RU2721254C2 - Трансгенные мыши, экспрессирующие липопротеин (а) человека с отключенным геном витамина с, и их применение в качестве модели лечения заболеваний - Google Patents

Трансгенные мыши, экспрессирующие липопротеин (а) человека с отключенным геном витамина с, и их применение в качестве модели лечения заболеваний Download PDF

Info

Publication number
RU2721254C2
RU2721254C2 RU2015113820A RU2015113820A RU2721254C2 RU 2721254 C2 RU2721254 C2 RU 2721254C2 RU 2015113820 A RU2015113820 A RU 2015113820A RU 2015113820 A RU2015113820 A RU 2015113820A RU 2721254 C2 RU2721254 C2 RU 2721254C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
human
mice
gulo
gene
line
Prior art date
Application number
RU2015113820A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015113820A (ru
RU2015113820A3 (ru
Inventor
Маттиас В. РАТ
Александра НИДЗВИЦКИ
Джон Чан-Ын ЧХА
Original Assignee
Маттиас В. РАТ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US14/506,674 external-priority patent/US20150074835A1/en
Application filed by Маттиас В. РАТ filed Critical Маттиас В. РАТ
Publication of RU2015113820A publication Critical patent/RU2015113820A/ru
Publication of RU2015113820A3 publication Critical patent/RU2015113820A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2721254C2 publication Critical patent/RU2721254C2/ru

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K67/00Rearing or breeding animals, not otherwise provided for; New or modified breeds of animals
    • A01K67/027New or modified breeds of vertebrates
    • A01K67/0275Genetically modified vertebrates, e.g. transgenic
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K67/00Rearing or breeding animals, not otherwise provided for; New or modified breeds of animals
    • A01K67/027New or modified breeds of vertebrates
    • A01K67/0275Genetically modified vertebrates, e.g. transgenic
    • A01K67/0278Knock-in vertebrates, e.g. humanised vertebrates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/775Apolipopeptides
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K2217/00Genetically modified animals
    • A01K2217/07Animals genetically altered by homologous recombination
    • A01K2217/072Animals genetically altered by homologous recombination maintaining or altering function, i.e. knock in
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K2217/00Genetically modified animals
    • A01K2217/07Animals genetically altered by homologous recombination
    • A01K2217/075Animals genetically altered by homologous recombination inducing loss of function, i.e. knock out
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K2217/00Genetically modified animals
    • A01K2217/15Animals comprising multiple alterations of the genome, by transgenesis or homologous recombination, e.g. obtained by cross-breeding
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K2227/00Animals characterised by species
    • A01K2227/10Mammal
    • A01K2227/105Murine
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K2267/00Animals characterised by purpose
    • A01K2267/03Animal model, e.g. for test or diseases
    • A01K2267/035Animal model for multifactorial diseases
    • A01K2267/0375Animal model for cardiovascular diseases

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области биохимии, в частности к применению мыши, включающей нефункциональный ген GULO (GULO-/-), ген apoB-100 человека и ген apoB(a) человека, экспрессирующей ген apoB-100 человека (apoB-100+) и ген apo(a) человека (apo(a)+), а также не продуцирующей витамин С и продуцирующей Lp(a) человека, для определения возможности соединения лечить связанное с Lp(a) заболевание человека. Изобретение позволяет эффективно тестировать фармацевтические соединения на эффективность и применимость при профилактике и/или лечении заболеваний, связанных с Lp(a) человека. 7 з.п. ф-лы, 8 ил., 7 табл.

