मानवकृत चूहे क्या हैं?
मानवकृत माउस मॉडल चूहे होते हैं जिन्हें वैज्ञानिक मानव कोशिकाओं, ऊतकों, या जीन, या किसी व्यक्ति के माइक्रोबायोम के कुछ हिस्सों को होस्ट करने के लिए प्रयोगशाला में संशोधित करते हैं। जीवित जीवों में मानव जीव विज्ञान और स्वास्थ्य के पहलुओं का अध्ययन करने के लिए शोधकर्ता मानवकृत माउस मॉडल का उपयोग करते हैं। ऐतिहासिक रूप से, मानव स्वास्थ्य के कार्यात्मक अध्ययन पूर्व विवो विश्लेषण और नैदानिक ​​परीक्षणों पर निर्भर थे जो नैतिक बाधाओं से महंगा और संभावित रूप से सीमित हैं। मानवकृत चूहे शोधकर्ताओं को विवो में मानव स्वास्थ्य का अध्ययन करने और सेल संस्कृति, ऊतक संस्कृति और नैदानिक ​​परीक्षणों की सीमाओं को दूर करने में मदद करते हैं।^1,2

मानवकृत चूहे कैसे बनते हैं?
विभिन्न प्रकार के शोध प्रश्नों के उत्तर देने के लिए वैज्ञानिक मानवकृत माउस मॉडल बनाने के लिए कई विधियों का उपयोग करते हैं।³ इन तकनीकों में से कई मानव कोशिकाओं या ऊतक के लंबे समय तक रहने को सुनिश्चित करने के लिए इम्यूनोडिफ़िशिएंसी माउस स्ट्रेन पर निर्भर करती हैं।⁴ मानवकृत चूहों को उत्पन्न करने के तीन सामान्य तरीकों में मानव प्रतिरक्षा प्रणाली को इम्यूनोडिफ़िशिएंसी चूहों में शामिल करना, उनके मानव समकक्षों के साथ माउस जीन का प्रतिस्थापन, और मानव दाता की आंत से रोगाणुओं को रोगाणु मुक्त माउस में स्थानांतरित करना शामिल है।^2,3,5,6

शोधकर्ता मानवकृत माउस मॉडल का उपयोग कैसे करते हैं?
मानवकृत प्रतिरक्षा प्रणाली चूहे
मानव प्रतिरक्षा प्रणाली चूहों की प्रतिरक्षा प्रणाली से काफी भिन्न होती है, इसलिए चूहों में अनुसंधान की सफलताओं को सीधे मनुष्यों में अनुवाद करना मुश्किल है। यह विशेष रूप से अमूल्य माउस मॉडल में मानव प्रतिरक्षा प्रणाली की प्रमुख विशेषताओं को पुन: उपयोग करने की क्षमता बनाता है। शोधकर्ता मानवकृत प्रतिरक्षा प्रणाली (एचआईएस) चूहों का उपयोग कर सकते हैं जिन्हें विवो में मानव प्रतिरक्षा प्रणाली के विकास और कार्य का सीधे विश्लेषण करने के लिए कार्यात्मक मानव प्रतिरक्षा प्रणाली घटकों के साथ संलग्न किया गया है। एलर्जी, संक्रामक रोग, और ऑटोइम्यून बीमारियों, जैसे सिस्टमिक ल्यूपस एरिथेमेटोसस और अल्सरेटिव कोलाइटिस सहित इम्यूनोलॉजी में विभिन्न विषयों का अध्ययन करने के लिए वैज्ञानिक एचआईएस चूहों का उपयोग करते हैं।³

