Нова модель миші для целіакії для прискорення досліджень лікування

Дослідники з Чиказького університету розробили першу по-справжньому точну модель миші целіакії. Тварини мають ті самі генетичні та імунні характеристики, що і люди, які розвивають целіакію після вживання глютену. Це забезпечує життєво важливий інструмент дослідження для розробки та випробування нових методів лікування захворювання.

"На основі нашого розуміння людської хвороби ми змогли реконструювати мишачу модель целіакії", - сказав Бана Джабрі, доктор медичних наук, директор з досліджень в Центрі медицини целіакії Університету Чикаго та старший автор нове дослідження, опубліковане цього тижня в журналі Nature. "Це перша модель, коли миша отримує пошкодження тонкого кишечника просто вживаючи глютен, який згодом може змінити себе на дієті без глютену".

Целіакія - це аутоімунний розлад, яким страждає приблизно 1% людей у всьому світі. Це спричиняє шлунково-кишкові симптоми та пошкоджує слизову оболонку тонкої кишки, коли хтось їсть глютен - білок, що міститься в зернах, таких як пшениця, ячмінь та жито.

Лікування не існує, і єдиним ефективним методом лікування є безглютенова дієта, яку важко підтримувати. Навіть найобережніші хворі на целіакію можуть випадково проковтнути клейковину через невідомі інгредієнти в обробленій їжі або перехресне забруднення продуктами, що містять глютен, які готуються поблизу або з тим самим обладнанням.

Навіть при дотриманні суворої дієти без глютену, у 40% хворих на целіакію все ще виявляються ознаки запалення та атрофії ворсинок або пошкодження ворсин - дрібних пальцеподібних виступів у тонкому кишечнику, які допомагають засвоювати поживні речовини. Тому для покращення якості життя людей, хворих на целіакію, вкрай необхідні методи лікування, які можуть повернути або запобігти хворобі.

Складна взаємодія факторів, що сприяють

Вчені не знають точної причини целіакії, але дослідники виділили кілька генетичних, імунних систем та компонентів навколишнього середовища, які працюють разом, щоб спровокувати захворювання. Люди з целіакією мають один із двох генетичних варіантів, HLA-DQ2 та HLA-DQ8, які входять до групи генів, які допомагають імунній системі розпізнавати чужорідні антигени та реагувати на імунну відповідь. Однак володіння одним із цих варіантів недостатньо для розвитку захворювання самостійно.

На основі досліджень, проведених у хворих на целіакію, Джабрі та її колеги припустили, що ознаки дистрессу тканин, пов'язані з високим рівнем запального білка, що називається IL-15, у слизовій оболонці тонкої кишки вимагали атрофії ворсинок, що є ознакою захворювання.

Також можуть зіграти певні фактори навколишнього середовища. Наприклад, у 2017 році Джабрі та її команда виявили, що поширений і відносно нешкідливий вірус може спричинити зміни в імунній системі, що створило основу для целіакії. Всі ці фактори працюють разом, щоб викликати аутоімунну реакцію, коли хтось всередину вживає глютен, який викликає атрофію ворсин.

Всі шматочки головоломки стають на свої місця

Більше 20 років дослідники намагалися розробити модель миші для целіакії, яка відображає ці умови. Однак жодна з цих моделей не призвела до мишей з одним із варіантів гена HLA, у яких також розвинулася атрофія ворсинок у відповідь на глютен.

"Основною рисою захворювання на целіакію є руйнування тканин тонкої кишкової оболонки", - сказала Валері Абаді, доктор філософії, асистент-дослідник в Учікаго та головний автор дослідження. "Ця нова модель миші HLA-DQ8 унікальна, оскільки вона єдина, яка насправді розвиває ворсинчасту атрофію, коли тварина вживає глютен. Крім того, як тільки миші потрапляють на безглютенову дієту, їх тонкий кишечник може відновитись і зажити, так само, як і у людей з целіакією ".

Джабрі сказав, що всі ці елементи повинні бути присутніми в дослідницькій моделі, щоб справді представляти умови, що викликають захворювання у людей.

"Це як головоломка, де різні частини повинні поєднуватися, щоб все стало на свої місця", - сказав Джабрі. "Якщо у вас є модель, де лише одна частина головоломки викликає хворобу, оскільки вона перебуває в лабораторних умовах, тоді ви не можете перевірити, як блокувати або втручатися в роботу інших компонентів. Потрібно мати установку, де ви маєте всю складну взаємодію що відбувається для розвитку целіакії ".

Нова модель миші пропонує життєво важливий інструмент для розробки нових методів лікування зворотного стану целіакії після її розвитку або запобігання її розвитку у людей, яким загрожує захворювання. Дослідники зможуть визначити нові цілі для наркотиків, а потім перевірити їх на моделі, яка достовірно відображає стан у людей.

"Це було б неможливим без попереднього проведення досліджень на людях, щоб зрозуміти природу хвороби", - сказав Джабрі. "Тепер, використовуючи модель миші, ми можемо більше допитувати і застосовувати вивчене назад у людській системі. Інтеграція цих двох підходів дуже важлива".