Description

Перекрестная ссылка на родственную заявку
Настоящая заявка претендует на приоритет от патентной заявки U.S. Utility Application 14506674, поданной 5 октября 2014 г. При этом находящаяся на рассмотрении и уже акцептованная заявка U.S. Utility Application 14506674 включена путем ссылки во всей полноте по всем пунктам.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение в общем касается трансгенных мышей, которые подверглись генетическим изменениям с тем, чтобы экспрессировать липопротеин (а) человека и отключить ген, экспрессирующий витамин С. В частности, два гена, определяющие два белка липопротеина (а) человека - аполипопротеин (а) и ало липопротеин В-100, могут экспрессироваться как индивидуально, так и в комбинации без экспрессии гена витамина С.Данная заявка содержит перечень последовательностей, сданный в виде ASCII-файла под названием RIPLLC018017US1sequence_ST25, дата создания 9/12/2013, а размер текстового ASCII-файла в байтах составляет 2 Кб. Эмбрионы двойных трансгенных мышей, обозначенные как Rath М Human Lipoprotein(a); Gulo(-/-), сданы на хранение под номером Jackson Stock# 912329 в Jackson Laboratory 8 апреля 2013 г.
Уровень техники
На сердечно-сосудистые заболевания приходится половина всех случаев смерти в промышленно развитых странах. За последние десятилетия появился новый фактор риска для этого заболевания - липопротеин (a) (Lp(a)). Было показано, что Lp(a) является независимым фактором риска для инфаркта миокарда (Rhoads GG et al., 1986; Clarke et al., 2009), цереброваскулярных заболеваний (Zenker G. et. al., 1986) и других форм сердечнососудистых заболеваний. Кроме того, установлено, что Lp(a) является важным компонентом атеросклеротических бляшек у человека (Rath М. et al., 1989). Помимо ниацина, в настоящее время нет общепринятого эффективного лечения, доступного в клинической кардиологии для снижения уровня Lp(a) в плазме или предотвращения его отложения внутри сосудистой стенки.
Lp(a) был открыт Kåre Berg в 1963 г. (Berg К. et al., 1963). Он состоит из молекулы липопротеина низкой плотности (LDL) и аполипопротеина (а) (аро(а)) - гликопротеина, прикрепленного к структурному белку LDL - аполипопротеину В-100 (ароВ) через дисульфидные связи. кДНК аро(а) проявляет сильную гомологию с плазминогеном, содержащим несколько повторов завитка, (kringle) IV плазминогена. Вследствие этой гомологии аро(а) связывается с фибриногеном/фибрином и ослабляет фибринолиз (McLean JW et al., 1987).
Lp(a) в основном встречается у человека и человекообразных обезьян, а появление гена аро(а) датируется около 40 миллионов лет назад, примерно во время дивергенции обезьян Старого Света и Нового Света (McLean et al., Nature, 1987). Это был также и тот момент времени в процессе эволюции, когда предки человека потеряли способность к эндогенному синтезу аскорбата из-за мутации в гене, кодирующем гулонолактоноксидазу (GULO), важнейший фермент для превращения глюкозы в аскорбат (витамин С) (Chatterjee IB, 1973; Nitoshimi M et al., 1991).
Значение дефицита аскорбата в инициировании процесса атерогенеза недавно было засвидетельствовано у мышей, неспособных экспрессировать ген L-гулонолактоноксидазы (GULO-/-) (Maeda N et al., 2000).
Roy et al. (2003, US 6512161) обсуждают несколько неудачных попыток создания модели на животных для экспрессии именно Lp(a) на таких моделях, как крысы, мыши и морские свинки и утверждают, что они не всегда представляют метаболизм человека и его заболевания. В своем исследовании они изобрели модель на кроликах, экспрессирующих гены аро(а) человека и ароВ-100 человека. Однако трансгенные кролики, разработанные Roy et al. (2003), тоже не воспроизводят физиологию человека в отношении другого ключевого аспекта метаболизма: в отличие от людей, кролики способны вырабатывать свой собственный витамин С.
Существует потребность в модели двойных трансгенных млекопитающих, проявляющих такие уникальные генетические признаки, с тем, чтобы разработать связанные с ними новые профилактические и терапевтические подходы.
Сущность изобретения
В настоящей заявке приведен способ получения и применения двойных трансгенных млекопитающих (мышей, крыс и других видов млекопитающих), обладающих генами аро(а) и/или ароВ-100 человека и вырабатывающих Lp(a) человека и в то же время не способных производить витамин С. В одном воплощении была получена третья линия трансгенных млекопитающих при скрещивании млекопитающего первой "нокаутной" линии и второй линии трансгенного млекопитающего (это могут быть мыши или другие животные), экспрессирующего набор генов, имеющих человеческую природу, причем первая линия - это "нокаутное" млекопитающее, обладающее нефункциональной L-гулонолактоноксидазой (GULO) (GULO-/-) и поэтому не вырабатывающее витамин С, а вторая линия мышей экспрессирует ген аро(а) человека (аро(а)+)) и вырабатывает аполипопротеин (а) (аро(а)), при этом третья линия трансгенных мышей обладает нефункциональным геном L-гулонолактоноксидазы (GULO-/-) и функциональным геном аро(а) человека (аро(а)+)). Таким образом, третья линия млекопитающих не будет вырабатывать витамин С, но будет вырабатывать аро(а) человека.
В другом воплощении была получена пятая линия трансгенных млекопитающих при скрещивании млекопитающего первой "нокаутной" линии, обладающего нефункциональным геном L-гулонолактоноксидазы (GULO) (GULO-/-), и четвертой линии, экспрессирующей ген ароВ-100 (ароВ100+) человека, причем пятая линия млекопитающих обладает нефункциональным геном L-гулонолактоноксидазы (GULO-/-) и функциональным геном ароВ-100 человека (ароВ100+). Таким образом, пятая линия трансгенных млекопитающих не будет вырабатывать витамин С, но будет вырабатывать аполипопротеин В-100 человека.