मानवकृत माउस ट्यूमर मॉडल और कैंसर
मानव मूल के ट्यूमर की मेजबानी करने वाले चूहे कैंसर जीव विज्ञान और कैंसर विरोधी दवा खोज अनुसंधान की सुविधा प्रदान करते हैं। माउस ट्यूमर मॉडल के उदाहरणों में सेल-व्युत्पन्न ज़ेनोग्राफ़्ट (सीडीएक्स) और रोगी-व्युत्पन्न ज़ेनोग्राफ़्ट (पीडीएक्स) मॉडल शामिल हैं। शोधकर्ता सीडीएक्स मॉडल को मानव कैंसर सेल लाइनों के साथ टीका लगाते हैं या प्राथमिक मानव कैंसर के नमूनों के साथ पीडीएक्स मॉडल संलग्न करते हैं। पीडीएक्स चूहे कुछ कैंसर की रोगी-विशिष्ट विशेषताओं को प्रतिबिंबित कर सकते हैं। फेफड़े, कोलोरेक्टल, अग्नाशय, सिर और गर्दन, स्तन, प्रोस्टेट, और रीनल सेल कार्सिनोमा, साथ ही ग्लियोब्लास्टोमा और मेलेनोमा सहित कई प्रकार के कैंसर के लिए वैज्ञानिक कैंसर अनुसंधान और एंटीकैंसर दवा विकास में पीडीएक्स मॉडल का उपयोग करते हैं।⁷

तंत्रिका तंत्र के मानवकृत माउस मॉडल
शोधकर्ता मानवकृत माउस मॉडल का उपयोग तंत्रिका तंत्र के लागत प्रभावी, उच्च थ्रूपुट अध्ययन के लिए और चिकित्सीय रूप से पूर्व-नैदानिक ​​​​रूप से मूल्यांकन करने के लिए कर सकते हैं। वे विवो में मानव न्यूरोबायोलॉजी और न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों के पहलुओं को प्रतिबिंबित करने के लिए मनुष्यों से स्टेम सेल या पूर्वज कोशिकाओं के साथ चूहों को संलग्न करते हैं।^3,4 केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में तीन प्रमुख कोशिका प्रकार, न्यूरॉन्स, एस्ट्रोसाइट्स और ऑलिगोडेंड्रोसाइट्स स्टेम सेल और पूर्वज कोशिकाओं से उत्पन्न होते हैं। वैज्ञानिकों ने विशिष्ट तंत्रिका तंत्र सेल प्रकारों में स्टेम और पूर्वज कोशिका विभेदन के लिए परिष्कृत प्रोटोकॉल हैं, जिसने मानव मस्तिष्क के विकास और तंत्रिका संबंधी रोगों की समझ में महत्वपूर्ण योगदान दिया है।^3,9 उदाहरण के लिए, वैज्ञानिक तंत्रिका तंत्र के विकास का अध्ययन करने के लिए इम्यूनोडिफ़िशिएंसी चूहों के केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में मानव ग्लियाल पूर्वज कोशिकाओं (एचजीपीसी) और अल्जाइमर रोग जैसे न्यूरोडीजेनेरेटिव विकारों का अध्ययन करने के लिए मानव-प्रेरित प्लुरिपोटेंट स्टेम सेल (आईपीएससी) को प्रत्यारोपित करते हैं।^3,4

आनुवंशिक विकारों के मानवकृत माउस मॉडल
अनुवांशिक विकारों के लिए सटीक दवा विकसित करने के लिए शोधकर्ता मानवकृत चूहों का उपयोग करते हैं, जिन्हें प्रासंगिक सेल और पशु मॉडल में प्रीक्लिनिकली परीक्षण किया जाना चाहिए। इन मॉडलों के लिए मानव आनुवंशिक लक्ष्य को समाहित करना महत्वपूर्ण है क्योंकि उत्परिवर्तन-विशिष्ट उपचार उन मॉडलों में काम नहीं करेंगे जिनमें मानव रोग पैदा करने वाले डीएनए अनुक्रम की कमी है। जब वैज्ञानिक मानव कोशिकाओं और ऊतकों को चूहों में संलग्न करते हैं, तो मानव घटक दाता की आनुवंशिक पृष्ठभूमि को बनाए रखते हैं। यदि दाता एक रोगी है जिसे आनुवांशिक बीमारी है और मानवकृत माउस मॉडल उस विकार के कुछ नैदानिक ​​​​अभिव्यक्तियों को दोहराता है, तो शोधकर्ता मनुष्यों में नैदानिक ​​​​परीक्षणों से पहले विवो में मानवकृत चूहों के साथ व्यक्तिगत चिकित्सा विज्ञान का परीक्षण कर सकते हैं।¹⁰

