Informations

Pourquoi pouvons-nous utiliser des anticorps produits par des souris sur des tissus de souris ?


J'ai vu des biologistes utiliser des anticorps primaires cultivés sur des souris dans des tissus de souris, et ils m'ont dit que si le sang est bien perfusé, cette méthode ne pose aucun problème. Comment l'anticorps secondaire (anti souris) ne colle-t-il pas partout sur tous les antigènes de souris dans le tissu ?

Clarification : Je comprends que l'anticorps secondaire est très spécifique à tous les anticorps primaires de « classe » de souris. Puis-je alors demander pourquoi l'utilisation d'un anticorps de souris secondaire ne reconnaît pas les anticorps de fond dans le tissu, ceux que la souris a produits naturellement avant d'ajouter l'un de mes anticorps primaires ? Les niveaux d'anticorps primaires existants déjà présents chez la souris sont-ils bien inférieurs aux niveaux d'anticorps primaires que j'ajoute ?


La raison pour laquelle l'anticorps secondaire ne reconnaît que l'anticorps primaire est relativement simple : il est dirigé contre la partie Fc de l'anticorps primaire. Comme cette partie est spécifique à l'espèce (mais constante entre tous les anticorps d'une même espèce, d'où le nom de constante), un anticorps secondaire anti-souris est dirigé contre tous les anticorps de souris.

Le principe général est visible sur la figure (bien qu'il s'agisse d'un immunomarquage, le principe reste le même, Image de Wikipédia) :

Le secondaire anti-souris reconnaît les anticorps qui sont présents dans le tissu. Ceux-ci sont généralement présents à de faibles niveaux (sauf si vous travaillez avec des tissus immunitaires comme la rate) et ne provoquent qu'un bruit de fond relativement faible. Si cela pose problème, vous pouvez traiter votre échantillon avant d'ajouter le primaire avec un bloc Fc qui bloque les anticorps présents dans le tissu afin que l'anticorps secondaire ne se reconnaisse plus par la suite.


Les anticorps sont très spécifiques sur ce qu'ils reconnaissent (c'est ce qu'on appelle l'épitope qui est la petite partie de l'antigène qui est reconnue par un anticorps spécifique), et les anticorps secondaires sont faits pour se fixer à une partie spécifique de l'anticorps primaire - vous pouvez y parvenir avec des AB monoclonaux. Les antigènes peuvent être reconnus par de nombreux anticorps (car ils peuvent avoir de nombreux épitopes pour différents anticorps), mais généralement un seul anticorps ne reconnaît que quelques-uns ou plus probablement un seul antigène au maximum (puisque l'épitope spécifique auquel il se fixe n'est présent que sur quelques ou un ou plusieurs antigène(s) unique(s)).

La page wiki des anticorps contient de nombreux détails sur le fonctionnement des AB.


Pourquoi pouvons-nous parler ? Des souris «humanisées» parlent de leur passé évolutif

Les souris porteuses d'une "version humanisée" d'un gène censé influencer la parole et le langage peuvent ne pas réellement parler, mais elles ont néanmoins beaucoup à dire sur notre passé évolutif, selon un article paru dans le numéro du 29 mai de la revue. Cellule, une publication de Cell Press.

"Au cours de la dernière décennie, nous avons réalisé que la souris est vraiment similaire à l'homme", a déclaré Wolfgang Enard de l'Institut Max-Planck d'anthropologie évolutive. "Les gènes sont essentiellement les mêmes et ils fonctionnent également de la même manière." Pour cette raison, les scientifiques ont énormément appris sur la biologie des maladies humaines en étudiant les souris.

"Avec cette étude, nous avons le premier aperçu que les souris peuvent être utilisées pour étudier non seulement la maladie, mais aussi notre propre histoire."

Enard a déclaré que son équipe s'intéresse généralement aux différences génomiques qui distinguent les humains de leurs parents primates. Une différence importante entre les humains et les chimpanzés qu'ils ont étudiés réside dans deux substitutions d'acides aminés dans FOXP2. Ces changements se sont fixés après la séparation de la lignée humaine des chimpanzés et des études antérieures ont montré que le gène avait subi une sélection positive. On pense que ce changement évolutif reflète la sélection pour certains aspects importants de la parole et du langage.

"Les changements dans FOXP2 se sont produits au cours de l'évolution humaine et sont les meilleurs candidats pour les changements génétiques qui pourraient expliquer pourquoi nous pouvons parler", a déclaré Enard. "Le défi est de l'étudier fonctionnellement."

Pour des raisons évidentes, les études génétiques nécessaires pour résoudre ce problème ne peuvent pas être réalisées chez les humains ou les chimpanzés, a-t-il déclaré. Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont introduit ces substitutions dans le gène FOXP2 de souris. Ils notent que la version murine du gène est essentiellement identique à celle des chimpanzés, ce qui en fait un modèle raisonnable pour la version humaine ancestrale.

