موش, همستر موش خرماها میمون. که در حیوانات آزمایشگاهی می تواند کمک به شکست جدید کروناویروس?

استنلی پرلمن دانشگاه آیووا آزمایشگاه ایجاد یک SARS-CoV-2 مدل است که با استفاده از یک آدنو برای قرار دادن انسان گیرنده برای coronavirus به موش که پس از آن منجر به ruffled خز و علائم دیگر.

Lok-یین روی ونگ/دانشگاه آیووا

علم‘s COVID-19 گزارش توسط مرکز پولیتزر.

محبوب به عنوان حیوانات خانگی, سوریه همستر در حال برنده شدن نوع دیگری از توجه از دانشمندان در تلاش برای درک و شکست COVID-19. پانزده سال پیش دانشمندان دریافتند همستر می تواند به آسانی آلوده می شود با کروناویروس که باعث سندرم حاد تنفسی (سارس). علائم خود شد ظریف پس از این حیوانات نیست و کشش بسیار به عنوان یک مدل برای این بیماری است. اما با COVID-19 ناشی از یک مربوط به ویروس SARS-CoV-2 مدل چشم انداز روشن تر به نظر می رسد.

زمانی که پزشک دانشمند جاسپر Fuk-چان وو از دانشگاه هنگ کنگ (HKU) و همکاران به تازگی آلوده هشت همسترها حیوانات وزن از دست رفته شد بی حال و توسعه ژولیده خز قوز استقرار و تنفس سریع. سطوح بالایی از SARS-CoV-2 مورد یافت شد: در همسترها’ ریه ها و روده ها و بافت نکردم با ویروس’ target پروتئین گیرنده به نام آنزیم تبدیل کننده آنژیوتانسین 2 (ACE2). این یافته ها “از نزدیک شبیه مظاهر دستگاه تنفسی فوقانی و تحتانی عفونت در انسان” چان و نویسندگان نوشت: در 26 مارس کاغذ در بالینی بیماری های عفونیs.

که تیم است اما یکی از ده ها تن از گروه های که در حال مسابقه برای توسعه مدل های حیوانی است که می تواند کمک به پیدا کردن موثر COVID-19 واکسن و درمان و روشن کردن دقیقا چگونه SARS-CoV-2 باعث بیماری است. تیم اغلب shorthanded به دلیل همه گیر را پناهگاه در محل محدودیت, اما آنها همکاری بدهیم. هر پنج شنبه سازمان بهداشت جهانی ترتیب یک ویدئو کنفرانس از نزدیک به 100 دانشمندان و تنظیم کننده و تأمین کنندگان مالی که در مجموع کار با دامگاه از آزمایشگاه حیوانات از جمله موش, موش خرماها و چندین گونه از میمون ها. “بسیاری از سیلوهای سنتی از اطلاعات واقعا پایین آمدن می گوید:” این گروه co-صندلی ویلیام Dowling, که با این نسخهها کار بر روی تولید واکسن در ائتلاف برای اپیدمی آمادگی نوآوری.

گروه معاوضه آخرین اطلاعات و راهنمایی های مختلف به عنوان ویروسی انتقال و استراتژی های محتمل ترین مکان برای پیدا کردن پاتوژن در حیوانات. “همه پرتاب شده به عجله برای گرفتن یک مدل حیوانی است که وفادار به شرایط انسانی و تجدید می گوید:” چاد روی یک میمون محقق در Tulane ملی پستانداران مرکز تحقیقات. “من نمی خواهم بگویم لذت بخش است چون در یک زمان سخت در حال حاضر, اما آن را طراوت یک راه برای نزدیک شدن به این مشکل است.”

طیف گسترده ای از گونه ها ممکن است یک دارایی. “شما نیاز دارید این مدل مناسب برای راست سوال می گوید:” وینسنت مونستر که تیم در کوه های راکی آزمایشگاه شعبه ایالات متحده موسسه ملی آلرژی و بیماری های عفونی است که با تمرکز بر روی میمون ها. او هشدار در برابر رد یک مدل حیوانی تنها به دلیل SARS-CoV-2 تولید یک اثر مانند مرگ و میر ناشی از عفونت مغز نیست که منعکس کننده نوعی بیماری در انسان است. “این یک سوء تفاهم بزرگ” او می گوید و اشاره کرد که “انسان نمی دم یا نه.”