В другом воплощении скрещивали третью и пятую линию трансгенных млекопитающих, получая новое двойное трансгенное млекопитающее (это может быть, к примеру, мышь), которое имеет "нокаутный" ген GULO (GULO-/-), функциональный ген ароВ-100 человека (ароВ100+) и функциональный ген аро(а) человека (аро(а)+)). Поэтому новое двойное трансгенное млекопитающее будет вырабатывать аполипопротеин (а) (аро (а)) и/или аполипопротеин В-100 (ароВ-100), а также полные частицы липопротеина (а) (Lp(a)), но не будет вырабатывать витамин С. Эта новая модель двойных трансгенных млекопитающих похожа на человеческую систему по неспособности к эндогенному синтезу аскорбата наряду со способностью к экспрессии аро(а), ароВ-100, а также полных частиц липопротеина (a) (Lp(a)). В данном случае используется модель на мышах, но можно использовать и других млекопитающих и проводить скрещивание, введение генов или делецию генов, получая таких двойных трансгенных млекопитающих, чтобы экспрессировать или подавлять гены человека в любом сочетании.
В одном воплощении представлено млекопитающее - мышь, геном которой не обладает способностью к эндогенному синтезу аскорбата и в то же время экспрессирует аро(а) человека. В другом воплощении представлено двойной трансгенное млекопитающее - мышь, геном которой не обладает способностью к эндогенному синтезу аскорбата и в то же время экспрессирует ароВ-100 человека. В другом воплощении представлено трансгенное млекопитающее - мышь, геном которой не обладает способностью к эндогенному синтезу аскорбата и в то же время вырабатывает Lp(a) человека. Модель на животных может быть создана путем скрещивания, вставки генов или другими методами молекулярной биологии и/или генной инженерии.
В одном воплощении новые двойные трансгенные мыши применяются в качестве модели для исследования сердечно-сосудистых заболеваний (CVD). В другом воплощении двойные трансгенные мыши применяются в качестве модели для лечения заболеваний типа CVD. В другом воплощении двойные трансгенные мыши могут применяться в качестве модели для тестирования новых и старых препаратов для лечения заболеваний, связанных с синтезом Lp(a) и отсутствием продукции витамина С.
В одном воплощении модель двойной трансгенной мыши может применяться для тестирования эффекта различных препаратов, задействованных при ишемической болезни сердца, сердечно-сосудистых заболеваниях, включая заболевания коронарных артерий, цереброваскулярных заболеваниях (инсульт), сосудистых заболеваниях почек, заболеваниях периферических сосудов, аневризмах, тромботических заболеваниях, других формах сосудистых заболеваний, воспалительных заболеваниях, а также инфекционных заболеваниях, нейровоспалительных и нейродегенеративных заболеваниях.
В одном воплощении представлен способ получения двойных трансгенных млекопитающих, у которых отсутствует способность к эндогенному синтезу аскорбата и в то же время вырабатывается аполипопротеин (а) человека либо аполипопротеин В или Lp(a) человека, который включает скрещивание первого млекопитающего, у которого способность к синтезу аскорбата была подвергнута генетической делеции, со вторым млекопитающим, геном которого кодирует аро(а) человека или ароВ-100 человека или же оба этих аполипопротеина таким образом, чтобы они сочетались in vivo у данного трансгенного млекопитающего и вырабатывали полные частицы липопротеина (a) (Lp(a)) человека.
В другом воплощении представлен способ определения того, может ли соединение лечить атеросклероз или нежелательный профиль липидов в плазме, включающий: а) сравнение профиля липидов или степени атеросклероза у первого трансгенного млекопитающего, получавшего диету, которая широко известна как атерогенная, и обработанного данным соединением, с липидным профилем или степенью атеросклероза у второго трансгенного млекопитающего, получавшего такую же атерогенную диету, но не обработанного данным соединением; и b) определение потенциального терапевтического эффекта данного соединения на основании сравнительной оценки липидного профиля или степени атеросклероза у первого и второго трансгенного млекопитающего; причем и первое, и второе млекопитающее являются трансгенными млекопитающими.
В одном воплощении представлен способ лечения, в котором препарат для лечения эффекта высокого уровня Lp(a) в отсутствие или в присутствии таких микронутриентов, как витамин С, наблюдается на таких трансгенных мышах, которые не производят витамин С, но вырабатывают Lp(a) человека.
Композиция, способ и лечение, описанные здесь, могут быть реализованы любым способом для достижения различных аспектов и могут выполняться в подходящем для данного млекопитающего виде.
Краткое описание фигур
На фигурах из прилагаемых чертежей, на которых одинаковые обозначения означают одинаковые элементы, типичные воплощения представлены для примера, а не для ограничения изобретения.
На фиг. 1 представлена схема, использовавшаяся для создания двойных трансгенных мышей.
На фиг. 2 представлена экспрессия связанных через дисульфид аро(а) человека и ароВ-100 человека в виде собранного Lp(a) с липидной глобулой у самцов и самок трансгенных мышей с генами аро(а) человека и аро В-100 человека, но не у самцов и самок трансгенных мышей без обоих генов.
На фиг. 3 представлена экспрессия белка аро(а) человека у самок и самцов мышей.
На фиг. 4 представлена экспрессия белка ароВ-100 человека у самцов и самок трансгенных мышей в частицах LDL и частицах Lp(a).
На фиг. 5 представлен уровень аскорбата в сыворотке у самок и самцов трансгенных мышей (26-29 недель) при добавлении в корм витамина С или без добавления витамина С в мкмоль/л (мкМ).