Les souris avec le FOXP2 humain montrent des changements dans les circuits cérébraux qui étaient auparavant liés à la parole humaine, selon la nouvelle recherche. Curieusement, les chiots de souris génétiquement modifiés présentent également des différences qualitatives dans les vocalisations ultrasonores qu'ils utilisent lorsqu'ils sont placés en dehors du confort du nid de leur mère. Mais, dit Enard, on n'en sait pas assez sur la communication avec la souris pour en savoir trop sur ce que ces changements pourraient signifier exactement.

Bien que FoxP2 soit actif dans de nombreux autres tissus du corps, la version modifiée n'a pas semblé avoir d'autres effets sur les souris, qui semblaient généralement en bonne santé.

Ces différences offrent une fenêtre sur l'évolution de la capacité de parole et de langage dans le cerveau humain. Ils ont déclaré qu'il serait désormais important d'explorer plus avant la base mécanistique des effets du gène et leur relation possible avec des caractéristiques qui diffèrent entre les humains et les singes.

"Actuellement, on ne peut que spéculer sur le rôle que ces effets ont pu jouer au cours de l'évolution humaine", ont-ils écrit. "Cependant, étant donné que les patients porteurs d'un allèle FOXP2 non fonctionnel présentent des déficiences dans le calendrier et le séquençage des mouvements orofaciaux, une possibilité est que les substitutions d'acides aminés dans FOXP2 ont contribué à un affinement accru du contrôle moteur nécessaire à l'articulation, c'est-à-dire l'unique la capacité humaine à apprendre et à coordonner les mouvements musculaires des poumons, du larynx, de la langue et des lèvres qui sont nécessaires à la parole. Nous sommes convaincus que des études concertées sur des souris, des humains et d'autres primates finiront par clarifier si c'est le cas.

Source de l'histoire :

Matériel fourni par Presse cellulaire. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.


Stratégies de blocage pour IHC

En principe, toute protéine qui ne se lie pas spécifiquement à l'antigène cible ou aux anticorps et autres réactifs de détection dans le dosage peut être utilisée pour le blocage. En pratique, cependant, certaines protéines fonctionnent mieux que d'autres, car elles se lient facilement à des sites non spécifiques (également appelés sites réactifs) à pH neutre ou stabilisent la fonction d'autres composants du dosage. Cependant, aucune protéine ou mélange de protéines ne fonctionne mieux pour toutes les expériences IHC, et les tests empiriques sont essentiels pour obtenir les meilleurs résultats possibles pour une combinaison donnée d'anticorps spécifiques et d'autres réactifs de détection. Dans l'exemple ci-dessous, le tampon de blocage Thermo Scientific Blocker BSA a été utilisé dans une expérience IHC fluorescente pour détecter les protéines de la vimentine et de la lamine B1.


Détection IHC fluorescente de la vimentine et de la lamine B1 dans les tissus normaux du côlon. Des sections de tissu de côlon humain normal ont été bloquées avec un tampon de blocage Blocker BSA (Cat. # 37520, 37525) avant incubation avec un anti-vimentine de souris (par exemple, Cat. # MA5-14564) et un anti-lamine B1 de lapin (par exemple, Cat. # MA1-06103) anticorps primaires. Les anticorps secondaires utilisés étaient des IgG anti-souris de chèvre marqués Invitrogen DyLight 405 (Cat. # 35501BID, signal bleu) ou des IgG de chèvre anti-lapin marqués DyLight 550 (Cat. # 84541, signal orange rosé), respectivement. Les noyaux cellulaires ont été contre-colorés en vert (par exemple, Cat. # S7572)

Procédures générales de blocage

L'étape de blocage pour l'IHC est le plus souvent effectuée une fois toutes les autres étapes de préparation de l'échantillon terminées, mais juste avant l'incubation de l'échantillon avec l'anticorps primaire. Le protocole général consiste à incuber l'échantillon IHC fixe, incorporé, monté, sectionné, déparaffiné et non masqué avec le tampon de blocage approprié pendant 30 minutes à toute la nuit à température ambiante ou à 4 ° C sur la base d'un protocole optimisé spécifique à chaque anticorps et l'antigène cible. Un lavage suffisant après l'étape de blocage est généralement effectué afin d'éliminer l'excès de protéine qui peut empêcher la détection de l'antigène cible. Cependant, de nombreux chercheurs ne se lavent pas après l'étape de blocage car ils diluent leurs anticorps primaires dans leur tampon de blocage.


Pourquoi les souris sont-elles considérées comme d'excellents modèles pour l'homme ?

Les humains et les souris ne se ressemblent pas, mais les deux espèces sont des mammifères et sont biologiquement très similaires.

Presque tous les gènes chez la souris partagent des fonctions avec les gènes chez l'homme. Cela signifie que nous nous développons de la même manière à partir d'ovules et de spermatozoïdes, et avons les mêmes types d'organes (cœur, cerveau, poumons, reins, etc.) ainsi que des systèmes circulatoire, reproducteur, digestif, hormonal et nerveux similaires. Ces similitudes permettent aux scientifiques d'étudier la physiologie des souris pour glaner des informations sur la façon dont les êtres humains grandissent, développent des maladies et vieillissent.