یک اولویت است که به آزمون تجربی واکسن توسط immunizing حیوانات و سپس “به چالش کشیدن” آنها را با ویروس—آزمایش است که باید انجام شود در ایمنی زیستی سطح 3 labs. مدل های حیوانی نیز می تواند هشدار دادن از خطرات ناشی از COVID-19 واکسن و دارو; چالش های تجربی واکسن در برابر مربوط به ویروس سارس برای مثال آنتی بادی است که باعث افزایش شدت بیماری. آزمایش با حیوانات ممکن است توضیح دهد که چرا کودکان به ندرت علائم, چگونه به آسانی SARS-CoV-2 انتقال از طریق aerosolized ذرات در مقابل قطرات بزرگتر و اینکه آیا میزبان عوامل ژنتیکی برخی از افراد بیشتر مستعد ابتلا به بیماری شدید. یک میمون مطالعه در حال حاضر نشان داده است که حیوانات که روشن SARS-CoV-2 عفونت می تواند مقاومت در برابر عفونت مجدد برای حداقل 1 ماه.

این آزمایشگاه جکسون به تازگی کشیده منجمد از انجماد مخزن به بازسازی موش ژن که یک انسان گیرنده های مورد استفاده توسط هر دو سارس ویروس SARS-CoV-2.

جکسون آزمایشگاهی

موش—آسان به رسیدگی و پرورش—اند تكیه بیومدیکال و یک موس خوب مدل می تواند یک مزیت برای COVID-19 پژوهش است. اما آنها شانه عفونت با SARS-CoV-2 به دلیل ماوس ACE2 گیرنده بسیاری از تفاوت های کلیدی از یک انسان. “این خنده دار است که چگونه این ویروس می تواند چنین ویرانی در انسان و سپس شما می توانید به یک میلیون ذرات به یک ماوس و آن را بی اثر می گوید:” تیموتی Sheahan که موس توسعه COVID-19 مدل در دانشگاه کارولینای شمالی (UNC) چپل هیل.

Chan, کار با HKU همکار میکروبیولوژیست Kwok-یونگ یون و دیگران مشخص مشکل با انجام یک صلیب گونه مقایسه این بخش از ACE2 که SARS-CoV-2 اولین متصل. در ماوس 11 از 29 اسیدهای آمینه از این بحرانی دامنه متفاوت از نسخه های انسانی. (موش به حال 13 تفاوت اما همستر تنها چهار زن داشت.)

یک راه در اطراف موانع است به مهندس موش هایی که بیان هر دو ماوس و انسان در نسخه های گیرنده را ژن ACE2. در سال 2007 استنلی پرلمن دانشگاه آیووا بود که فقط به مطالعه سارس. اگر چه کوروناویروس سارس می تواند آلوده موش از طریق خود ACE2 آنها تنها به توسعه علائم خفیف. مجهز به انسان ACE2موش تسلیم شدن به یک کشنده مغز بیماری است. این مدل به کمک ارزیابی پتانسیل سارس واکسن و درمان و نیز به طعنه از تاثیر های مختلف پاسخ ایمنی بدن.

اما تقاضا برای تغییر یافتهاست حیوانات کاهش یافته پس از شیوع سارس فروکش کرد در سال 2003 و پرلمن به آنها به ماموت غیر انتفاعی و موس تامین کننده جکسون آزمایشگاهی (JAX). JAX مسدود حیوانات اسپرم و پس از SARS-CoV-2 ظاهر شده مسابقه به نژاد ماوس دوباره. “ما تا به حال بیش از 1000 درخواست در این مرحله می گوید:” نادیا روزنتال JAX علمی مدیر.

یک تیم چینی نیز سال پیش مهندسی موش به بیان انسان ACE2 پروتئین به مطالعه سارس هنوز هم تا به حال برخی از حیوانات تراریخته و در حال حاضر آلوده آنها را مبتلا به SARS-CoV-2. این حیوانات تراریخته وزن از دست داده و نشان داد نشانه هایی از ذات الریه اما کمی دیگری شین چوان از شهر پکن پزشکی اتحادیه دانشگاه و همکاران گزارش یک preprint منتشر شده در bioRxiv 28 فوریه. “که واقعا بسیار بسیار بسیار خفیف بیماری” پرلمن می گوید.