На фиг. 6 представлен профиль холестерина методом электрофореза с иммунофиксацией белков сыворотки (SPIFE) у гипоаскорбемических или получавших с кормом аскорбат мышей Lp(a)+GULO(-/-).
На фиг. 7 представлен профиль частиц с аро(а) методом иммунофиксационного электрофореза (IFE) у гипоаскорбемических или получавших с кормом аскорбат мышей Lp(a)+GULO(-/-).
На фиг. 8 представлен профиль частиц с ароВ методом иммунофиксационного электрофореза (IFE) у гипоаскорбемических или получавших с кормом аскорбат мышей Lp(a)+GULO(-/-).
Другие особенности воплощений настоящего изобретения станут понятными из прилагаемых чертежей и из следующего подробного описания.
Раскрытие сущности изобретения
В настоящем изобретении представлены новые двойные трансгенные млекопитающие/мыши, способ скрещивания двойных трансгенных млекопитающих (это могут быть мыши или другие животные) и применение двойных трансгенных млекопитающих /мышей для оценки способов лечения сердечно-сосудистых и связанных с ними заболеваний. Двойные трансгенные мыши экспрессируют гены аполипопротеина (а) и аполипопротеина В-100 человека и вырабатывают ало липопротеин (а) и аполипопротеин В-100, а также полные частицы липопротеина (а) человека, при этом данные мыши не экспрессируют L-гулонолактоноксидазу (GULO-/-) и поэтому не вырабатывает витамин С. Эти новые двойные трансгенные мыши являются идеальной моделью для тестирования фармацевтических соединений на эффективность лечения и применимость для модуляции Lp(a) с помощью различных биологических и/или фармацевтических соединений, в том числе, но без ограничения, диеты, фармацевтических препаратов и способов лечения, влияющих на людей.
Хотя настоящие воплощения и описаны с привлечением конкретных типичных воплощений, однако должно быть ясно, что по этим воплощениям могут проводиться различные модификации и изменения, не отходящие от более широкой сущности и не выходящие за рамки данных воплощений.
Скрещивание млекопитающих/мышей
Модели на животных можно создавать посредством скрещивания, вставки генов или других методов молекулярной биологии и/или генной инженерии. В типичном примере приводится скрещивание "нокаутных" мышей и мышей, содержащих и экспрессирующих конкретный ген человека, получая двойных трансгенных мышей.
Мыши BALB/cBy-Gulo(-/-). Линия BALB/cBy-Gulosfx/J - это спонтанная мутация, картированная по локусу гулонолактоноксидазы, гена для синтеза витамина С. Линия мышей GULO(-/-) (первая "нокаутная" линия трансгенных мышей) была создана из гетерозиготных (гемизиготных) производителей Gulo(+/-), полученных из The Jackson Laboratory (табл. 1). Мышей разводили с добавлением в корм витамина С до тех пор, пока не получили достаточного количества гомозиготных производителей Gulo(-/-).
Figure 00000001
Figure 00000002
Содержание мышей Gulo(-/-). Мыши Gulo(-/-) не в состоянии синтезировать собственный витамин С, поэтому этот нутриент должен содержаться в рационе мышей. Витамин С содержался в бидистиллированной питьевой воде, содержащей 150 мг/л аскорбиновой кислоты (Sigma) и 0,01 мМ ЭДТА (Sigma) для стабилизации витамина С от разрушения при взаимодействии со следами металлов. Вода также содержала 10 г/л сахарозы с тем, чтобы замаскировать вкус, противный для мышей. Воду сменяли два раза в неделю. Кроме того, эти мыши получали корм, обогащенный 500 ррm L-аскорбил-полифосфата, стандартным ветеринарным пищевым источником стабильного витамина С, измельченным на фирме Test Diet в виде Modified Custom Lab Diet #5A38.
Мыши с apo(a) человека. Мышей с аро(а) человека (вторая линия трансгенных мышей) получали из регионального центра Mutant Mouse Regional Resource Centers (MMRRC) при поддержке NTH. Эта линия, FVB/N-Tg(LPA, LPAL2, PLG)1Hgc/Mmmh, была создана с помощью YAC в 270 kb, несущей человеческие гены аро(а) и apo(a)-like и плазминогена. Ее подарил Edward М. Rubin, M.D., Ph.D., Lawrence Berkeley National Laboratory. Родоначальных мышей разводили до тех пор, пока не получили достаточное количество мышей дикого типа аро(а)+Gulo для скрещивания. Проводили генотипирование на предмет переноса и наличия трансгена на фирме Transnetyx (Cordova, TN) на отрезанных из хвоста кусочках ткани и отбирали для скрещивания трансгенных мутантов, оказавшихся положительными по аро(а) в геноме.
Мыши с ароВ-100 человека. Мышей с ароВ-100 человека (четвертая линия трансгенных млекопитающих/мышей) получали из Taconic Farms, Inc. по соглашению о научных исследованиях. Эта линия, B6.SJL-Tg(APOB)1102Sgy N20+?, или мыши ароВ-100, была разработана MacRae F. Linton et al. из Gladstone Institute of Cardiovascular Disease путем микроинъекции гена аполипопротеина В-100 человека в зиготы C57BL/6J х SJL. Полученных мышей подвергали обратному скрещиванию с C57BL/6 на протяжении 4 поколений (N4). Taconic получила эту линию из Xenogen Biosciences в мае 1996 г. Мышей поддерживали путем обратного скрещивания гемизиготных мышей Аро(В-100) с инбредными мышами C57BL/6NTac. Гемизиготных мышей разводили так, чтобы получить гомозиготных мышей Аро(В-100). Проводили генотипирование на предмет переноса и наличия трансгена Аро(В-100) человека в геноме на фирме Transnetyx на отрезанных из хвоста кусочках ткани и отбирали трансгенных мутантов для скрещивания.
Стадии скрещивания, ведущие к получению линии мышей, вырабатывающих Lp(a) человека