Cette similitude génétique signifie également que les souris et les humains héritent des traits de la même manière. Cela inclut des traits physiques tels que la couleur des cheveux (couleur du pelage chez la souris) et la susceptibilité à des maladies telles que les maladies cardiaques ou la maladie d'Alzheimer.

Parce que les souris vivent moins longtemps que les humains - environ deux ans en laboratoire, mais beaucoup moins dans la nature - il est possible d'en apprendre beaucoup sur la progression des maladies chroniques au cours de la vie et sur les processus de vieillissement. Les souris sont petites et relativement économiques à entretenir, ce qui en fait le modèle animal de laboratoire idéal.

Des milliers de souches de souris de laboratoire sont désormais disponibles, les scientifiques peuvent donc choisir le modèle de souris idéal pour étudier différentes maladies et processus pathologiques. Et le génome de la souris est facilement manipulable afin de créer des modèles encore plus précis de maladies spécifiques.

Parce que les scientifiques étudient les souris de laboratoire depuis plus de 100 ans, on en sait plus sur leur biologie et leur génétique que n'importe quel animal, à l'exception des humains. Ce volume de données, conservé et fourni à la communauté scientifique mondiale par le Jackson Laboratory en tant que base de données du génome de la souris, fait de la souris le modèle de choix pour la recherche biomédicale.

Nous utilisons des cookies pour personnaliser notre site Web et pour analyser le trafic Web afin d'améliorer l'expérience utilisateur. Vous pouvez refuser ces cookies bien que certaines zones du site puissent ne pas fonctionner sans eux. Veuillez vous référer à notre politique de confidentialité pour plus d'informations.


La biologie synthétique s'attaque à la pénurie mondiale d'antivenin

Les anticorps fabriqués en laboratoire pourraient produire des traitements contre les morsures de serpents à haut volume et de haute qualité.

Lorsque l'association médicale Médecins Sans Frontières a qualifié la pénurie mondiale d'antivenin de serpent de crise de santé publique en septembre dernier, le biochimiste brésilien Paulo Lee Ho n'a pas été surpris. Il a passé sa carrière à l'Institut Butantan de São Paulo à la recherche de meilleurs moyens de créer un antivenin pour traiter les morsures de serpents corail.

Les méthodes conventionnelles reposent sur le venin naturel de serpent corail, ce qui est difficile à trouver : les serpents ne produisent que de petites quantités à chaque morsure et sont difficiles à élever en captivité. Ho et d'autres se sont donc tournés vers la protéomique et la biologie synthétique dans l'espoir d'améliorer la qualité et la disponibilité du sérum antivenimeux. « Nous avons besoin d'une nouvelle façon de répondre à la demande d'antivenin du ministère de la Santé », dit-il.

Ces efforts portent désormais leurs fruits. Le mois dernier, Ho et ses collègues ont rapporté 1 qu'ils avaient conçu de courts morceaux d'ADN qui, lorsqu'ils étaient injectés à des souris, déclenchaient des anticorps contre le venin de serpent corail. Les scientifiques ont ensuite stimulé la réponse immunitaire des animaux en leur injectant de petits morceaux d'anticorps de venin synthétiques synthétisés dans Escherichia coli bactéries.

Dans une étude distincte également publiée le mois dernier 2 , un autre groupe de chercheurs au Brésil a utilisé des fragments d'anticorps synthétiques pour neutraliser les effets des morsures de la vipère des fosses. Bothrops jararacussu.

De tels progrès sont encourageants, étant donné la lourde charge médicale causée par les morsures de serpent dans les pays en développement, déclare Robert Harrison, chef de l'unité de recherche sur le venin Alistair Reid à la Liverpool School of Tropical Medicine, au Royaume-Uni. Chaque année, environ 90 000 personnes meurent après avoir été mordues par des serpents venimeux 3 .

Pourtant, les antivenins sont encore fabriqués selon une méthode qui n'a pas changé depuis plus d'un siècle. Les grands animaux, généralement les chevaux, reçoivent une injection de petites quantités de protéines purifiées extraites du venin de serpent, ce qui déclenche la production d'anticorps. Du plasma contenant ces anticorps est ensuite administré aux victimes de morsures de serpent.

Mais ce traitement salvateur est limité de manière importante. Chaque antivenin n'est efficace que contre une seule espèce ou, tout au plus, un petit groupe. Et les médicaments doivent être réfrigérés, un problème majeur dans les pays tropicaux sans électricité fiable. "Quand on y pense, c'est incroyable que ces antivenins fonctionnent", déclare Leslie Boyer, directeur du Venom, Immunochemistry, Pharmacology and Emergency Response Institute de l'Université de l'Arizona à Tucson.

