Upravené larvy zavíječe voskového jako nový biologický systém pro testování léčiv

Vědci z univerzity v britském Exeteru vytvořili první geneticky modifikované larvy můry zavíječe voskového (Galleria mellonella) na světě, čímž otevřeli slibnou novou cestu pro studium infekcí, testování antibiotik a snížení potřeby používání myší ve výzkumu. Díky využití pokročilých nástrojů genového inženýrství, jako jsou transpozonový systém PiggyBac a CRISPR-Cas9, se týmu podařilo přeměnit larvy zavíječe ve výkonný, levný a z etického hlediska přijatelný modelový organismus.

Můra zavíječe možná na první pohled nevypadá jako hrdina medicíny. Na naše území zavlečený a v současnosti hojně přemnožený zavíječ zimostrázový již stihl zkazit odpoledne nejednomu pěstiteli buxusů, které ve velkém likviduje. Vědci ve zmíněné studii využívali jemu příbuzného zavíječe voskového, který bývá označován za postrach včelstev, neboť jeho larvy žijí a parazitují ve včelích úlech. V laboratořích jsou však jeho larvy užitečnější, a to díky některým pozoruhodným vlastnostem, kterými oplývá. Dobře prosperuje při teplotě kolem 37 °C, což je teplota lidského těla, a může být infikován mnoha důležitými lidskými patogenními mikroorganismy, včetně bakterií S. aureus a některými plísněmi či kvasinkami (např. C. albicans). Zavíječi díky tomu vyplňují důležitou mezeru, kterou opomíjejí jiné běžné modely, jako jsou octomilky nebo rybí model dánia pruhovaného (Danio rerio). Ty lidskou tělesnou teplotu, která je zásadní pro studium lidských infekcí, nezvládají. Imunitní reakci larev zavíječe lze navíc přímo pozorovat, například prostřednictvím ztmavnutí těla, známého jako melanizace.

Dosud měly larvy zavíječe voskového jedno zásadní omezení: vědci je mohli používat jako živé infekční modely, ale nemohli snadno přepisovat jejich geny. Tým z Exeteru to změnil díky tzv. PiggyBac systému umožňujícímu vyjmutí a vložení DNA, což vědci využili k vložení nové genetické informace do genomu zavíječe.  CRISPR-Cas9, často popisovaný jako molekulární nůžky, jim následně umožnil specifické geny vyřadit. Výsledkem této snahy je první generace transgenních linií zavíječe, která po infekci a podobných podnětech (aktivace složek imunitního systému či začátek působení antibiotika) signalizuje efekt skrze specifickou kontrolovanou fluorescenci, což značně usnadňuje výzkum v odvětví infekční biologie.

To je důležité, protože výzkum na zvířatech je v preklinických testech často kritickým omezujícím faktorem. Myší modely jsou pro biologický výzkum nepostradatelné, nicméně práce s nimi je drahá, náročná a v některých případech eticky kontroverzní, což ztěžuje provádění velmi rozsáhlých experimentů. Larvy zavíječe voskového lze chovat levně a ve velkém počtu, což umožňuje mnohem více opakování a rychlejší testování. Mohly by se stát praktickým mostem mezi jednoduchými buněčnými kulturami a studiemi na savcích a pomáhat vědcům identifikovat nejslibnější léčiva před přechodem k složitějším modelům.

Načasování studie je velmi příhodné i z hlediska stále rostoucích rizik antibiotické, respektive antimikrobiální rezistence, tedy adaptace mikroorganismů vedoucí k neefektivitě antibiotik a dalších léčiv. Ta je dle Světové zdravotnické organizace (WHO) jednou z největších současných hrozeb pro veřejné zdraví na světě. K objevování nových léků nebo pochopení toho, jak se infekce šíří v těle, jsou naléhavě potřeba rychlejší a levnější testovací systémy – a to mohou být právě geneticky upravené larvy zavíječe.

Tento průlom nám tak opět připomíná, jak důležité jsou techniky genového inženýrství pro současnou vědu, a v důsledku i pro veřejné zdraví a společnost. Nová generace geneticky modifikovaných organismů by nám mohla pomoci testovat léky rychleji, levněji a šetrněji a reagovat flexibilněji na globální zdravotní hrozby.

Zdroje:

, , ,
, , , , , ,
Home →
Episodes →
Music Blog →
Info →
Contact →
avatar Neznámé

Publikoval Pepik Hipik

Dobrodružství poznávání

Napsat komentář