На рис. 1 представлены различные стадии скрещивания нескольких линий мышей для получения двойных трансгенных мышей. Термины мышь и мыши используются взаимозаменяемо и все они означают мышей в данном описании. Проводили скрещивание (108) мышей с аро(а) человека (104) (вторая линия млекопитающих)+мышей GULO (-/-) (102) (первая "нокаутная" линия млекопитающих), получая третью линию трансгенных млекопитающих/мышей, которая экспрессирует ген аполипопротеина (а) человека (аро(а)+) и в то же время не содержит гена Gulo (GULO-/-) (112). Мышей GULO (-/-) (102) (первая "нокаутная" линия млекопитающих) и мышей с ароВ-100 человека, представленных как четвертая линия млекопитающих (106), скрещивали (108) для получения пятой линии мышей, то есть пятой линии млекопитающих, которая не содержит гена Gulo (GULO-/-), но экспрессирует ген аполипопротеина В-100 человека (ароВ-100+) (114). Таким образом, получили две родоначальные трансгенные линии для дальнейшего скрещивания:
- мыши типа аро(а) человека+ GULO (-/-) - третья линия трансгенных мышей,
- мыши типа ароВ-100 человека+ GULO (-/-) - пятая линия трансгенных мышей.
Скрещивание (108) родоначальных линий для получения линии мышей: Lp(a) человека+ GULO (-/-) (116). Новосозданных производителей линии аро(а) человека+ GULO(-/-) (112) и линии ароВ100 человека+ GULO(-/-) (114) впоследствии скрещивали (108) друг с другом для получения новой линии мышей: Lp(a) человека+ GULO(-/-) (116), то есть аро(а) человека+ароВ-100 человека+ GULO(-/-), которые именуются как линия "Rath M Human Lipoprotein(a); Gulo (-/-)" (116). Эмбрионы двойных трансгенных мышей, обозначенные как Rath M Human Lipoprotein(a); Gulo(-/-), сданы на хранение под номером Jackson Stock# 912329 в Jackson Laboratory 8 апреля 2013 г.
Генотипирование. Генотипирование на локус GULO и его гомозиготность проводили с помощью Taqman FAM Probe Real Time-PCR на фирме Transnetyx на отрезанных из хвоста кусочках ткани стандартными методами выделения ДНК и ПЦР. Наличие трансгена для ароВ-100 человека и аро(а) человека также проверяли на фирме Transnetyx.
Отрезанные из хвоста кусочки ткани брали у мышей под анестезией, а затем отправляли на фирму Transnetyx, где были разработаны следующие наборы зондов и использовались для выявления методом ПНР в реальном времени наличия или отсутствия геномной ДНК (используемые праймеры приведены ниже в табл. 2, 3 и 4). Проводили генотипирование пометов посредством Taqman PCR на кусочках ткани хвоста на фирме Transnetyx и тех, которые были положительны по геномным трансгенам аро(а) и ароВ-100 и в то же время гомозиготны по "нокаутной" мутации гена L-гулонолактоноксидазы, Gulo (-/-), что указывает на дефект синтеза витамина С, отбирали и отмечали как мышей-основателей "Rath М Human Lipoprotein(a); Gulo (-/-)". Из фиг. 2 видно, что у двойных трансгенных мышей образуется связанный через дисульфид липопротеин (а), который приведен как Lp(a) GULOKO F1, F2, M1 и М2. Точно так же видно отсутствие Lp(a) у мышей аро(а)+ без экспрессии ароВ-100 человека и мышей ароВ-100+ без экспрессии аро(а).
Figure 00000003
Интерпретация результатов генотипирования:
Gulo-1 КО+, Gulo-1 WT+=гемизиготные мыши, вырабатывающие витамин С;
Gulo-1 КО-, Gulo-1 WT+=гомозиготные мыши дикого типа, вырабатывающие витамин С;
Gulo-1 КО+, Gulo-1 WT-=гомозиготные мыши, дефектные по витамину С.
Для скрещивания отбирали мышей, гомозиготных по нокауту, GULO(-/-).
Figure 00000004
Интерпретация результатов генотипирования: +=положительные по гену аро(а) человека; -=отрицательные по гену аро(а) человека. Для скрещивания отбирали мышей, положительных по трансгену.
Figure 00000005
Интерпретация результатов генотипирования: +=положительные по гену ароВ-100 человека; -=отрицательные по гену ароВ-100 человека. Для скрещивания отбирали мышей, положительных по трансгену.
Мышей с генотипом Lp(a); GULO(-/-) обозначали как hApo(a)+; hApoB100+; GULO (-/-). Мышей нужно содержать с постоянным добавлением в корм витамина С, как описано выше.
Подтверждение получения трансгенных мышей на уровне белка. Наличие белков аро(а) человека и ароВ-100 человека в сыворотке мышей определяли методом ELISA в сыворотках, полученных от мышей GULO (-/-), мышей аро(а)+GULO (-/-), мышей ароВ+GULO (-/-), и мышей Lp(a)+GULO (-/-).
Figure 00000006
Белок аро(а) присутствовал в сыворотке как самцов, так и самок мышей до полового созревания. У самцов мышей после полового созревания значительно или полностью подавлялась экспрессия белка аро(а) в связи с повышенным уровнем тестостерона. Экспрессия аро(а) у самцов мышей может быть восстановлена посредством кастрации, непрерывной инфузии гормона роста через осмотический насос или путем биохимической модуляции с помощью диетических, химических или биологических индукторов.
Экспрессия белка ароВ-100 человека. Присутствие белка ароВ-100 человека в сыворотке определяли методом ELISA в сыворотках, полученных от мышей GULO (-/-), мышей аро(а)+GULO(-/-), мышей ароВ+GULO (-/-), и мышей Lp(a)+GULO (-/-).
Присутствие белка ароВ-100 в сыворотке мышей определяли методом иммуноферментного анализа на аполипопротеин человека с помощью Assaypro AssayMax (St. Charles, МО), который специфичен для ароВ-100 человека и не дает перекрестной реакции с ароВ-100 мыши и/или с любыми другими аполипопротеинами (Аро AI, АроС, АроЕ).
Белок ароВ-100 человека обнаруживался в сыворотке мышей hАроВ-100+GULO (-/-), мышей hApoB-100+аро(а)+GULO(-/-), но не мышей аро(а)+GULO (-/-) или мышей GULO (-/-) (табл. 5).
Белок аро(а) присутствовал в сыворотке содержащих ген аро(а) мышей GULO (-/-), содержащих гены аро(а) и ароВ-100 человека мышей GULO (-/-), но не у мышей GULO (-/-) без трансгена и не у мышей GULO (-/-), содержащих только ароВ-100 человека (табл. 6). Эти результаты подтверждают экспрессию и трансляцию трансгена аро(а) человека в сывороточный белок аро(а).
Figure 00000007
Figure 00000008
Экспрессия белка аро(а) человека. Наличие белка аро(а) в сыворотке определяли с помощью иммуноферментного анализа Lp(a) фирмы IBL International GmbH, который специфичен для аро(а) человека и не дает перекрестной реакции с плазминогеном или LDL. Выявляются все известные изоформы аро(а).
