Znaczenie badań z wykorzystaniem zwierząt

Bez wykorzystania zwierząt laboratoryjnych, nie jesteśmy w stanie odpowiedzieć na część pytań naukowych i medycznych. Organizmy zwierząt laboratoryjnych pod wieloma względami są podobne do ludzkich: 99% genomu myszy laboratoryjnej i 70% genomu danio pręgowanego jest identyczne z genomem człowieka. Choć alternatywne metody badawcze dynamicznie się rozwijają, wciąż nie zastępują one w pełni metody in vivo (badań na modelach zwierzęcych). 

Badania naukowe prowadzone z udziałem zwierząt laboratoryjnych pozwalają nam zrozumieć skomplikowane procesy zachodzące między różnymi typami komórek i tkanek, których nie jesteśmy w stanie obserwować w badaniach przy użyciu modeli komórkowych. Obecnie żadne ze sztucznie utworzonych systemów imitujących żywe organizmy, w tym te najnowocześniejsze jak organoidy, nie obejmują w pełni złożoności rozwoju i funkcjonowania żywego organizmu.

Wybrane wyniki badań naukowych z wykorzystaniem zwierząt, zrealizowane przez MIBMiK

Medycyna

1. Nasze badania opublikowane w czasopiśmie „Nature” wykazały, że enzym TENT5A odgrywa kluczową rolę w ochronie terapeutycznego mRNA przed degradacją w komórkach. Dzieje się tak dzięki wydłużeniu przez ten enzym ogonów poli(A), które są ochronnymi końcami cząsteczek mRNA. Odkryty mechanizm tłumaczy skuteczność działania szczepionek przeciwko COVID-19 i otwiera nowe możliwości projektowania bardziej efektywnych terapii mRNA (myszy, Krawczyk et al., 2025). 

2. Opracowaliśmy innowacyjne narzędzie o nazwie Ninetails, wykorzystujące sztuczną inteligencję do precyzyjnej analizy końców cząsteczek mRNA. Odkryliśmy, że zakończenia mRNA są bardziej zróżnicowane, niż wcześniej sądzono, co ma kluczowe znaczenie dla stabilności i skuteczności działania leków opartych na mRNA, w tym szczepionek (myszy, Gumińska et al., 2025). 

3. Wykazaliśmy, że syntetyczne RNA rozpoczynające się od specyficznego związku – adenozyny, wywołuje silniejszą reakcję układu odpornościowego u myszy, niż RNA zaczynające się od guanozyny. To odkrycie może przyczynić się do opracowania bezpieczniejszych i skuteczniejszych szczepionek RNA oraz innych terapii (myszy, Wolczyk et al., 2024). 

4. Udowodniliśmy, że określone komórki wątroby reagują na nadmiar żelaza, uruchamiając mechanizm przywracający jego prawidłowy poziom w organizmie. To odkrycie może pomóc w leczeniu chorób związanych z zaburzoną gospodarką żelazem (myszy, Żurawska et al., 2024).

5. Dowiedliśmy, że jedną z pierwszych oznak starzenia się organizmu jest zaburzone odzyskiwanie żelaza z czerwonych krwinek, spowodowane przez osłabienie funkcji specjalnych komórek w śledzionie. Badania na myszach pokazały, że ten proces można spowolnić, ograniczając ilość żelaza w diecie (myszy, Slusarczyk et al., 2023).

6. Odkryliśmy, że szczepionki mRNA są stabilizowane przez białka obecne w komórkach, i tylko dzięki nim powstaje odporność na choroby (myszy, Krawczyk et al., 2023).

7. Znaleźliśmy przyczyny wrodzonej łamliwości kości u dzieci z mutacją w genie TENT5A (myszy, Gewartowska et al., 2021).

8. Odkryliśmy w jaki sposób mutacje w genie Tent5c przyczyniają się do rozwoju szpiczaka mnogiego (rodzaj nowotworu układu krwiotwórczego) i w jaki sposób Tent5c wpływa na działanie układu odpornościowego (myszy, Mroczek et al., 2017, Bilska et al., 2020) 

9. Za pomocą techniki CRISPR-Cas9 opracowaliśmy linie danio pręgowanego z mutacjami w genach npc. Przyczyniło się do lepszego zrozumienia choroby Niemanna-Picka (powodującej uszkodzenia wielu narządów w organizmie) i może przyspieszyć rozwój terapii (danio pręgowany, Wiweger et al., 2021).

10. Poprzez badania nad mikroRNA-7 ujawniliśmy, jak mikroRNA wpływa na rozwój neuronalny, co potencjalnie może mieć zastosowania w terapiach chorób neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Parkinsona (danio pręgowany, Adusumilli et al., 2020).

11. Poprzez badania nad rybami z niedoborem Tsc2, wykazaliśmy u nich hiperaktywność szlaku mTorC1 i nieprawidłowy rozwój połączeń między komórkami mózgu; te wyniki mogą być kluczowe dla rozwoju terapii symptomów neuropsychiatrycznych w przebiegu stwardnienia guzowatego (danio pregowany, Kedra et al., 2020 i Prentzell et al.,2021).

Biologia rozwoju 

1. Udowodniliśmy, że aktywność białek z rodziny TENT5 jest niezbędna do prawidłowego powstania i rozwoju komórek rozrodczych – komórek jajowych i plemników. Lepsze zrozumienie tego procesu może wspierać diagnostykę i leczenie niepłodności (myszy, Brouze et al., 2024).

2. Dzięki zastosowaniu zintegrowanych narzędzi genomiki, poznaliśmy molekularne czynniki odpowiedzialne za wrodzone wady serca (danio pręgowany, Baranasic et al., 2022).

3. Poznaliśmy molekularne mechanizmy regeneracji serca u danio pręgowanego, co może przyczynić się do lepszego zrozumienia braku regeneracji serca u ludzi i sprofilowania terapii u pacjentów po zawale serca (danio pręgowany, Pawlak et al., 2019).

4. Odkryliśmy funkcję enzymów ADAR, które przekształcają adenozynę w inozynę, co ma kluczowe znaczenie dla prawidłowego rozwoju embrionalnego i odpowiedzi immunologicznej (danio pręgowany, Niescierowicz et al., 2022).

5. Stwierdziliśmy, że prawidłowy rozwój i działanie ucha wewnętrznego zależy od stężenia jonów potasu, z udziałem białka Kv2.1/KCNB1 (danio pregowany, Jedrychowska et al., 2021).

6. Badania białka Wnt3 dostarczyły nam wglądu w jego rozmieszczenie i funkcje w mózgu ryb, co jest istotne dla zrozumienia mechanizmów rozwojowych mózgu kręgowców (danio pręgowany, Veerapathiran et al., 2020).

Biologia komórki procesów starzenia

1. Odkryliśmy nowy mechanizm regulujący ruch lizosomów – pęcherzykowych struktur komórkowych odpowiedzialnych za usuwanie zbędnych elementów z komórek. Otrzymane wyniki mogą pomóc w zrozumieniu procesu starzenia się komórek oraz ich reakcji na stres (szczury, Tempes et al., 2024).

2. Wykazaliśmy, że białko STIM2 odgrywa ważną rolę w przetwarzaniu bodźców wzrokowych oraz w produkcji insuliny przez komórki nerwowe w mózgu. Brak tego białka może prowadzić do zmian w siatkówce przypominających jaskrę. Ta wiedza otwiera nowe możliwości badania związku między sygnałami wapniowymi, insuliną i funkcjonowaniem neuronów (danio pręgowany, Baranykova et al., 2024).

Dowiedz się więcej - KLIKNIJ W LINK:

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