Le nombre d'entreprises pharmaceutiques qui fabriquent des antivenins est en baisse, car les médicaments ne sont pas très rentables. En 2010, par exemple, le géant pharmaceutique Sanofi de Paris a mis fin à la production de l'antivenin Fav-Afrique, conçu pour traiter les morsures de dix des serpents les plus venimeux d'Afrique.

Ho espère que sa démarche contribuera à combler ce vide. Plutôt que de s'appuyer sur du venin extrait de serpents corail vivants, il a commencé avec de petits morceaux d'ADN de serpent corail qui codent pour les toxines de venin. Lui et ses collègues ont injecté ces morceaux d'ADN à des souris pour amorcer leur système immunitaire un mois plus tard, ils ont donné aux animaux une injection de rappel contenant des anticorps de venin synthétiques.

Seulement 60% des souris injectées avec une dose mortelle de venin de serpent corail ont survécu après avoir reçu le traitement expérimental de Ho, contre près de 100% pour les antivenins existants. Mais Ho est intrépide. "Ce résultat montre qu'il existe d'autres moyens d'obtenir des anticorps neutralisants", dit-il. «Peut-être que pour obtenir de meilleurs résultats, nous devons réessayer mais utiliser plus d'anticorps. Nous ne savons tout simplement pas encore.

La deuxième équipe brésilienne, dirigée par la biologiste moléculaire Carla Fernandes de l'institut de recherche biomédicale Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz) à Porto Velho, a testé une technique différente, en utilisant une bibliothèque de phage display pour fabriquer des versions synthétiques des anticorps que les lamas ont produits lorsqu'ils ont été injectés. avec B. jararacussu venin de serpent. Donner ces anticorps aux victimes de morsures de serpent éliminerait le besoin d'utiliser du plasma animal. Il pourrait également réduire les dommages musculaires et la mort des tissus au site de la morsure, par rapport aux antivenins traditionnels, car les anticorps synthétiques sont plus petits et mieux capables de pénétrer dans les tissus.

Le chemin vers de nouveaux sérums antivenimeux n'est pas rectiligne, mais les chercheurs pensent qu'il est essentiel de se déplacer rapidement. « Il y a eu des progrès importants et rapides dans ce domaine, mais cela doit être rapide. Il y a trop de gens qui meurent de ce qui est essentiellement une maladie évitable », déclare Harrison.

Pour Boyer, cependant, la pénurie d'antivenin n'est pas causée par un manque de science. "Cela coûte 14 dollars pour fabriquer un flacon d'antivenin qui coûte 14 000 $ US aux États-Unis", dit-elle. « Vous n'allez pas être moins cher que ça. Les pièces chères ne sont pas la science - c'est tout le monde qui veut une réduction des bénéfices qui fait monter le prix et le met hors de portée.


Étapes impliquées dans la technologie des hybridomes

La technologie des hybridomes est composée de plusieurs procédures techniques, notamment la préparation d'antigènes, l'immunisation animale, la fusion cellulaire, le criblage et le sous-clonage d'hybridomes, ainsi que la caractérisation et la production d'anticorps spécifiques.

La génération d'AcM par l'approche d'hybridome nécessite la connaissance de plusieurs disciplines et la pratique de compétences techniques polyvalentes, allant de la manipulation des animaux, de l'immunologie à la biologie cellulaire et moléculaire. La génération et l'identification de clones d'hybridomes de haute qualité est un processus complet et à forte intensité de main-d'œuvre, et nécessite des mois de travail pendant la période allant de l'immunisation à l'identification d'hybridomes spécifiques.


Fig 2. Génération d'AcM par la technologie des hybridomes

1) Fusion cellulaire

Le polyéthylène glycol (PEG) et l'électrofusion sont couramment utilisés pour induire la fusion cellulaire dans la production d'hybridomes. Le PEG fusionne les membranes plasmiques du myélome adjacent et/ou des cellules sécrétant des anticorps, formant une seule cellule avec deux ou plusieurs noyaux. Cet hétérocaryon conserve ces noyaux jusqu'à ce que les membranes nucléaires se dissolvent avant la mitose. L'électrofusion rejoint les membranes des cellules voisines par l'application d'un champ électrique pulsé. L'électrofusion est plus efficace que le PEG et les résultats sont reproductibles.

2) Dépistage des hybridomes

Même dans les fusions d'hybridomes les plus efficaces, seulement environ 1 % des cellules de départ sont fusionnées, et seulement environ 1 sur 105 forme des hybrides viables. Cela laisse un grand nombre de cellules non fusionnées encore en culture. Les cellules de l'animal immunisé (cellule sécrétrice d'anticorps) ne continuent pas à croître en culture tissulaire et ne perturbent donc pas les travaux ultérieurs. Cependant, les cellules de myélome sont bien adaptées à la culture tissulaire et doivent être tuées, ce qui peut être obtenu par sélection de médicaments.