در حالی که پرلمن شده است انتظار برای JAX به او ارسال به تازگی تربیت نسخه از خود ماوس را او ایجاد کرده و مدل دوخت ژن انسان برای ACE2 به یک آدنو که او پس از آن برای آلوده کردن موش به طوری که برخی از آنها از سلول های ریه ساخته گیرنده. هنگامی که شما با SARS-CoV-2 این موش از دست داد 20 درصد از وزن خود را—بیش از دو برابر آنچه شین تیم را دیدم و تا به حال ژولیده خز یکی دیگر از نشانه های بیماری است. اما هیچ کدام درگذشت. “به نظر من آدنوويروس مدل عکاسی,” پرلمن می گوید.

میمون آزمایش تست خواهد شد که چگونه به خوبی SARS-CoV-2 انتقال آن زمانی است که aerosolized به ذرات کوچک در این اتاق.

داگ نی/مرکز واکسن تحقیقات/دانشگاه پیتسبورگ

ایده آل, ماوس, مدل, او می گوید: خود را ACE2 ژن غیر فعال و تنها ابراز نسخه های انسانی. پرلمن می گوید او پس از گذشت SARS-CoV-2 از طریق ماوس را فشار بارها و بارها تا زمانی که این ویروس سازگار و باعث بیماری شدید در جوندگان. اگر این کار محققان می dial up یا down تاثیر یک ماوس عفونت دوز ویروس آنها بدهد.

برای ایجاد یک بیشتر وفادار مدل موش محققان در JAX با استفاده از ژنوم ویرایشگر CRISPR برای تغییر توالی بومی ماوس ACE2 به طوری که کد گذاری پروتئین شناخته شده است توسط ویروس. این رویکرد باید مستقیم ماوس تنها سلول هایی که به طور طبیعی تصمیم گیرنده برای تولید انسانی نسخه. “هر کس من صحبت کردن به گریه کردن برای اصیل انسانی ACE2 بيان در موش” روزنتال می گوید.

Sheahan در همکاری با UNC را رالف Baric است به جای خیاطی ویروس به ماوس. گروه ژنتیکی افزایش سرعت سطح پروتئین بر روی ویروس به طوری که آن را می تواند آلوده بدون تغییر موش.

دیگر SARS-CoV-2 محققان در حال تبدیل به موش. آنها بیشتر مستعد ابتلا به COVID-19 نسبت به موش اما اندازه بزرگتر خود یک مزیت است. “شما اغلب می خواهید به انجام تکراری خونریزی در یک آزمایش و شما نمی توانید انجام دهید که با موش, می گوید:” پپ گواردیولا Premsrirut از Mirimus که شرکت در حال همکاری با دانشگاهی که با استفاده از CRISPR برای ایجاد یک مدل موش با انسان ACE2 گیرنده. واکسن مطالعات برای مثال اغلب ارزیابی میزان دوز متفاوت بر پاسخ آنتی بادی بیش از چند روز. Premsrirut اشاره می کند که “بسیاری از مطالعات سم شناسی” از مواد مخدر نیز شروع در موش صحرایی. “اگر شما می توانید مطالعه یک دارو به طور مستقیم در موش شما یک گام جلوتر است.”

چان که در ماه ژانویه باعث شد تا یکی از اولین مطالعات به سند انسان به انسان انتقال SARS-CoV-2 و بدون علامت عفونت شد و برای اولین بار به انتشار اطلاعات جدید hamster مدل, اما, از پشت یک تیم دیگر نیز در HKU. رهبری Hui-Ling ین محققان گزارش نتایج مشابه با جوندگان در, Springer, طبیعت preprint سرور در نقد و بررسی 1 آوریل. “برخی از همستر داده در واقع نگاه واقعا خوب” مونستر می گوید.

