Badania naukowe z wykorzystaniem zwierząt laboratoryjnych w MIBMiK 

Udział poszczególnych zwierząt w badaniach naukowych prowadzonych przez MIBMiK:

Najczęstsze procedury z wykorzystaniem zwierząt

1. Pozyskanie tkanek – zwierzęta nie są poddawane żadnym procedurom za życia. Są uśmiercane w celu izolacji tkanek. Wyizolowane tkanki są następnie wykorzystywane przykładowo w celu wyprowadzenia linii komórkowych lub badań molekularnych. 

2. Doświadczenia z wykorzystaniem zwierząt, najczęstsze procedury:

a) Stymulacja hormonalna – podanie dwóch zastrzyków zawierających hormony, w celu pobudzenia owulacji. Jest to procedura analogiczna do przygotowania kobiet do pobrania komórek jajowych przy procedurze in vitro (lecz liczba podanych zastrzyków jest dużo mniejsza). Procedura pozwala nam na uzyskanie dużej liczby zarodków, które następnie mogą być modyfikowane genetycznie. 

b) Wazektomia – zabieg chirurgiczny przeprowadzany w pełnym znieczuleniu ogólnym i ochroną przeciwbólową śród- i pooperacyjną. Wazektomia służy uzyskaniu samców niepłodnych – kryją one samice, które mają przyjąć zarodki poprzez transfer zarodków. Transfer zarodków bez wcześniejszego przygotowania samic poprzez kojarzenie z bezpłodnymi samcami (nieprodukującymi spermy, lecz aktywnymi seksualnie) jest nieskuteczny. 

c) Transfer zarodków – zabieg chirurgiczny polegający na przeniesieniu zarodków do jajowodów samic-biorczyń. Operacja jest przeprowadzana z użyciem mikroskopu, w pełnym znieczuleniu ogólnym, z ochroną przeciwbólową śród- i pooperacyjną. 

d) Hodowla myszy o potencjalnie szkodliwym fenotypie – po wyprowadzaniu nowej linii zmodyfikowanych genetycznie myszy, wszystkie są poddawane obserwacji, aby sprawdzić, czy zmiany nie wpływają negatywnie na ich dobrostan. 

e) Domięśniowa iniekcja (zastrzyk) – analogiczna do stosowanych u ludzi dróg podawania leków i szczepionek. 

f) Sensomotoryczne testy behawioralne – jest to test stosowany do określenia ogólnego poziomu aktywności i nawyków eksploracyjnych w modelach zaburzeń ośrodkowego układu nerwowego u gryzoni. Zwierzę umieszcza się na arenie (okrągłe/kwadratowe pudełko) i pozwala mu się swobodnie poruszać przez 10 minut, podczas gdy nagrywa je kamera. Materiał filmowy jest następnie analizowany przez zautomatyzowany system śledzenia. Brane są pod uwagę następujące parametry: przebyta odległość, prędkość i czas spędzony we wcześniej zdefiniowanych strefach. Ten prosty test jest przydatny w ocenie wpływu zastosowanych terapii na ogólną aktywność.

Prowadzone badania

mRNA (typ RNA który przenosi informacje genetyczne)

1. Badanie stabilności i efektywności działania szczepionek mRNA w różnych tkankach. Wyniki pomogą projektować szczepionki celowane do wybranego narządu.

2. Opracowanie technologii zwiększenia stabilności i wydajności powielania syntetycznego mRNA wprowadzonego do komórki, w celu stworzenia nowych szczepionek przeciwnowotworowych i nowych rozwiązań immunoterapeutycznych.

3. Badanie wydajności dostarczania nanocząsteczek zawierających mRNA do różnych typów komórek: udoskonalenie technologii terapeutycznego mRNA w celu uzyskania przeciwnowotworowych szczepionek mRNA. 

4. Zbadanie procesu uwalniania mRNA (zamkniętego w nanocząstkach lipidowych) z pęcherzyków endosomalnych (odpowiedzialnych za transport substancji ze środowiska do komórki) do cytoplazmy. Szacuje się, że zaledwie kilka do kilkunastu procent dostarczonego do komórki mRNA jest uwalniane do cytoplazmy. Poznanie tego procesu może pomóc w zwiększeniu wydajności działania terapeutycznych szczepionek mRNA.

5. Zbadanie jak organizm myszy metabolizuje leki oparte na mRNA, gdy w określonych tkankach brakuje konkretnych enzymów uczestniczących w niszczeniu badanych leków. Celem jest stworzenie podstaw do projektowania skutecznych terapii mRNA, które będą precyzyjnie trafiać do wybranych narządów.

Mutacje w genach powodujące choroby

1. Badanie skutków mutacji w genomie mitochondrialnym w różnych tkankach u myszy. W populacji ludzkiej, zaburzenia mitochondrialne dotykają 1 na 5000 osób, powodując poważne objawy ze strony układu nerwowego i mięśniowo-szkieletowego, dla których obecnie nie jest dostępne skuteczne leczenie. 

