COVID-19 Maus-Modell wird die speed-search-für Medikamente, Impfstoffe

COVID-19 Maus-Modell wird die speed-search-für Medikamente, Impfstoffe

Die globalen Bemühungen zur schnellen Entwicklung von Medikamenten und Impfstoffen für COVID-19 wurde behindert durch die begrenzte Zahl von Mäusen, die anfällig sind für eine Infektion mit SARS-CoV-2, das virus, das bewirkt, dass COVID-19. Nun, Forscher an der Washington University School of Medicine in St. Louis berichten, die Sie entwickelt haben, ein Maus-Modell der COVID-19 repliziert die Krankheit im Menschen. Weitere, den gleichen Ansatz angenommen werden konnten problemlos durch andere Wissenschaftler zu dramatisch beschleunigen die Prüfung von experimentellen COVID-19 Behandlungen und preventives.

Das Maus-Modell ist beschrieben in einem Papier online veröffentlicht am 10. Juni in der Zeitschrift Cell. Neben Drogen-und Impfstoff-Tests, können die Wissenschaftler nutzen das Modell mit Mäusen gezüchtet zu entwickeln, die gesundheitlichen Bedingungen wie übergewicht, diabetes oder chronischen Lungenerkrankungen zu untersuchen, warum manche Menschen entwickeln lebensbedrohliche Fälle von COVID-19 während sich andere erholen sich auf Ihre eigenen.

„Es ist schon ein riesiger Schub bei der Entwicklung von Impfstoffen und Therapeutika so schnell wie möglich, und da Tiermodelle beschränkt, diese experimentellen Medikamente und Impfstoffe wurden direkt in den Menschen, und viele von Ihnen noch nicht aufgegangen sind“, sagte principal investigator Michael S. Diamond, MD, PhD, Herbert S. Gasser den Medizin-Professor und Experte für virale Infektionen. “Mäuse sind nützlich, da Sie können Studie eine große Anzahl von Ihnen und beobachten den Krankheitsverlauf und die Immunantwort in einer Weise, die schwer zu tun, in die Menschen. Es wäre kostengünstiger und effizienter-und sicherer für den Menschen, wenn wir mehr Informationen darüber, wie diese potentiellen Medikamente und Impfstoffe funktionieren und wie wirksam Sie sind, vor dem wir uns bewegen, um mehr herausfordernde nicht-menschlichen Primaten und letztlich auch Studien am Menschen.“

Mäuse, die natürlich nicht bekommen, infiziert mit dem virus, dass Ursachen COVID-19. Infizieren Menschen, die virus-Riegel auf ein protein namens angiotensin-converting-Enzym 2 (ACE2) auf der Oberfläche von Zellen in die Atemwege. Aber der menschliche ACE2-protein unterscheidet sich von der Maus ACE2-protein, und das virus ist nicht in der Lage zu befestigen, um die Maus-version.

Das virus, das verursacht die SARS-Epidemie im Jahr 2003 ist in engem Zusammenhang zu der Ursache der COVID-19-Pandemie, und der SARS-virus auch infiziert Zellen, die durch einrasten auf den menschlichen ACE2-protein. Während der SARS-Epidemie, die Forscher erstellt eine Belastung von genetisch veränderten Mäusen mit den humanen ACE2-protein, so dass Sie studieren konnte SARS. Nachdem die Epidemie endete jedoch Interesse an SARS nachgelassen, und die Maus Kolonien geschlossen wurden. Die Entstehung von COVID-19 Anfang dieses Jahres löste eine hektische Eile zu beginnen Zucht der Mäuse wieder, aber auch jetzt gibt es nicht annähernd genug Mäuse für alle Forscher, die studieren wollen, die Krankheit und um zu testen, potenzielle Impfstoffe und Therapeutika.

Diamond, der zuvor geführt hatte, eine Anstrengung, um die Entwicklung eines Maus-Modells der Zika-Infektion, erkannte Sie brauchten ein schneller Weg, um Mäuse, die verwendet werden könnte für COVID-19 Studien. Diamond und Kollegen – einschließlich Erster co-Autoren Ahmed Hassan, DVM, PhD, und Brett Fall, PhD, beide post-doc-Forscher, und Emma Winkler, ein MD – /PhD-student, sowie mehrere andere wichtige Mitglieder der COVID-19-team von Diamond’s-Labor – Einführung entschieden die menschlichen ACE2-protein in Mäusen vorübergehend. Um dies zu erreichen, Sie fügten das gen für den humanen ACE2 in einer milden respiratorischen virus, bekannt als adenovirus. Wurden auch Gene, die die adenovirus repliziert werden muss, so kann der virus infizieren könnten Zellen aber nicht vermehren. Anschließend infizierten die Forscher Mäuse mit dem modifizierten adenovirus. Die Tiere produzierten humanen ACE2 in Ihre Atemwege für ein paar Tage, so dass Sie anfällig für die Infektion mit dem virus, das bewirkt, dass COVID-19.

Um zu sehen, ob-Mäuse entwickeln eine Krankheit, ähnlich der bei Menschen, infizierten die Forscher Mäuse mit dem modifizierten adenovirus, und dann fünf Tage später gab Sie die COVID-19-virus durch die Nase. Das virus verbreitete sich schnell entlang der Atemwege und besonders die Lunge, wo es repliziert werden, um hohe Stückzahlen und verursachte Pneumonie mit ausgeprägter Entzündung, viel, wie es in den Menschen. Die Forscher fanden auch den unteren Ebenen des virus in Herz, Milz und Gehirn – alle Organe werden können, dass die Ziele des virus im Menschen. Die Mäuse verloren 10% bis 25% Ihres Körpergewichts während Ihre Krankheiten aber letztendlich wiederhergestellt werden.

„Die Mäuse entwickeln eine ähnliche Lungenerkrankung zu dem, was wir sehen in den Menschen“, sagt Diamond, der auch ein professor der molekularen Mikrobiologie und der Pathologie und der Immunologie. “Sie bekommen ziemlich krank für eine Weile, aber schließlich erholen, wie die überwiegende Mehrheit der Menschen, die COVID-19. Mithilfe dieser Technik können Sie fast jede Sorte von Labor-Maus zu machen, die Sie anfällig für SARS-CoV-2 und dann tun Sie, was Art von Studie, die Sie möchten: testen Sie Impfstoffe oder Medikamente, Untersuchung der Immunantwort, und viele andere Dinge im Zusammenhang, wie das virus verursacht die Krankheit.“

Das Modell kann auch verwendet werden, um ein besseres Verständnis der Faktoren, die einige Menschen dem Risiko von schweren COVID-19-Krankheit. Fortgeschrittenes Alter, männliches Geschlecht und Erkrankungen wie Adipositas, diabetes und Herz -, Nieren-oder Lungenerkrankungen erhöhen das Risiko von schweren COVID-19 aus Gründen, die nicht vollständig verstanden sind.

„Es wäre einfach, zu studieren, zum Beispiel, ältere Mäuse oder fettleibigen Mäuse und sehen, wie Sie reagieren auf eine Infektion,“ Diamond sagte. “Ich würde erwarten, dass Sie tun würden, wesentlich schlimmer ist, aber die eigentliche Frage ist, warum. Haben Sie mehr virus in den frühen Phasen? Ist Ihr Zustand Schwächung der Immunantwort, oder vielleicht verschärft eine nachteilige entzündliche Reaktion? Mit diesem Modell, können wir beginnen, einen Blick auf einige der Faktoren, die sind sehr schwer zu studieren, in die Menschen.“