongos humanizados tem sido de grande importância para o estudo de infecções que são específicas para humanos ou primatas. As cepas foram geradas como modelos para as seguintes infecções: vírus Epstein-Barr tipo 2, HIV-1, vírus Zika, vírus Ebola, vírus das hepatites B e C, citomegalovírus e vírus da dengue. Modelos de infecções bacterianas também foram gerados para: Neisseria meningitidis, Salmonella typhi, Leishmania major, Mycobacterium tuberculosis, Borrelia hermissi e Streptococcus; e o parasita Plasmodium falciparum.
Os camundongos têm sido usados como modelos para estudar os mecanismos de desenvolvimento do câncer de mama e o efeito de potenciais agentes terapêuticos. Foram realizados enxertos de hepatócitos, pele, ilhotas pancreáticas, endométrio uterino e células-tronco gliais. Isso levou a estudos da patogênese e do efeito de diferentes agentes terapêuticos, incluindo a imunoterapia.
Existem vários modelos de doenças que podem ser geradas em camundongos pela administração de moléculas específicas. Ao aplicá-los em camundongos humanizados, é possível estudar o mecanismo de imunidade em humanos.
Por exemplo, é possível induzir uma resposta autoimune semelhante à observada no lúpus eritematoso sistêmico pela administração de pristano, um alcano terpenoide saturado com atividade pró-inflamatória.
Pristano (165-27481)
Por outro lado, sintomas semelhantes aos da colite ulcerativa foram induzidos pela injeção de monócitos do sangue periférico em camundongos humanizados subsequentemente tratados com oxazolona.
Oxazolona (4-Etoximetileno-2-feniloxazol-5-ona) (051-06613).
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Bibliografia
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