¿Cómo los científicos infectan ratones con cáncer?

Hay un par de enfoques diferentes en la investigación del cáncer. En la investigación básica, donde intenta descubrir los genes / proteínas que conducen un tipo particular de cáncer, puede mutar un gen o silenciarlo (estas son dos técnicas diferentes) y observar sus efectos para ver si eso produce cáncer .

En el primer caso, se construye una forma mutante de un gen de ratón, se transfecta (se coloca en un embrión de ratón) y se pasa por un ciclo de reproducción para obtener ratones que tengan esta forma mutante del gen. Terminará con homocigotos (ratones con 2 copias del gen mutante), heterocigotos (ratones con 1 copia del gen) y tipos salvajes (ratones con la forma normal del gen). Esto se conoce como mutagénesis de ratón, y hay varias técnicas para hacer esto. También es posible que desee estudiar qué sucede si el gen no está allí en absoluto. Esto se llama estudio knockout [Gene knockout]. Otro enfoque es “silenciar” la expresión génica de un gen usando siRNA. Esto se llama estudio de knockdown [RNA interference], ya que estás “derribando” la expresión de un gen.]

En este tipo de investigación, los “wildtypes” son los controles, y los hets y homs son los sujetos de prueba.

En la investigación de descubrimiento de fármacos, normalmente comienza con ensayos basados ​​en células y avanza hacia un modelo de ratón. Puede utilizar uno de los enfoques de modelos de animales descritos anteriormente como punto de partida, o puede usar un modelo de xenoinjerto (“xeno” es griego para extranjero), y está insertando un cuerpo extraño (en este caso un tumor) debajo del piel de un ratón y observar los efectos de intentar tratar este tumor con un compuesto (una sustancia parecida a una droga).

En este tipo de investigación, los controles no están expuestos al fármaco (o están expuestos al fármaco “estándar de atención” actual, y los ratones en cuestión están expuestos al nuevo fármaco.

La razón por la que tenemos estos enfoques diferentes para modelar el cáncer es que todos los modelos son intrínsecamente una abstracción de la realidad. Un ensayo basado en células realizado en una placa de Petri no es lo mismo que un xenoinjerto en un ratón, o un tumor en un ser humano. El “microambiente tumoral” es diferente en formas muy críticas, y la versión de ratón de un gen puede ser diferente de la forma humana del gen. Puede realizar estudios “knock-in” para poner un gen humano en un ratón y luego estudiar el efecto de su medicamento sobre ese gen, pero el resultado es que lo que funciona en un plato (o en un animal) a menudo no funciona en un ser humano. En parte, esto explica por qué la tasa de fallas para los medicamentos es tan alta, y por qué el costo de los nuevos medicamentos es a menudo tan alto: el costo de los fracasos se debe a los pocos éxitos que usted tiene.

En segundo lugar, la otra respuesta: puede usar ratones inmunodeficientes (como la cepa NSG) e inyectarlos con células tumorales humanas, como células de linfoma (en realidad no es “infectar” ya que el cáncer no es una enfermedad contagiosa). En general, los tumores crecerán muy rápido, de un par de días a dos semanas, dependiendo del tipo de células que se inyecte. La gran desventaja de este sistema es que los ratones carecen de cualquier sistema inmunológico (es por eso que no rechazan las células humanas y es por eso que los tumores crecen tan rápido), así que si su medicamento afecta la capacidad del sistema inmunitario para reconocer y destruyes las células tumorales, no verás eso. Además, los ratones NSG son bastante caros. La ventaja es que estás trabajando con células humanas. Pero no le da mucho más que trabajar con células humanas en la placa de Petri.

Otro enfoque que puede funcionar para usted es comprar ratones genéticamente predispuestos a desarrollar cáncer (colon, páncreas, mama, próstata …). La desventaja es que los tumores tardan en desarrollarse, de 4 meses a un año (según el modelo), pero de hecho es más parecido a lo que sucede “en la naturaleza”. De esta forma, su medicamento tiene mejores posibilidades de afectar el desarrollo tumoral. Similar a este sistema, algunos cánceres pueden ser inducidos con químicos (hígado, colon …), pero de nuevo lleva mucho tiempo, para bien y para mal. La desventaja es que se trata de ratón, y puede haber diferencias con el cáncer humano, aunque hoy en día existen modelos bastante buenos en los que el cáncer se desarrolla de forma similar a lo que sucede en los humanos.

¿Quiere decir inyectar ratones con células cancerosas humanas? Cáncer no es una “infección”.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc

Establecimiento de xenoinjertos de tumores humanos en ratones inmunodeficientes

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Varía.

A algunos ratones se les implanta un cáncer. Las células cancerosas son fáciles de implantar, ya que a menudo excretan inmunosupresores (señales que hacen que el sistema inmune las ignore) y obtienen la corriente sanguínea para producir nuevos genes para que el tumor pueda irrigar la sangre.

También crían líneas de ratón que son susceptibles al cáncer. Ratones con mutaciones en su genoma que aumentan el riesgo de desarrollar cáncer. Al igual que algunos humanos tienen un mayor riesgo de desarrollar cáncer si nacen con ciertas mutaciones.