این hamster مطالعات ممکن است کمک بیشتر روشن چگونه این ویروس گسترش می یابد. هر دو گروه آزمایش قرار داده و یک حیوان آلوده در یک قفس با یک مثلا hamster یافت و انتقال SARS-CoV-2 رخ داده است در هر زمان. اگر چه چان و همکاران مشکوک انتقال رخ داده است از طریق قطرات تنفسی آنها اشاره کرد که همسترها مدفوع خوردن و دانشمندان نمی تواند رد مدفوعی-دهانی ،

موش خرماها در حال تكیه تحقیقات بر روی یکی دیگر از بیماری های تنفسی آنفولانزا به این دلیل که ویروس آنفولانزا نه تنها آنها را آلوده اما تولید علائم است که تقلید از بیماری های انسان است. آلوده به موش خرماها حتی عطسه به آسانی گسترش آنفولانزا هر چند هوا. حیوانات ممکن است ثابت کند به عنوان وفادار مدل COVID-19 ، این ویروس می کند و آنها را آلوده و باعث افزایش درجه حرارت بدن, جوان کی چوی از دانشگاه لوگر کشته و همکاران گزارش آنلاین در 6 آوریل در Cell Host & Microbe. اما تکرار به سطوح بالا و موش خرماها نمی توسعه علائم دیگر.

این تیم پیدا نکرد شواهد که موش خرماها ممکن است تقلید یکی از جنبه های COVID-19: تنفسی انتقال است. حیوانات آنها آلوده نه تنها گسترش SARS-CoV-2 به قفس جفت اما به دو تا از شش موش خرماها در مجاور قفس. اگر چه محققان گمان SARS-CoV-2 در درجه اول انتقال از طریق نسبتا بزرگ قطرات تنفسی است که به سرعت سقوط به سطوح این یافته نشان می دهد ظریف ذرات قادر به رانش در هوا برای مدت طولانی و بیش از مسافت های طولانی تر همچنین می توانید حمل عفونی ویروس. “آئروسل عفونت است که به عنوان کارآمد به عنوان تماس مستقیم اما ممکن است” نتیجه گیری co-نویسنده جائه یونگ از دانشگاه کالیفرنیای جنوبی.

یونگ همچنین نشان می دهد که کار با موش خرماها مسن تر از آنهایی که جوان مورد استفاده در آزمایش اولیه می تواند به بهبود خود را در مدل حیوانی. در انسان به دلایلی که هنوز ناشناخته SARS-CoV-2 اعتصاب سالمندان بسیار سخت تر است. یونگ دیده می شود همان اتفاق می افتد در بلاگها با یک ویروس است که باعث از بین رفتن سلول های سفید خون به نام پلاکت ها. جوان بلاگها آلوده با این ویروس تا به حال هیچ نشانه ای ندارند اما 93 درصد از آنهایی که مسن تر درگذشت, تیم خود را در گزارش سال گذشته در طبیعت میکروبیولوژی. “اگر ما عامل سن در بلاگها ما ممکن است قادر ببینید بیشتر بیماری شدید” پس از SARS-CoV-2 عفونت یونگ می گوید. “این احتمالا مشابه این وضعیت در انسان است.”

حیوانات به احتمال زیاد برای انجام بیشترین وزن در ارزیابی پتانسیل داروها و واکسن میمون ها. اگر چه آنها گران و دشوار است که مسئولیت رسیدگی به آنها نزدیک ژنتیکی ارتباط انسان اغلب باعث می شود میمون دروازه بان دروازه به آزمایش های بالینی دارو و واکسن. “این است که به ما نزدیک بالینی مدل است که ما در حال رفتن به استراحت به شدت بر روی” روی می گوید.

شدید تلاش برای آلوده کردن چهار میمون گونه با SARS-CoV-2 آغاز شد و در مدت کوتاهی پس از جداسازی ویروس از مردم است. “وجود دارد نشده است اورژانس گونه است که منجر به من بگو آه عجب این است که آن” می گوید: “Roy که تست آفریقایی سبزی و rhesus macaques و نگاه از نزدیک در عفونت اطلاعات از cynomolgus میمون. (Marmosets را نیز مورد بررسی قرار گرفت.)

شما نیاز به مدل مناسب برای سوال درست.

