Establecimiento del modelo de ratón TK-NOG humanizado dual para la patogénesis hepática asociada al VIH

Desde el advenimiento de la terapia antirretroviral, se ha producido una disminución sustancial de las muertes relacionadas con la monoinfección del VIH-1. Sin embargo, la enfermedad hepática ha surgido como una causa común de morbilidad en pacientes infectados por el VIH^1,2. Las coinfecciones de virus de la hepatitis con infección por VIH-1 son más frecuentes, y representan entre el 10% y el 30% de las personas infectadas por el VIH en los Estados Unidos^3,4,5.

La especificidad del huésped de los virus del VIH-1 y la hepatitis limita la utilidad de los modelos de animales pequeños para estudiar enfermedades infecciosas específicas del ser humano o para investigar múltiples aspectos de la patogénesis hepática asociada al VIH-1. Los ratones inmunodeficientes que permiten el injerto de células y/o tejidos humanos (llamados modelos de ratón humanizados) son modelos animales aceptables para estudios preclínicos^6,7,8. Desde la introducción de ratones humanizados a principios de la década de 2000, múltiples estudios preclínicos de toxicidad hepática humana colestásica, patógenos específicos del ser humano, incluidos el VIH-1 y trastornos neurocognitivos asociados al VIH, el virus de Epstein Barr, hepatitis y otros enfermedades infecciosas, se han investigado en estos ratones^6,9,10,11. Múltiples modelos de ratón para CD34⁺ HSCCP y/o trasplante de hepatocitos humanos han sido desarrollados durante mucho tiempo y han mejorado con el tiempo para estudiar la enfermedad patogénesis del virus de la hepatitis B (VHB) enfermedad hepática asociada^{12, 13 , 14}. Varios modelos para el trasplante de HSPC y hepatocitos humanos (HEP) se basan en cepas, conocidas como NOG (NOD. Cg-Prkdc^scid Il2rg^tm1Sug/JicTac)^8,13, NSG (NOD. Cg-Prkdc^scid Il2rg^tm1Wjl/SzJ)¹⁵, Balb/C-Rag2^-/- c^-/- (Rag2^tm1.1Flv Il2rg^tm1.1Flv/J)¹², y fah^-/- NOD rag1^-/- il2r-null ratón¹⁶. Sin embargo, cada modelo tiene sus propias ventajas y limitaciones; por ejemplo, el fondo atravesado de dos ratones humanizados AFC8 para HEPs y células madre humanas (HSC) en un fondo Balb/C-Rag2^{-/- -/-} permite el injerto exitoso de células inmunitarias y HSC, pero existe la ausencia de un fondo de células T y B específicos para antígenos respuesta en este modelo¹². Las principales preocupaciones en la reconstitución de ratones humanizados dobles incluyen el injerto subóptimo, la falta de modelos adecuados para apoyar diferentes tejidos, condiciones no coincidentes, rechazo inmune, o enfermedad de injertofrentea huésped (GVHD), y técnicos dificultades, como manipulaciones de riesgo con recién nacidos y altas tasas de mortalidad debido a anomalías metabólicas¹³.

Aunque ratones humanizados se han utilizado para la investigación del VIH durante muchos años^17,18,19, el uso de ratones humanizados para estudiar el daño hepático causado por el VIH-1 ha sido limitado²⁰. Hemos informado previamente del establecimiento de un modelo de ratón TK-NOG humanizado dual y su aplicación en la enfermedad hepática asociada al VIH⁸. Este modelo muestra el injerto robusto de hígado y células inmunitarias y recapitula la patogénesis por infección por VIH. Esta discusión presenta un protocolo detallado, incluyendo los pasos más críticos en el trasplante de hepatocitos humanos. También se presenta una descripción de los HSCCP necesarios para un injerto exitoso de HEPs y el establecimiento de un sistema inmunitario funcional en ratones TK-NOG. Se detalla el uso de estos ratones para estudiar la inmunogénesis hepática asociada al VIH. Se utilizan ratones macho TK-NOG que llevan un transgén transgén transgén de virus del herpes simple tipo 1 específico del hígado. Las células hepáticas de ratón que expresan este transgén pueden ser fácilmente abladas después de una breve exposición a una dosis no tóxica de GCV. Las células hepáticas humanas trasplantadas se mantienen establemente dentro del hígado del ratón sin fármacos exógenos^21. Los ratones también están preacondicionados con dosis no mieloablativas de treosulfano para crear un nicho en la médula ósea del ratón para las células humanas^8. Los ratones inmunodeficientes TK-NOG se inyectan por vía intrasíptica con HEPs y HSPC multipotentes. A continuación, los ratones son monitoreados regularmente para la reconstitución de sangre y hígado mediante inmunofenotipado en sangre y mediciones de los niveles séricos de albúmina humana, respectivamente. Los ratones con una reconstitución exitosa de más del 15% tanto para las células inmunitarias humanas como para los HEP se inyectan por vía intraperitoneal con VIH-1. El efecto del VIH en el hígado se puede evaluar tan pronto como 4 – 5 semanas después de la infección. Es fundamental tener en cuenta que, debido a que se utiliza el VIH-1, se deben tomar todas las precauciones necesarias mientras se maneja el virus y se inyecta en ratones.