Généralement, les cellules myélomateuses ont une enzyme HGPRT défectueuse (hypoxanthine-guanine phosphoribosyl transférase), bloquant leur capacité à utiliser la voie de récupération. Ces cellules contenant une protéine HGPRT non fonctionnelle mourront dans le milieu HAT. Seules les cellules d'hybridomes ont la capacité de se diviser et de proliférer sur le milieu HAT car le génome du lymphocyte B les rend HGPRT positives et le génome des cellules myélomateuses qu'elles peuvent se diviser indéfiniment.

3) production d'AcM

Les anticorps d'hybridome peuvent être produits in vitro et in vivo.

Pour la production d'anticorps monoclonaux in vitro, les hybridomes sont multipliés par transfert dans des plaques de culture tissulaire à 24 puits suivies d'un flacon de 25 cm2 et d'un flacon de 75 cm2 contenant un milieu approprié. La densité cellulaire est maintenue entre 10 5 et 10 6 cellules/ml. Les surnageants de culture typiques donnent jusqu'à 100 µg/ml d'anticorps, la quantité exacte dépendant de la densité cellulaire et de la vitesse de croissance. La culture in vitro fournit une préparation d'anticorps plus pure. Sino Biological peut offrir un service de production d'hybridomes sans sérum en utilisant un milieu sans sérum.

Pour produire des anticorps monoclonaux in vivo, des souris sont amorcées par injection intrapéritonéale avec 105 à 107 cellules d'hybridome. Le taux de croissance de la tumeur ascitique résultante est en général très variable et peut aller de moins de deux semaines à plus de cinq semaines. Le liquide d'ascite peut être prélevé sur une souris anesthésiée. Il est possible d'obtenir 10 ml de liquide d'ascite ou plus à partir d'une souris en tapotant régulièrement. Le liquide d'ascite sera contaminé dans une faible mesure par des imunoglobulines de souris et si un anticorps très pur est requis, cela peut s'avérer gênant.


Pourquoi les scientifiques utilisent-ils des souris dans la recherche médicale ?

"La souris est le seul mammifère qui fournit une ressource aussi riche de diversité génétique couplée avec le potentiel de manipulation étendue du génome, et est donc une application puissante pour modéliser la maladie humaine. »—Justice et al. (2011)

La recherche animale est un sujet émouvant, inspirant un débat passionné des deux côtés. Bien que certains trouvent cela inconfortable d'y penser, il est important de comprendre pourquoi les animaux comme les souris sont utilisés pour la science médicale.

Les souris remplissent un rôle particulier et important dans la recherche médicale. Comme les humains, les souris sont des mammifères et leurs corps subissent de nombreux processus similaires, tels que le vieillissement, et ont des réponses immunitaires similaires aux infections et aux maladies. Leurs systèmes hormonaux (endocriniens) ressemblent beaucoup au nôtre également. Ils sont également l'une des premières espèces - avec les humains - à avoir eu leur génome complet séquencé. De cela, nous avons appris qu'ils partagent environ 80 pour cent de leurs gènes avec nous.

Le mois dernier, le Dr Donald Branch, scientifique du Centre for Innovation, et le Dr Anton Neschadim de l'Université de Toronto ont publié un nouveau modèle « Mouse models for immuno-mediated platelet destruction or immuno thrombocytopenia » dans Current Protocols.

De nombreuses percées importantes en science médicale sont venues d'études menées sur des souris. Il s'agit notamment du traitement de la leucémie aiguë promyélocytaire - une forme de cancer du sang qui affecte les jeunes adultes et qui est désormais l'une des formes les plus traitables de la maladie - ainsi que des protocoles de transfert de gènes pour la mucoviscidose, qui sont actuellement testés.

Des réalisations scientifiques lauréates du prix Nobel telles que la découverte de la vitamine K, le développement du vaccin contre la polio, l'invention de la technologie des anticorps monoclonaux maintenant utilisée pour le traitement du cancer et la découverte de la façon dont les neurones communiquent entre eux dans le cerveau n'auraient pas eu lieu. sans souris.

  • Le développement de vaccins protéiques conjugués et les tests chez la souris ont permis d'améliorer la méningite à Hib (Haemophilus influenzae vaccination de type b) pour les jeunes enfants.
  • Sans tests sur des souris pour montrer son rôle dans le blocage de l'action hormonale, le médicament tamoxifène ne serait pas disponible pour les femmes comme traitement et prévention contre le cancer du sein.
  • Des recherches récentes sur des souris porteuses d'un système immunitaire humanisé ont découvert de nouvelles cibles potentielles pour un nouveau vaccin contre la tuberculose.

Pourquoi les animaux sont-ils encore utilisés pour la recherche clinique ?

Bien que les progrès de la technologie de laboratoire offrent des alternatives telles que la culture cellulaire et organoïde (mini-clusters 3D de cellules qui se comportent comme de minuscules organes) pour la recherche clinique, les scientifiques obtiennent encore de nombreuses informations précieuses en travaillant avec des animaux de laboratoire tels que des souris.

