prof_afv

Categories:

Модель COVID-19 на сирийских хомяках. Основные характеристики и первые применения.

Не нужно быть специалистом, чтобы понимать насколько важно иметь хорошую лабораторную модель заболевания человека на животных. Но что значит хорошая модель? Ясно, что чем полнее воспроизводится на животном болезнь человека, тем лучше. А что если эксперименты на этом виде невозможны (скажем, это животное «краснокнижное»). Можно было бы ожидать, что лучшим видом животного для моделирования COVID-19 были бы шимпанзе. Если бы эта эпидемия вспыхнула бы лет 20 назад, заразить  шимпанзе наверняка бы попробовали. Но сейчас это невозможно. Эксперименты такого рода на человекообразных обезьянах запрещены. На низших обезьянах экспериментировать разрешается. По меньшей мере два вида таких обезьян макаки резус (Macaca mulatta) и яванские макака (M. fascicularis) чувствительны к SARS-CoV-2, но инфекция у них протекает скорее по «бессимптомному варианту» (хотя специальными методами патологические изменения в легких можно обнаружить). На «обезьяньей» модели показано, что после выздоровления макаки становятся невосприимчивыми к повторному заражению (по крайней мере в краткосрочное перспективе). Но эти эксперименты проведены на очень небольшом количестве животных и значительно масштабировать их сложно. Безопасное экспериментирование на обезьянах, особенно с патогенным респираторным вирусом, очень дорогое удовольствие. Это возможно в небольших масштабах и в очень небольшом числе лабораторий. Остаются мелкие лабораторные животные – мыши, крысы. Но они малочувствительны к SARS-CoV-2. Правда, с помощью генетических манипуляций можно «сделать» мышей чувствительными к заражению этим вирусом. У таких мышей (со встроенным человеческим ACE2) даже развиваются некоторые поражению органов отдаленно напоминающие COVID-19. Но такие мыши  (hACE2) стоят дорого и они доступны пока только в Китае и США.  Судя по сообщениям СМИ вскоре появятся и hACE2 мыши «российского производства». Но в любом случае модель на hACE2 мышах далека от идеала в смысле адекватности воспроизведения характеристик человеческого COVID-19. Кроме этого стоимость таких мышей и ограниченность «мощностей» для их «производства» не позволяют широко использовать эту модель. Есть ещё хорьки (хорошая модель гриппа). Но в случае COVID-19 эта модель, похоже, работает неважно. Теоретически, есть ещё кошки (заражаются SARS-CoV-2, но не заболевают). Но это тоже не вариант.

И вдруг... Хотя не совсем вдруг – пару месяцев назад исследователи из Гонконга опубликовали статью об успешном заражении сирийских хомячков SARS-CoV-2 и развитии у зараженных животных обратимых поражений лёгких. Но эта статья осталась почти незамеченной. Однако, вчера было опубликовано значительно более подробное исследование и «акции» хомячковой модели COVID-19 резко рванули вверх. Оригинал статьи здесь: https://www.pnas.org/content/early/2020/06/19/2009799117

 Действительно, сирийские или золотистые хомячки (Mesocricetus auratus) широко используются в экспериментальной биологии и медицине, хотя не так широко как мыши (картинка из Википедии).

Лабораторная модель на хомячках относительно дешева и вполне пригодна для массового использования. А ведь такого рода модель необходима для доклинических испытаний многочисленных препаратов и вакцин, которые разрабатываются для лечения COVID-19. Она может быть использована и для изучения механизмов патогенеза (развития болезни) путём экспериментальных вмешательств невозможных на людях.Чувствительность хомячков к SARS-CoV-2 обусловлена тем, что их ACE2 достаточно сходен с ACE2 человека. Во всяком случае, связывание вируса с хомячковым рецептором достаточно эффективно для проникновения вируса в ACE+ клетки. Но далее сходство с COVID-19 не заканчивается – вирус инфицирует клетки дыхательных путей и вызывает в лёгких поражения, сходные с таковыми при COVID-19 человека (между прочим для того, чтобы это зафиксировать нужен специальный КТ аппарат). Хомячки болеют (теряют в весе, становятся менее активными), на затем выздоравливают. При этом у них вырабатываются антитела против антигенов SARS-CoV-2. Важно, что «экспериментальный цикл» (время от момента заражения до полного выздоровления) у хомяков относительно короткий (две недели). Это позволяет ускорить темпы доклинических испытаний. На рисунке показаны графики динамики поражений легких у зараженных хомяков:

По оси Х - дни, по оси Y – интенсивность поражения лёгких; чёрный – «ложное» заражение; синий – малая доза вируса; красный – большая доза вируса. 

Некоторые возможности использования хомячковой модели COVID-19 уже продемонстрированы:

· «переболевшие» хомячки невосприимчивы к повторному заражению

· сыворотка крови выздоровевших хомяков предохраняет от поражения лёгких будучи введена в течении 2 дней после заражения

· человеческие нейтрализующие моноклональные антитела против SARS-CoV-2 (это отдельная публикация) способны защитить хомячков от заболевания при введении за 12 часов до заражения. Оригинал статьи здесь: https://science.sciencemag.org/content/early/2020/06/15/science.abc7520

Это только первые результаты, полученные с помощью хомячковой модели. Её потенциальные возможности обширны. Да, конечно, хомячки не люди и эта модель не может быть 100% адекватной человеческому COVID-19. Но, по сравнению с экспериментами in vitro и с тем, что было возможно на других моделях, это большой шаг вперёд. По крайней мере такое впечатление складывается после последних публикаций.

Error

Anonymous comments are disabled in this journal

default userpic

Your reply will be screened