2. Stworzenie linii myszy pozbawionych jednego z genów kodujących białko, którego inhibitor (substancja blokująca) może stać się nowym lekiem w leczeniu raka piersi. 

3. Badanie nad skutecznością leczenia przeciwnowotworowego czerniaka – groźnego nowotworu złośliwego skóry, który co roku wykrywa się u około 110 000 pacjentów.

4. Badanie danio pręgowanego z mutacją genetyczną powodującą zachowania przypominające objawy spektrum autyzmu w obszarze interakcji społecznych, reakcji na nowe bodźce oraz aktywności genów odpowiedzialnych za prawidłowy rozwój mózgu.

Badanie mózgu (depresja)

1. Badanie mózgu zwierząt w celu sprawdzenia czy zaburzenie aktywności wybranych genów będzie prowadziło do takich samych zmian, jakie uzyskano w badaniach komórkowych. Sprawdzenie czy zmiany te będą wpływać na zachowanie zwierząt charakterystyczne dla depresji (np. zwiększenie poziomu bezradności) i osłabiać ich zdolność skutecznego myślenia (np. podczas nauki). 

2. Testowanie na zwierzętach potencjału antydepresyjnego 21 substancji wytypowanych na podstawie określonej charakterystyki farmakologicznej. W przypadku pozytywnych efektów badań, zostanie podjęta współpraca z klinicystami w celu opracowania pilotażowego badania klinicznego. Poszukiwanie nowych leków antydepresyjnych jest konieczne, ponieważ obecnie dostępne terapie są skuteczne tylko w 50 proc., a wiele osób nie reaguje na kolejne próby leczenia (depresja lekooporna). 

Badanie odpowiedzi układu odpornościowego

1. Analiza odpowiedzi układu odpornościowego (odporności wrodzonej) na zmodyfikowane cząsteczki RNA reprezentujące zarówno wirusowy RNA jak i RNA gospodarza (myszy). Wyniki tych badań pomogą zrozumieć jak najlepiej zapobiegać i leczyć poważne choroby wirusowe oraz autoimmunologiczne.

2. Badanie skutków zapalenia wywołanego endotoksyną bakteryjną (LPS) u myszy z niedoborem żelaza w celu zrozumienia rozwoju anemii podczas infekcji i chorób zapalnych.

Badanie interakcji między mikrobiotą jelitowa a wątrobą 

1. Badanie wpływu bakterii żyjących w jelitach (mikrobioty) na rozwój zapalenia wątroby po spożyciu toksyny obecnej w muchomorze sromotnikowym. Badania obejmują również wpływ tej toksyny na komórki wątroby oraz możliwości zatrzymania postępu choroby. 

2. Badanie, jak marskość wątroby wpływa na funkcjonowanie jelit, w celu znalezienia nowych sposobów leczenia tej choroby. 

3. Analiza wzajemnych oddziaływań pomiędzy jelitami a wątrobą w przebiegu marskości wątroby. Celem badania jest wyjaśnienie roli mikrobioty w rozwoju choroby oraz zrozumienia jak uszkodzenia wątroby wpływają na skład i funkcjonowanie mikroorganizmów jelitowych. 

Gospodarka żelaza 

1. Badanie mechanizmów usuwania wolnej hemoglobiny z organizmu zarówno w warunkach fizjologicznych, jak i podczas hemolizy – procesu rozpadu czerwonych krwinek towarzyszącego wielu chorobom. 

2. Analiza nowych mechanizmów regulujących recykling żelaza z erytrocytów u myszy z dietetycznym niedoborem żelaza. Deficyt tego pierwiastka jest globalnym problemem medycznym.

Tworzenie zwierzęcych modeli ludzkich chorób 

Zmieniając określone geny zwierząt (wprowadzając mutacje) możemy wywołać u nich choroby obserwowane u ludzi. Tworzenie takich zwierzęcych modeli ludzkich chorób umożliwia lepsze poznanie mechanizmów tych schorzeń oraz opracowanie skuteczniejszych metod leczenia. 

Danio pręgowany – wprowadzone mutacje: 

• związane z chorobą Parkinsona,
• powodujące wrodzone wady serca wynikające z zaburzeń rozwoju tego narządu,
• prowadzące do nieprawidłowego rozwoju ucha wewnętrznego i zaburzeń słuchu.
  

Myszy – wprowadzone mutacje: 

• powodujące następujące choroby:  
  - dystrofię mięśniową,
  - zaburzenia metaboliczne o nieznanym podłożu, 
  - wady neurorozwojowe, 
  - spektrum autyzmu, 
  - białaczkę,
• powodujące nietolerancję na jeden z leków stosowanych w leczeniu białaczki,
• zaburzające proces tworzenia naczyń krwionośnych.

Dowiedz się więcej - KLIKNIJ W LINK:

Badania naukowe z wykorzystaniem zwierząt laboratoryjnych 
Znaczenie badań
Regulacje
Badania w MIBMiK