Ce qui se passe dans un corps vivant ne peut pas être étudié à l'aide d'une boîte de cellules, par exemple. Souvent, la maladie implique plus qu'un seul organe, et pour tester de nouveaux médicaments, nous devons examiner un corps entier pour voir comment il réagit à la thérapie.

Les chercheurs utilisent de nombreux autres systèmes pour l'investigation clinique - tels que la culture cellulaire, les explants, les sphéroïdes, la modélisation in silico et la culture d'organes - mais une souris offre ce que ces alternatives ne peuvent pas : un organisme vivant entier dans lequel étudier la maladie, la réponse au traitement, le développement du cancer et d'autres questions de recherche fondamentale.

Pourquoi des souris ? Physiologie

La physiologie et la taille des souris - elles sont assez petites pour être manipulées et logées facilement - sont les principales raisons de leur popularité en laboratoire. En 2013, les laboratoires au Canada ont utilisé un peu plus de 1,2 million de souris dans la recherche selon le Conseil canadien de protection des animaux, l'organisme national qui supervise les réglementations strictes concernant la santé et le bien-être de toutes les espèces de laboratoire.
(Rapport sur les données animales de la CAC 2013)

Physiologiquement, les souris ressemblent beaucoup aux humains, bien qu'environ 3 000 fois plus petites (Partridge, 2013) mais avec des fonctions corporelles de base similaires telles que la production de cellules sanguines (hématopoïèse), la digestion, la respiration et le système cardiovasculaire. Bien que des différences existent, les souris réagissent de la même manière que les humains lorsqu'elles sont malades ou subissent un traitement.

Par exemple, grâce à des travaux sur des souris, des chercheurs ont récemment fait des progrès dans le traitement de la maladie du sang, la thrombocytopénie à médiation immunitaire, une maladie auto-immune où le corps fabrique des anticorps qui ciblent les plaquettes pour la destruction avant qu'elles ne puissent être utilisées pour la coagulation du sang (Neschadim et Branch, 2015 Yu et al. 2015). Dans une autre étude, des tests sur des souris atteintes d'un autre type de trouble de la coagulation ont montré comment les protéines d'une transfusion de plasma restaurent la fonction de coagulation et arrêtent les saignements (Eltringham-Smith et al., 2015).

« Les modèles de souris de diverses maladies humaines, y compris la thrombocytopénie immunitaire, ont été relativement faciles à développer, car la physiologie et le métabolisme de la souris ressemblent à ceux de l'homme. Ces modèles ont été extrêmement précieux pour moi et mon équipe pour enquêter sur l'ITP. Sans eux, nous ne serions pas aussi avancés dans nos recherches, à la recherche de médicaments qui pourraient aider à améliorer la qualité de vie de nombreux patients. Nous venons de publier des méthodes détaillées sur la façon de configurer et d'utiliser des modèles de souris pour ITP. Un modèle, notre modèle de souris à escalade de dose, ressemble plus à l'ITP humain que la plupart des autres modèles actuellement utilisés par les chercheurs. »

— Dr Donald R. Branch, PhD, scientifique, Centre d'innovation, Société canadienne du sang

Pourquoi des souris ? Reproduction et diversité des espèces

Les souris se reproduisent également facilement, avec des grossesses courtes et des portées de grande taille qui sont importantes pour aider les chercheurs à créer leurs propres souris modifiées. Cependant, la plupart des laboratoires au Canada se procurent des souris non spécialisées auprès d'éleveurs commerciaux, recevant des animaux élevés à dessein avec un historique de reproduction complet. Pour les chercheurs, c'est très important : travailler avec des animaux qui montrent très peu de différence entre les individus augmente la valeur des résultats expérimentaux, puisque tous les animaux réagissent de la même manière. Pour encore plus de cohérence, nous pouvons également cloner des souris depuis 1997.

D'un autre côté, les souris sont également extrêmement diverses, ce qui signifie que les éleveurs commerciaux peuvent sélectionner des traits individuels pour créer des souches consanguines aux caractéristiques uniques. Par exemple, la souris CBA a une faible incidence de développement de tumeurs mammaires (cancer du sein), alors que la souris nude BALB/c est immunodéficiente, car elle n'a pas de thymus. Ces types de propriétés spécifiques à la race sont utiles, car ils permettent aux scientifiques de se concentrer sur des maladies spécifiques. Les chercheurs choisissent mdx des souris, dépourvues de protéine musculaire dystrophine mature, comme modèles pour étudier la dystrophie musculaire de Duchenne, tandis que d'autres choisissent des souris diabétiques non obèses (ou NOD) comme bons modèles pour étudier de nouveaux traitements pour l'auto-immunité (Wang et al. 2015).