Экспрессия белков Lp(a) человека. Частицы Lp(a) состоят из белка аро(а) человека, связанного с ароВ-100 человека (основной белок частиц LDL) дисульфидной связью.
Профиль холестерина по методу SPIFE (фиг. 2). Наличие полных частиц липопротеина Lp(a) в сыворотке трансгенных мышей Lp(a)+ GULO(-/-) проверяли методом электрофореза с помощью набора SPIFE Cholesterol Profiling фирмы Helena (Beaumont, ТХ) и иммунофиксационного электрофореза (IFE).
Полоса Lр(а)-холестерин мигрирует на определенном расстоянии относительно LDL-холестерина и HDL-холестерина, причем она обнаруживается в сыворотке мышей Lp(a) человека+ GULO(-/-), но не в сыворотке мышей GULO (-/-), мышей аро(а) человека+ GULO (-/-) или мышей ароВ человека+ GULO (-/-), подтверждая, что для образования полных частиц Lp(a) в сыворотке необходимо присутствие и ароВ-100 человека, и аро(а) человека, и что присутствие одного лишь аро(а) человека недостаточно для получения Lp(a) и он не связывается с LDL мыши через дисульфидные связи. На фиг. 2 самая верхняя полоса в геле соответствует LDL-холестерину, а самая нижняя - HDL-холестерину. Плотные средние полосы, расположенные между полосами LDL и HDL, которые присутствуют на дорожках 16-18, представляют Ер(а)-холестерин из трех различных самок мышей Lp(a)+Gulo (-/-). Эти полосы отсутствуют у тех мышей Gulo (-/-), которые не экспрессируют одновременно трансгены как апо(а) человека, так и апоВ-100 человека. На дорожке 19 представлен сдвиг отношения заряда к массе в результате 24-часовой инкубации сыворотки образца #18 при комнатной температуре, который указывает на то, что небольшой сдвиг в миграции частиц может быть связан с окислением липопротеинов.
Иммунофиксационньш электрофорез (IFE) сыворотки мышей проводили отдельно на содержание аро(а) человека в частицах (фиг. 3) и содержание ароВ-100 человека в частицах (рис. 4), используя антитела, специфичные к аро(а) и к ароВ-100 человека, на Health Diagnostic Laboratory, Inc. (Richmond, VA). Полосы представляют белки apo(a) и ароВ-100, соответственно, у трансгенных мышей и их визуализацию в сыворотке, полученной от самок и самцов мышей.
Проверка отсутствия продукции витамина С у трансгенных линий мышей. Уровень аскорбата (витамина С) в сыворотке мышей GULO(-/-) и новосозданной линии Lp(a)+GULO (-/-) зависит от его поступления с кормом. У мышей, содержащихся на диете с дефицитом витамина С, постепенно уменьшается концентрация витамина С в сыворотке до тех пор, пока не достигнет нулевого уровня или не погибнет мышь. Уровень витамина С в сыворотке крови измеряли с помощью набора Ferric Reducing Ascorbate Assay (FRASC) фирмы Biovision (Mountain View, CA) (фиг. 5).
Модулирование липопротеин-холестерина. частиц с аро(а) и частиц с ароВ-100 (фиг. 6, фиг. 7, фиг. 8). Проводили анализ на сыворотках мышей Lp(a)+Gulo(-/-) при добавлении 30 мг/л, 60 мг/л или 150 мг/л аскорбиновой кислоты в питьевую воду, наряду с добавлением 500 ррm витамина С в корм (полное добавление). Было отмечено, что весь спектр холестерина в липопротеинах и/или частиц липопротеинов можно модулировать одним лишь аскорбатом в диете. Эти данные дополняют данные по количеству частиц и в сочетании с данными по нагрузке липопротеинов холестерином полностью подтверждают наличие белка аро(а), белка ароВ-100 человека и связанного через дисульфид Lp(a) в сыворотке этих мышей.
Порядок образцов на фиг. 6-8 соответствует следующему ключу, при этом 30vc означает группу с 30 мг/л витамина С, 60 vc означает группу с 60 мг/л витамина С, a sc означает контрольную группу с полным добавлением (150 мг/л витамина С+500 ррm витамина С в корме). Первые три лунки в каждом ряду не использовались.
Figure 00000009
Figure 00000010
Промышленное применение
Получение двойных трансгенных мышей, вьгоабатьтающих Lp(a) человека, но не вырабатывающих витамин С из-за отсутствия гена GULO (GULO-/-), путем скрещивания трансгенных мышей, то есть первой "нокаутной" линии и второй линии, получая третью линию, скрещивания первой "нокаутной" линии и четвертой линии, получая пятую линию, и скрещивания третьей линии и пятой линии, получая двойных трансгенных мышей. Обработка двойных трансгенных мышей модулирующими Lp(a) соединениями с целью выявления профилактических и/или терапевтических подходов для связанных с Lp(a) заболеваний человека. Связанные с Lp(a) заболевания по своей природе являются сердечно-сосудистыми, воспалительными, инфекционными или дегенеративными.
--->
СПИСОК ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ
<110> CHA , JOHN CHANG-EUN
NIEDZWIECKI, ALEKSANDRA
RATH, MATTHIAS W
<120> TRANSGENIC MOUSE EXPRESSING HUMAN LIPOPROTEIN (A) WITH DISABLED
VITAMIN C GENE AND ITS USE AS A DISEASE TREATMENT MODEL
<130> RIPLLC018.017US1
<160> 12
<170> PatentIn version 3.5
<210> 1
<211> 30
<212> DNA
<213> Mouse
<400> 1
ctagtgtagt ctaggtgata aggatcaact 30
<210> 2
<211> 25
<212> DNA
<213> Mouse
<400> 2
cagctcagag agagaatgaa tcaca 25
<210> 3
<211> 20
<212> DNA
<213> Mouse
<400> 3
ctgacatccc ttaggagttc 20
<210> 4
<211> 20
<212> DNA
<213> Mouse
<400> 4
agatgtgttc caggctgcaa 20
<210> 5
<211> 19
<212> DNA
<213> Mouse
<400> 5
cacacactgc agggtgaca 19
<210> 6
<211> 16
<212> DNA
<213> Mouse
<400> 6
ctgcctgggt gttatc 16
<210> 7
<211> 25
<212> DNA
<213> Human
<400> 7
cactacattt tgtgccagag atgga 25
<210> 8
<211> 20
<212> DNA
<213> Human
<400> 8
ccctgtcctg aggctcctta 20
<210> 9
<211> 16
<212> DNA
<213> Human
<400> 9
tcagcagccc tcttcc 16
<210> 10
<211> 24
<212> DNA
<213> Human
<400> 10
aggtttaact cctcctacct ccaa 24
<210> 11
<211> 21
<212> DNA
<213> Human
<400> 11
tgagggagag ggttccatct t 21
<210> 12
<211> 21
<212> DNA
<213> Human
<400> 12
accagataac aggaagatat g 21
<---

