İnsanlaştırılmış karaciğer modeli FRG knockout farelerin üretimi


Diril M. K., Esmen K., Erdal Bağriyanik Ş. E., Arslan N.

Türkiye Sağlık Enstitüleri Başkanlığı (TÜSEB) Araştırma Projesi, 2023 - 2025

  • Proje Türü: Türkiye Sağlık Enstitüleri Başkanlığı (TÜSEB) Araştırma Projesi
  • Başlama Tarihi: Mart 2023
  • Bitiş Tarihi: Mart 2025

Proje Özeti

2017 yılında dünya genelinde tahminen 1,5 milyar kronik karaciğer hastalığı vakası olduğu bildirilmiştir. Yine Avrupa Halk Sağlığı Komisyonu tarafınca, 100’den fazla nadir metabolik karaciğer hastalığı olduğu bildirilmiştir. Tüm bu karaciğer hastalıklarının patofizyolojilerini anlamak, etkili tedavi sağlayan yeni terapötik ilaçları keşfetmek ve aday ilaçların etkinliklerini test etmeye yönelik preklinik çalışmalar yapmak üzere, insana en yakın in vitro ve in vivo modellerin geliştirilmesi ve kullanılması hayati önem taşımaktadır. Son yıllarda, fare karaciğerinin, insan hepatositleri ile kimerik hale getirilmesiyle oluşturulan insanlaştırılmış fareler, insanların sağlıklı hepatositlerinin fizyolojilerini doğru ve gerçeğe en yakın şekilde yansıtan modeller olarak ortaya çıkmıştır. Transgenik fareler kullanılarak yapılan bu kimerik modeller aynı zamanda, insan karaciğer hastalıklarının fenotiplerini en doğru şekilde taklit eden in vivo modeller olarak kabul edilmektedirler. Önerdiğimiz projede karaciğeri insanlaştırılmış fareler elde etmek için, FRG Triple KO farelerin üretilmesi hedeflenmiştir. FRG Triple KO fareler, ilk olarak, tirozinemi tip 1 çalışmalarında kullanılmak üzere geliştirilmiştir. RAG-2 ve IL2-R gamma immün yetersizliğine sahip olan farelerin fumarilasetoasetat hidrolaz (FAH) knockout fareler ile çaprazlanması ile oluşturulmuştur. Bu model Yecuris (Oregon) firması tarafından ticarileştirilmiştir. Projemizde genom düzenleme aracı olan CRISPR/Cas9 teknolojisi ile bu fareler ekibimiz tarafından Türkiye'de ilk defa üretilecektir. Projemizde; FAH, RAG2, IL2RG genlerinde mutasyon yaratılarak knockout alleller oluşturulacak ve hepsi tek bir fare hattında birleştirilecektir. Oluşturulan FRG Triple KO fareler daha sonra, genotipik ve fenotipik olarak karakterize edilecektir. Bunun için, tirozinemi tip 1 fenotipinin farelerde varlığını test etmek üzere, fare karaciğer lizatında FAH varlığı Western Blot ile plazmada tirozin, süksinilaseton, ALT, AST ölçümleri biyokimyasal yöntemlerle yapılacaktır. FRG Triple KO modeli doğrulandıktan sonra karaciğerin insanlaştırılması için farelere indüklenmiş pluripotent kök hücre kaynaklı sağlıklı insan hepatositleri, dalak içi enjeksiyon yoluyla, verilecektir. İnsanfare kimerizminin saptanması için 6 ve 12. haftalarda, fare kanında sekrete insan albümin düzeyi, fare karaciğerinde insana özgün albümin ekspresyonu ve insan Alu tekrarlarının varlığı izlenecektir. Sonuç olarak proje kapsamında Türkiye'de ilk kez karaciğeri insanlaştırılmış transgenik fare modeli geliştirilmiş olacaktır. Önerilen proje, İzmir Biyotıp ve Genom Merkezi bünyesinde görevli, nadir metabolik hastalıklar, biyokimya, hücre biyolojisi, gen hedefleme ve transgenik modeller ve veterinerlik alanlarındaki uzmanlıkların bir araya geldiği, oldukça zengin multidisipliner bir proje niteliği taşımaktadır.