Pourquoi des souris ? Modification génomique

En plus des stratégies de sélection basées sur les variations naturelles, les chercheurs disposent également d'un certain nombre d'outils de modification génétique. Étant donné que les souris partagent environ 80 pour cent de leurs gènes avec les humains, la modification de l'ADN de la souris est une méthode puissante pour créer des modèles animaux de maladies humaines. Des techniques telles que le Cre/saumon fumé et le nouvel outil d'édition de gènes CRISPR permettent aux chercheurs de supprimer, d'activer ou de réparer des gènes (Long, et al. 2016), recréant ainsi une maladie humaine chez la souris ou examinant ce qui se passe lorsqu'ils corrigent une mutation.

La suppression ou l'inactivation d'un gène crée ce que les scientifiques appellent une souris « knock-out ». Alternativement, ils peuvent créer des animaux transgéniques en faisant en sorte que les souris expriment des gènes humains ou portent des cellules humaines, voire des tissus. Avec de telles techniques, les chercheurs peuvent créer des souris « humanisées » qui répondent physiologiquement presque comme nous, permettant aux chercheurs d'examiner comment la maladie modifie le corps humain et comment il réagit au traitement. Les chercheurs effectuent d'importants travaux sur l'infection par le VIH et son traitement à l'aide de souris dotées d'un système immunitaire humanisé (Schultz et al., 2012). Ils ont également testé de nouvelles thérapies qui empêchent les mères rhésus négatives de devenir sensibilisées au facteur rhésus pendant la grossesse, en utilisant des souris HOD qui expriment une protéine recombinante spécifique aux globules rouges (Bernardo et al., 2015).

Même s'il existe des différences clés entre les génomes de la souris et de l'homme, ces différences ne suffisent pas à minimiser la valeur des souris pour l'étude des maladies humaines. Bien que les éléments régulateurs puissent se trouver à différents endroits, mélangés au cours des 75 millions d'années écoulées depuis la séparation de la souris et de l'évolution humaine, leurs fonctions de base sont préservées.

A propos de la souris.

Les chercheurs sur les animaux sont constamment attentifs aux trois R :

  • Remplacer: Existe-t-il une expérience alternative qui n'a pas besoin d'animaux ?
  • Réduire: Pouvons-nous ajuster la conception expérimentale pour utiliser moins d'animaux ?
  • Affiner: Peut-on minimiser l'impact de l'expérience sur les animaux ?

La recherche animale est strictement réglementée au Canada, avec des contrôles et une surveillance stricts en place pour assurer le bien-être et le traitement éthique. Ces réglementations couvrent le logement, l'enrichissement de l'environnement, l'utilisation de médicaments et d'anesthésie, et même l'élevage de souris génétiquement modifiées. Les chercheurs doivent d'abord présenter leurs propositions expérimentales aux comités locaux et fédéraux pour établir un plan de protection des animaux et évaluer des facteurs tels que la gravité, la conception et la valeur scientifique avant de poursuivre les études.

La pénicilline, découverte à l'origine par Alexander Fleming en 1928, n'est pas apparue comme un traitement médical salvateur avant les travaux de Howard Florey, qui a testé son innocuité et son efficacité sur des souris plus de dix ans plus tard. Sans souris (et autres animaux) dans la recherche, la médecine humaine et animale serait sans pénicilline, sans vaccins contre la polio et la méningite, sans thérapie par anticorps monoclonaux, sans remède contre la leucémie promyélocytaire aiguë et sans transfert de gènes contre la mucoviscidose.

Pourquoi des souris ? Irremplaçable

Les scientifiques sont toujours à la recherche d'alternatives à l'utilisation des animaux dans la recherche clinique, mais le rôle des souris en tant que modèles expérimentaux pour les maladies humaines est, pour l'instant, irremplaçable. Même avec des différences entre les deux espèces, mener des recherches fondamentales sur des modèles murins humanisés de maladies donne aux scientifiques des informations précieuses. L'utilisation de souris comme substituts permet aux chercheurs de voir d'abord comment les patients pourraient réagir au traitement avant de leur donner le médicament - une étape vitale pour assurer la sécurité des patients.

Société canadienne du sang – Stimuler l'innovation de classe mondiale

Grâce à la découverte, au développement et à la recherche appliquée, la Société canadienne du sang stimule l'innovation de classe mondiale dans les domaines de la transfusion sanguine, de la thérapie cellulaire et de la transplantation, apportant clarté et perspicacité à un avenir de soins de santé de plus en plus complexe. Notre équipe de recherche dédiée et notre réseau étendu de partenaires s'engagent dans des recherches exploratoires et appliquées pour créer de nouvelles connaissances, informer et améliorer les meilleures pratiques, contribuer au développement de nouveaux services et technologies et renforcer les capacités par la formation et la collaboration.

A propos de l'auteur

Amanda Maxwell est la principale rédactrice scientifique de Talk Science to Me, à Vancouver.