Claims (8)

1. Применение мыши, которая включает нефункциональный ген GULO (GULO-/-), ген apoB-100 человека и ген apoB(a) человека, экспрессирует ген apoB-100 человека (apoB-100+) и ген apo(a) человека (apo(a)+), не продуцирует витамин С и продуцирует Lp(a) человека, для определения возможности соединения лечить связанное с Lp(a) заболевание человека, в частности включающее получение указанной мыши путем скрещивания первой “нокаутной” линии и второй линии с получением третьей линии, скрещивания первой “нокаутной” линии и четвертой линии с получением пятой линии, и скрещивания третьей линии и пятой линии с получением двойных мышей, и их обработку модулирующими Lp(a) соединениями, где первая “нокаутная” линия мышей включает нефункциональный ген GULO (GULO-/-), вторая линия мышей экспрессирует apo(a) человека (apo(a)+), третья линия мышей включает нефункциональный ген GULO (GULO-/-) и экспрессирует ген apo(a) человека (apo(a)+), четвертая линия мышей включает ген apoB-100 человека (apoB-100+) и пятая линия включает нефункциональный ген GULO (GULO-/-) и экспрессирует apoB-100 человека (apoB-100+).
2. Применение по п. 1, где первая “нокаутная” линия мышей не вырабатывает витамин C.
3. Применение по п. 1 или 2, где вторая линия мышей вырабатывает apo(a) человека.
4. Применение по любому из пп. 1-3, где третья линия мышей не вырабатывает витамин C и вырабатывает ap (a) человека.
5. Применение по любому из пп. 1-4, где пятая линия мышей не вырабатывает витамин C и вырабатывает apoB-100 человека.
6. Применение по любому из пп. 1-5, где двойная мышь включает нефункциональный ген GULO и не продуцирует витамин C и одновременно продуцирует Lp(a) человека.
7. Применение по любому из пп. 1-6, где связанное с Lp(a) заболевание человека является сердечно-сосудистым заболеванием.
8. Применение по любому из пп. 1-7, где связанное с Lp(a) заболевание человека является воспалительным, инфекционным или дегенеративным заболеванием.
RU2015113820A 2014-10-05 2014-10-11 Трансгенные мыши, экспрессирующие липопротеин (а) человека с отключенным геном витамина с, и их применение в качестве модели лечения заболеваний RU2721254C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/506,674 US20150074835A1 (en) 2013-09-12 2014-10-05 Transgenic mouse expressing human lipoprotein (a) with disabled vitamin c gene and its use as a disease treatment model
US14/506,674 2014-10-05
PCT/US2014/060195 WO2016057050A1 (en) 2014-10-05 2014-10-11 Transgenic mouse expressing human lipoprotein (a) with disabled vitamin c gene and its use as a disease treatment model

