Naukowcy z jednego z laboratoriów Centrum Neurobiologii Instytutu Nenckiego w Warszawie wykazali, że zmodyfikowane genetycznie (transgeniczne) myszy mogą być wykorzystane do badań nad zaburzeniami metabolizmu, prowadzącymi do otyłości.
Naukowcy ze stołecznego Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego Polskiej Akademii Nauk w Warszawie badają myszy z precyzyjnie zmodyfikowanym genomem. Dzięki wypracowaniu możliwości wyłączenia jednego z ważnych genów (genu Dicer) będą mogli lepiej zrozumieć procesy związane z metabolizmem oraz z takimi funkcjami poznawczymi jak uczenie się i pamięć.
Jak oni to robią
Badania nad genem Dicer oraz jego wpływem na procesy poznawcze i metaboliczne są prowadzone w Instytucie Nenckiego w Pracowni Modeli Zwierzęcych, która jest nowym laboratorium środowiskowym i stanowi część powstającego właśnie Centrum Neurobiologii. Budowa tego Centrum jest realizowana w ramach dużego projektu europejskiego Centrum Badań Przedklinicznych i Technologii CePT. W projekcie tym, który finansowany jest dzięki wsparciu środkami z Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka, uczestniczy dziesięć stołecznych instytucji naukowych.
– Nikogo nie trzeba przekonywać, że wiedza o funkcjach różnych ludzkich genów ma fundamentalne znaczenie i dla biologii, i dla medycyny – uważa dr Witold Konopka, kierownik Pracowni Modeli Zwierzęcych. – Jednak jak rozpoznać funkcje genu, skoro nie mamy możliwości dokonywania modyfikacji genetycznych u ludzi? – pyta i przekonuje, że jedyna metoda, to stworzenie odpowiedniego zwierzęcia, np. myszy, u której dany gen można by było wyłączyć lub włączyć, żeby modelować choroby.
– Łatwo powiedzieć, znacznie trudniej zrobić, szczególnie wówczas, kiedy w grę wchodzą geny naprawdę istotne dla każdej komórki – komentuje dr Konopka. Od kilku lat zajmuje się on badaniami nad genem Dicer u myszy. Analog tego genu znajduje się m.in. w genomie ludzkim i odpowiada za powstawanie białka, które wpływa na cząsteczki RNA. Dicer pełni istotne funkcje w regulowaniu funkcjonowania innych genów.
Przygotowanie transgenicznej myszy, u której można zablokować gen Dicer w wieku dorosłym, trwa około półtora roku. Takie zwierzę powstało dzięki wspólnym wysiłkom różnych grup badawczych z wielu światowych ośrodków naukowych, m.in. Imperial Collage London z Wielkiej Brytanii, czy German Cancer Research Center (DKFZ) w Niemczech.
– Pierwsze myszy, u których można było wyłączyć gen Dicer, otrzymałem kilka lat temu w German Cancer Research Center w Heidelbergu. Teraz tworzymy je również w Pracowni Modeli Zwierzęcych naszego instytutu – mówi dr Witold Konopka.
Co mówią nam transgeniczne myszy
Stworzenie samych transgenicznych zwierząt to tylko część zadania stojącego przed naukowcami. Jeśli chcą prowadzić badania, zwierzęta muszą być odpowiednio scharakteryzowane. Cechy myszy wykorzystywanych do badań naukowych powinny być dokładnie określone. Bez tego naukowcy nie byliby w stanie ustalić, czy zaobserwowana zmiana w zachowaniu lub wyglądzie ma związek z wyłączeniem danego genu.
– 2 lata temu stwierdziliśmy, że po wyłączeniu genu Dicer myszy wykazywały lepszą pamięć niż grupy kontrolne – mówi dr Konopka. Okazało się również, że po około pięciu miesiącach po usunięciu genu z mózgu, dochodziło jednak do obniżenia zdolności poznawczych.
Obecnie naukowcom udało się zakończyć analizy zmian procesów metabolicznych u transgenicznych myszy. Okazało się, że przez trzy do czterech tygodni po wyłączeniu genu, zwierzęta jedzą więcej i szybko tyją.
Naukowcy ustalili też, że po tym początkowym okresie apetyt myszy wraca do normy. Niestety ciągle utrzymuje się jednak podwyższona masa ciała.
– Jesteśmy pewni, że te same myszy możemy wykorzystać do badań nad otyłością, co wkrótce zamierzamy uczynić – zapowiada dr Witold Konopka.
Instytut Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN
– został utworzony w 1918 r. Jest to największy nieuniwersytecki ośrodek badań biologicznych w naszym kraju. Do priorytetowych dziedzin badań, które podejmowane są w Instytucie należą: neurofizjologia, neurobiologia, biochemia i biologia komórkowa, a także biologia molekularna. W ramach Instytu im. M. Nenckiego funkcjonuje 31 laboratoriów, m.in. Cytometrii Przepływowej i Skaningowej, nowoczesnej Mikroskopii Konfokalnej, Testów Behawioralnych i Elektrofizjologii, Mikroskopii Elektronowej. Ośrodek posiada nowoczesną aparaturą badawczą oraz zmodernizowaną zwierzętarnię, która pozwala na hodowlę zwierząt laboratoryjnych, również transgenicznych, zgodnie z najwyższymi standardami. Poziom prac eksperymentalnych, naukowych, publikacje oraz silne związki ze światową nauką plasują Instytut pośród wiodących placówek tego typu w Europie.
Źródło: Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego w Warszawie