وینسنت مونستر کوه راکی آزمایشگاه

در یک مطالعه هشت cynomolgus میمون تلقيح با SARS-CoV-2 چهار قدیمی ترین میمون توسعه سطوح بالاتر از این ویروس در بینی و گلو سواب در مقایسه با حیوانات. هیچ یک از میمون ها توسعه یافته علامتی بیماری است اما کالبد شکافی برخی از آسیب ریه در دو تا از چهار حیوانات. “این به نظر می رسد مانند آنچه می بینید در موارد خفیف از انسان ها می گوید:” بارت Haagmans از مرکز پزشکی دانشگاه اراسموس که تیم منتشر شده اطلاعات خود را بر روی 17 مارس در bioRxiv. مدل او نشان می دهد ممکن است کار بهتر از یک است که باعث بیماری شدید برای ارزیابی ایمنی واکسن به خاطر مشکلات بهداشت و درمان خواهد بود آسان تر برای تشخیص.

میمون مطالعات همچنین شروع به کاوش سوال در مورد حفاظت از سیستم ایمنی. دو میمون رزوس است که بهبود از آلوده شدن با SARS-CoV-2 در شهر پکن اتحادیه کالج پزشکی مقاوم بودند به عفونت مجدد 4 هفته بعد. پیدا کردن فراهم می کند یک اشاره از اخبار خوب به عنوان آن نشان می دهد هر دو طبیعی عفونت و واکسن باعث ایمنی را فراهم خواهد کرد حداقل برخی از پس از آن حمایت می کند.

مانند بلاگها میمون استفاده می شود برای رسیدگی به این موضوع بحث برانگیز از خطر چقدر مردم از آئروسل گسترش SARS-CoV-2 که اطلاع رسانی خواهد شد بحث در مورد ارزش ماسک صورت و خطرات ناشی از انتقال در یک سوپر مارکت و یا در کلاس درس. Roy و به طور جداگانه داگلاس نی در دانشگاه پیتسبورگ در حال برگزاری آزمایش در اتاق های هوا است که تلاش برای آلوده کردن میمون ها از طریق این مسیر که هر دو ممکن است افزایش شدت بيماری زايی و ارائه سرنخ در مورد انتقال ریسک. “ما در حال تلاش برای بدست آوردن ویروس به اندازه کافی به آنها را به نوعی از بیماری می گوید:” نی که مطالعات آفریقایی سبزی و برای 7 سال به اشتراک گذاشته شده با روی در ارتش ایالات متحده بیماری های عفونی و آزمایشگاه. “اگر این ویروس همچنان تکرار صالح پس از چند دقیقه یا چند ساعت در ذرات آئروسل است که می تواند پس از آن استنشاق وای که یک معامله بزرگ” روی می افزاید.

انسان که از رنج شدید COVID-19 اغلب بیماری های زمینه ای مانند فشار خون یا دیابت و روی محققان می گوید ممکن است برای پیدا کردن و یا ایجاد میمون با این بیماریهای به توسعه معنی دار ترین مدل. “میمون ها به طور کلی بسیار انعطاف پذیر و حیوانات آنها رسیدگی بیماری های ویروسی بسیار خوب,” او اشاره می کند.

لیست مدل های حیوانی ممکن است به زودی رشد می کنند. یک مطالعه اخیر منتشر شده آنلاین در 8 مارس توسط علمبرای مثال گزارش شده است که این ویروس می تواند آلوده گربه. کالبد شکافی نشان داد که عفونت منجر به “عظیم” ضایعات در معابر بینی نای و ریه ها.

دیو اوکانر از دانشگاه ویسکانسین که در حال مطالعه SARS-CoV-2 در cynomolgus میمون می گوید این زمینه در نهایت باد افشان کردن مدل. “این ممکن است به نوبه خود است که برخی از مدل ها واقعا ارزش پیگیری پس از ما انجام این نوع از بنیادی کار می کنند اما من فقط فکر نمی کنم ما هنوز وجود دارد. ما نیاز به اجازه داده راهنمای ما است.”

tinyurlis.gdv.gdv.htu.nuclck.ruulvis.netshrtco.detny.im