Développer des anticorps monoclonaux de souris de haute qualité pour la recherche en neurosciences - approches, perspectives et opportunités

Les anticorps (Ac) de haute qualité sont essentiels à la recherche en neurosciences, car ils restent le principal réactif protéomique d'affinité utilisé pour marquer et capturer des cibles protéiques exprimées de manière endogène dans le système nerveux. Comme dans d'autres domaines, les neuroscientifiques sont fréquemment confrontés à des résultats et/ou à des rapports inexacts et non reproductibles. L'installation UC Davis/NIH NeuroMab a été créée avec la mission de répondre au besoin non satisfait d'Abs de haute qualité dans la recherche en neurosciences en appliquant une approche unique pour générer et valider des anticorps monoclonaux de souris (mAbs) optimisés pour une utilisation contre le cerveau des mammifères (c'est-à-dire NeuroMabs ). Nous décrivons ici notre méthodologie de criblage d'AcM en plusieurs étapes axée sur l'identification d'AcM présentant une efficacité et une spécificité dans l'étiquetage d'échantillons de cerveau de mammifère. Nous fournissons des exemples d'écrans NeuroMab et de la validation spécialisée ultérieure de ceux sélectionnés comme NeuroMabs. Nous soulignons les défis particuliers et les considérations de détermination de la spécificité pour l'immunomarquage cérébral. Nous décrivons également pourquoi notre accent sur la validation approfondie d'un grand nombre de candidats par immunoblot et immunohistochimie contre des échantillons de cerveau est essentiel pour identifier ceux qui présentent une efficacité et une spécificité dans ces applications pour devenir des NeuroMabs. Nous décrivons l'attention particulière accordée aux candidats avec des sous-classes d'IgG non IgG1 moins courantes qui peuvent faciliter le marquage multiplex simultané avec des anticorps secondaires spécifiques à la sous-classe. We detail our recent use of recombinant cloning of NeuroMabs as a method to archive all NeuroMabs, to unambiguously define NeuroMabs at the DNA sequence level, and to re-engineer IgG1 NeuroMabs to less common IgG subclasses to facilitate their use in multiplex labeling. Finally, we provide suggestions to facilitate Ab development and use, as to design, execution and interpretation of Ab-based neuroscience experiments. Reproducibility in neuroscience research will improve with enhanced Ab validation, unambiguous identification of Abs used in published experiments, and end user proficiency in Ab-based assays.

Copyright © 2015 Elsevier B.V. Tous droits réservés.

Les figures

Figure 1. Representative ELISA primary screen data

Figure 1. Representative ELISA primary screen data

Scatter plots show the relative distribution of ELISA…

Figure 2. Representative immunoblot secondary screen data

Figure 2. Representative immunoblot secondary screen data

Images show immunoblot data from three different NeuroMab…

Figure 3. Representative images from IHC secondary…

Figure 3. Representative images from IHC secondary screens

Photomicrographs show DAB/NAS immunolabeling of sagittal sections…

Figure 4. Representative images from IF-ICC secondary…

Figure 4. Representative images from IF-ICC secondary screens

Photomicrographs show IF immunolabeling of COS-1 cells…

Figure 5. Tertiary screening by IB against…

Figure 5. Tertiary screening by IB against samples from human brain, and from KO mouse…


Crosslinkers with PEG spacers

Many kinds of Pierce Crosslinkers are available for protein, peptide and other macromolecular immobilization and conjugation needs. Both homobifunctional (identical reactive groups at either end) and heterobifunctional (different reactive groups at either end) crosslinkers are offered with a variety of spacer-arm lengths, solubility and cleaving characteristics.

The wide selection of crosslinking reagents now includes those that contain discrete-length polyethylene glycol spacers. These PEG groups increase reagent and conjugate solubility, minimize toxic and immunological effects compared to non-PEG spacers, and provide several options for accommodating specific crosslinking distances.

Learn more

Sélectionnez des produits


Affinity-targeting schemes for protein biomarkers

Résumé

Proteomes may be composed of a million or more protein species. Finding and quantifying a single protein in samples of this complexity is a great challenge for liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS) systems. This problem is complicated by the fact that proteomes bear proteoform families that vary slightly in primary, secondary, or tertiary structure and posttranslational modifications. Moreover, members of these families often vary in biological activity. The fact that many proteoforms are not in sequence libraries is a further problem. All of these variables complicate the interpretation of LC-MS data. A problem with LC-MS systems is that irrespective of their resolving power they lack the ability to select molecular species for analysis on a structural basis. It would be of great value to group polypeptides for analysis according to structural features instead of identifying those features after an analysis is completed. An analogy is that enormous physical dexterity is dwarfed in searching for needles in a hay stack by the use of a magnet to pull them out of the hay. The objective in this chapter is to describe technologies that select polypeptides and PTM-bearing variants from mixtures on the basis of their structure prior to or as a part of LC-MS analyses. Clearly, affinity selection methods will play a major role in the future of proteomics and clinical diagnostics.


Voir la vidéo: Raivaussahan käyttö (Décembre 2021).