Udførelse af humane skeletmuskulatur Xenografts i immundefekt mus

Det er blevet rapporteret, at kun 13,8% af alle narkotika udviklingsprogrammer undergår kliniske forsøg er vellykket og føre til godkendte terapier¹. Selv om denne succesrate er højere end de 10,4% tidligere rapporterede², er der stadig betydelige plads til forbedringer. En metode til at øge succesraten for kliniske forsøg er at forbedre laboratorie modeller, der anvendes i præklinisk forskning. Food and Drug Administration (FDA) kræver dyreforsøg for at vise behandlingens virkning og vurdere toksicitet før fase 1 kliniske forsøg. Der er dog ofte begrænset overensstemmelse i behandlingsresultaterne mellem dyreforsøg og kliniske forsøg³. Desuden kan behovet for prækliniske dyreforsøg være en uovervindelig barriere for terapeutisk udvikling i sygdomme, der mangler en accepteret dyremodel, hvilket ofte er tilfældet for sjældne eller sporadiske sygdomme.

En måde at modellere sygdomme hos mennesker på er ved at Trans planterer humant væv til immundefekt mus for at generere xenografts. Der er tre vigtige fordele ved xenograft-modeller: for det første kan de rekapitulere de komplekse genetiske og epigenetiske abnormiteter, der findes i sygdomme hos mennesker, som aldrig kan reproducerbare i andre dyremodeller. For det andet kan xenografter bruges til at modellere sjældne eller sporadiske sygdomme, hvis der er tilgængelige patientprøver. For det tredje modellere xenografter sygdommen inden for et komplet in vivo-system. Af disse grunde har vi en hypotese om, at behandlingseffekt resultater i xenograft-modeller er mere tilbøjelige til at oversætte til forsøg hos patienter. Humane tumor xenografter er allerede blevet udnyttet med succes til at udvikle behandlinger for almindelige kræftformer, herunder multipelt Myeloma, samt personligt tilpassede terapier for individuelle patienter^{4,5,6, 7}.

For nylig, xenografter er blevet brugt til at udvikle en model af human muskelsygdom⁸. I denne model, humane muskel biopsiprøver er transplanteres i bagbenene af immunodedygtige NRG mus til dannelse af xenografts. De transplanterede humane myofibers dør, men humane muskel stamceller, der er til stede i xenograft, udvider og differentierer efterfølgende til nye humane myofibers, som genbefolker den enpodede humane basal lamina. Derfor er de regenererede myofibers i disse xenografter helt menneskelige og er spontant revaskulariseret og innerveret af musen vært. Vigtigere, fascioscapulohumeral muskuløs dystrofi (FSHD) patient muskelvæv transplanterede i mus rekapitulerer centrale elementer i den menneskelige sygdom, nemlig udtryk for DUX4 transkriptionen faktor⁸. Fshd er forårsaget af overekspression af DUX4, som er epigenetisk lyddæmpet i normale muskelvæv^9,10. I FSHD xenograft-modellen har behandling med en DUX4-specifik morpholino vist sig at undertrykke DUX4 ekspression og funktion med succes og kan være en potentiel terapeutisk mulighed for fshd-patienter¹¹. Disse resultater viser, at humane muskel xenografter er en ny tilgang til model Human muskelsygdom og teste potentielle terapier i mus. Her beskriver vi i detaljer den kirurgiske metode til at skabe humane skeletmuskulatur xenografter i immundefekt mus.