Tým amerických genetických inženýrů upravil myši geneticky tak, aby mohly mít covid podobný tomu, jak se projevuje u lidí – konkrétně u mladých zdravých lidí. To umožní výzkum léků. Studie vyšla v odborném žurnálu Nature.
Myši se normálně covidem nemohou nakazit. Jejich buňky jsou podobně jako u většiny ostatních zvířat tak jiné, že se na ně virus SARS-CoV-2 nedokáže přichytit. Vědci se mnohokrát pokoušeli myši změnit geneticky tak, aby je covid napadal – jenže výsledek nebyl ideální: zvířata se sice opravdu nakazila, ale velmi rychle pak na infekci zemřela.
Teď ale experti z Newyorské univerzity vytvořili laboratorní myši s lidským genetickým materiálem pro protein ACE2, na které se tento pandemický virus váže, aby tak pronikl do lidských buněk. A tentokrát uspěli ideálně: u myší s touto genetickou změnou se objevily podobné příznaky jako u mladých lidí nakažených virem SARS-CoV. To znamená, že měly mírné příznaky, ale nezemřely.
„Díky tomu, že tyto myši přežily, vznikl první zvířecí model, který napodobuje formu covidu-19, která je známá u většiny lidí – od aktivace buněk imunitního systému až po podobné příznaky,“ uvedl hlavní autor studie Jef Boeke. Podle něj přesně tohle byla ta zbraň, která lidstvu chyběla pro účinnější boj proti viru, který stále ještě zabíjí příliš mnoho lidí. „Byl to ten hlavní problém, který bránil snaze o vývoj nových léků proti tomuto viru.“
Modelový organismus
„Vzhledem k tomu, že myši byly po desetiletí hlavním genetickým modelem,“ dodal Boeke, „existují tisíce myších linií, které teď můžeme křížit s našimi humanizovanými myšmi s receptorem ACE2 a studovat, jak různě tělo reaguje na virus například u pacientů s cukrovkou nebo obezitou, anebo u starých pacientů.“
To všechno zvířecí modely umožňují: vědci už mají nakřížené nebo upravené myši pro většinu závažnějších stavů, příznaků nebo nemocí. Myši se navíc rychle množí a dospívají, takže teď konečně věda může zkoumat všechny menší proměnné, na něž na začátku epidemie nebyl čas, ale zejména ne prostředky – chyběl právě tento myší zvířecí model.
Problém velké DNA
Vědci dokázali využít novou metodu na upravování DNA – tedy ony tři miliardy písmen genetického kódu, které slouží jako návod pro stavbu buněk, z nichž se zase skládají těla. Asi nejznámějším takovým nástrojem je CRISPR, který umožňuje upravovat DNA pouze po jednom nebo několika písmenech. Ale některé úkoly potřebují větší změny, třeba až na úrovni statisíců písmen.
V takových případech je už lepší poskládat si a vytvořit DNA od začátku, přičemž dalekosáhlé změny se provedou ve velkých úsecích předem sestaveného kódu a pak se vymění v buňce místo jejího přirozeného protějšku. Boekeho laboratoř začínala s touto metodou u kvasinek, kde dosáhli během let takových úspěchů, že mohli přejít ke složitějšímu genomu, tomu lidskému.
Autoři studie použili kvasinkové buňky k sestavení sekvencí DNA o délce až 200 tisíc písmen v jediném kroku a poté tyto segmenty DNA dopravili do myších embryonálních kmenových buněk pomocí své nové doručovací mSwAP-In.
