Современные подходы и перспективы использования технологии модификации генома при моделировании патологических состояний человека на животных моделях

  • Алексей Васильевич Дейкин Институт биологии гена Российской академии наук, Москва; Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии, Москва

Аннотация

Цель работы: животные модели патологических состояний человека – важный, а зачастую и единственный доступный инструмент для исследования альтернативных стратегий терапии и скрининга перспективных лекарственных средств. Целью работы была разработка методологии модификации генома мыши для получения заданной экспериментальной патологии на примере моделирования патогенеза бокового амиотрофического склероза (БАС) и мышечной дистрофии Дюшенна (МДД).Материалы и методы: работы проводились на базе конвенционального вивария ЦКП ИБГ РАН под контролем комиссии по биоэтике и ИБГ РАН. Генетически модифицированные мыши были получены методом микроинъекции в пронуклеус зигот систем для модификации генома (конструкции для случайного встраивания или CRISPR/Cas9 системы).Результаты: нами получено более 150 первичных линий генетически модифицированных мышей.С помощью модифицированной технологии случайного встраивания конструкции созданы две модели БАС на основе мутантных вариантов белка FUS человека[1].С помощью технологии геномного редактированияCRISPR/Cas9 созданамодель МДД [2]. Обе модели валидированы и используются при доклинических испытаниях потенциальных лекарственных средств.Заключение: современное состояние молекулярной биологии и генной инженерии позволяет перейти от изучения фундаментальных процессов функционирования генома к созданию животных моделей, воспроизводящих ключевые звенья патогенеза заболеваний человека [3]. С конца восьмидесятых годов прошлого века активно ведутся работы по трансгенезу животных. Созданы животные продуценты биологически активных белков, животные с нокаутом различных генов, животные, «гуманизированные» путём замены тех или иных белков на белки человека. Особое место в современной патофизиологии занимают исследования по созданию адекватных животных моделей заболеваний человека с заданным патологическим фенотипом.Текущий уровень развития технологии геномного редактирования позволяет воспроизводить генетическую картину и патогенез тяжёлых наследственных и спорадических форм генетических заболеваний человека. В России успешно применяются современные методы создания генетически модифицированных животных для биомедицинских исследований.

Литература

1. Дейкин А.В., Ковражкина Е.А., Овчинников Р.К, и соавт. Модель бокового амиотрофического склероза на основе линии трансгенных мышей, экспрессирующих мутантную форму FUS белка человека. Журнал неврологии и психиатрии им. C.C. Корсакова. 2014. Т. 114. № 8-1. С. 62-69.
2. Димитриева Т.В., Решетов Д.А., Жерновков В.Е. и соавт. Модификация метода анализа результатов редактирования генома с помощью системы CRISPR/Cas9 на предимплантационных эмбрионах мыши. Вестник РГМУ. 2016. № 3. С. 16-22.
3. Максименко О.Г., Дейкин А.В., Ходарович Ю.М., Георгиев П.Г. Использование трансгенных животных в биотехнологии: перспективы и проблемы. ActaNaturae. 2013. Т. 5. № 1 (16). С. 33-47.
Опубликован
2017-07-26
Раздел
Материалы конференций