मानव माइक्रोबायोटा-एसोसिएटेड माउस मॉडल
आंत माइक्रोबायोम कई प्रतिरक्षा-मध्यस्थता और चयापचय विकृति को प्रभावित करता है, जिसमें टाइप 2 मधुमेह, अस्थमा, सूजन आंत्र रोग और कैंसर शामिल हैं। जबकि वैज्ञानिकों ने पशु मॉडल का उपयोग करते हुए कुछ विकृति में आंत माइक्रोबायोटा की एक कारण भूमिका स्थापित की है, लेकिन मनुष्यों में माइक्रोबायोटा में रोग और जीवन शैली से संबंधित परिवर्तनों को सुलझाना मुश्किल है। शोधकर्ता मानव माइक्रोबायोटा-जुड़े (HMA) चूहों का उपयोग यह परीक्षण करने के लिए करते हैं कि कैसे परिवर्तित आंत रोगाणु रोगों में योगदान करते हैं। एचएमए चूहे रोगाणु मुक्त उपभेद हैं जिसमें मानव आंत माइक्रोबायोटा को फेकल ट्रांसप्लांट के माध्यम से स्थापित किया जाता है। शोधकर्ता स्वस्थ व्यक्तियों के माइक्रोबायोटा के साथ उपनिवेशित चूहों बनाम रोगियों के फेकल माइक्रोबायोटा के साथ उपनिवेशित रोगाणु मुक्त चूहों के रोग फेनोटाइप की जांच कर सकते हैं।²

संदर्भ

1. एमए ब्रेहम एट अल।, “मानव रोगों का अध्ययन करने के लिए मानवकृत माउस मॉडल,” कर्र ओपिन एंडोक्रिनॉल मधुमेह मोटापा17:120-25, 2010.
2. एम। एरिएटा एट अल।, “मानव माइक्रोबायोटा-जुड़े चूहों: चुनौतियों के साथ एक मॉडल,” सेल होस्ट माइक्रोब19:575-78, 2016।
3. एस. फुजिवारा, “मानवीकृत चूहे: जैव चिकित्सा अनुसंधान में उनके विविध अनुप्रयोगों पर एक संक्षिप्त अवलोकन,” जे सेल फिजियोल233:2889-901, 2018।
4. पीके डैश एट अल।, “संक्रामक और न्यूरोडीजेनेरेटिव विकारों के लिए मानवकृत चूहों,” रेट्रोवायरोलॉजी18:1-17, 2021।
5. RW Körner et al।, “चूहों और पुरुषों का: SARS-CoV-2 को समझने के लिए कोरोनवायरस MHV और माउस मॉडल एक अनुवादकीय दृष्टिकोण के रूप में,” वायरस12:1-26, 2020।
6. ई। एक्सटन, डी। तनामाची, “आनुवंशिक मानवकृत माउस मॉडल बनाने के लिए महत्वपूर्ण विचार,” जेएक्स ब्लॉग, 25 अगस्त, 2021, पृ. 1-6.
7. एच। तियान एट अल।, “कैंसर अनुसंधान के लिए मानवकृत कृंतक मॉडल,” फ्रंट ओंकोलो10:1-11, 2020।
8. एस। फू एट अल।, “एक्टोपिक डिम्बग्रंथि के ऊतकों के साथ प्रीक्लिनिकल मानवकृत माउस मॉडल,” Expक्स्प थेर मेड8:742-46, 2014।
9. एक्स। झाओ, डी। मूर, “तंत्रिका स्टेम कोशिकाएं: विकासात्मक तंत्र और रोग मॉडलिंग,” सेल ऊतक रेस, 371:1-6, 2018।
10. A. Aartsma-Rus, M. van Putten, “व्यक्तिगत दवा दृष्टिकोण के लिए आनुवंशिक रूप से मानवकृत पशु मॉडल का उपयोग,” डिस मॉडल मेच13:1-6, 2019।