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2015113820A RU2015113820A (ru) 2016-11-10
RU2015113820A3 RU2015113820A3 (ru) 2018-06-15
RU2721254C2 true RU2721254C2 (ru) 2020-05-18

Family

ID=55660090

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015113820A RU2721254C2 (ru) 2014-10-05 2014-10-11 Трансгенные мыши, экспрессирующие липопротеин (а) человека с отключенным геном витамина с, и их применение в качестве модели лечения заболеваний

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3021663B1 (ru)
RU (1) RU2721254C2 (ru)
WO (1) WO2016057050A1 (ru)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999035241A1 (en) * 1998-01-08 1999-07-15 Aventis Pharmaceuticals Products Inc. Transgenic rabbit that expresses a functional human lipoprotein (a)
RU2425880C2 (ru) * 2009-07-30 2011-08-10 Учреждение Российской академии наук Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН Способ получения трансгенных мышей

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9018437B2 (en) * 2013-09-12 2015-04-28 Matthias W. Rath Transgenic mouse expressing human apo(a) and human apo(B-100) with disabled vitamin C gene produces human Lp(a)

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999035241A1 (en) * 1998-01-08 1999-07-15 Aventis Pharmaceuticals Products Inc. Transgenic rabbit that expresses a functional human lipoprotein (a)
RU2425880C2 (ru) * 2009-07-30 2011-08-10 Учреждение Российской академии наук Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН Способ получения трансгенных мышей

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
NAKATA Y et al. Vulnerable atherosclerotic plaque morphology inapolipoprotein E-deficient mice unable to make ascorbic Acid, Circulation, 2002, Vol.105,N.12, pp.1485-1490. *
RODGER EJ et al. Proteomic analysis of aortae from human lipoprotein(a) transgenic mice shows an early metabolic response independent of atherosclerosis, PLoS One, 2012, Vol.7, N.1, e30383. *
RODGER EJ et al. Proteomic analysis of aortae from human lipoprotein(a) transgenic mice shows an early metabolic response independent of atherosclerosis, PLoS One, 2012, Vol.7, N.1, e30383. NAKATA Y et al. Vulnerable atherosclerotic plaque morphology in apolipoprotein E-deficient mice unable to make ascorbic Acid, Circulation, 2002, Vol.105, N.12, pp.1485-1490. *

Also Published As

Publication number Publication date
EP3021663A1 (en) 2016-05-25
EP3021663A4 (en) 2016-09-21
EP3021663B1 (en) 2023-01-18
RU2015113820A (ru) 2016-11-10
WO2016057050A1 (en) 2016-04-14
RU2015113820A3 (ru) 2018-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Peltzer et al. LUBAC is essential for embryogenesis by preventing cell death and enabling haematopoiesis
Castellano et al. Human umbilical cord plasma proteins revitalize hippocampal function in aged mice
Theurl et al. On-demand erythrocyte disposal and iron recycling requires transient macrophages in the liver
Herring et al. Previously differentiated medial vascular smooth muscle cells contribute to neointima formation following vascular injury
Zhang et al. Haploinsufficiency of Klippel-Trenaunay syndrome gene Aggf1 inhibits developmental and pathological angiogenesis by inactivating PI3K and AKT and disrupts vascular integrity by activating VE-cadherin
Romanelli et al. Overexpression of tissue-nonspecific alkaline phosphatase (TNAP) in endothelial cells accelerates coronary artery disease in a mouse model of familial hypercholesterolemia
Lillis et al. LDL receptor-related protein-1 (LRP1) regulates cholesterol accumulation in macrophages
Gregg et al. Limb reduction defects in endothelial nitric oxide synthase-deficient mice
Zhao et al. TDP-43 facilitates milk lipid secretion by post-transcriptional regulation of Btn1a1 and Xdh
O’Sullivan et al. Frontline Science: Characterization of a novel mouse strain expressing human Siglec-8 only on eosinophils
Ren et al. Hematopoietic arginase 1 deficiency results in decreased leukocytosis and increased foam cell formation but does not affect atherosclerosis
Kaiser et al. MEIS-WNT5A axis regulates development of fourth ventricle choroid plexus
Palmieri et al. Neutralization of oxidized phospholipids attenuates age‐associated bone loss in mice
Zha et al. CRISPR/Cas9-mediated knockout of APOC3 stabilizes plasma lipids and inhibits atherosclerosis in rabbits
Nakagama et al. Noonan syndrome‐associated biallelic LZTR1 mutations cause cardiac hypertrophy and vascular malformations in zebrafish
Chrenek et al. Expression of recombinant human factor VIII in milk of several generations of transgenic rabbits
Choi et al. BMP10 functions independently from BMP9 for the development of a proper arteriovenous network
Yang et al. CD73 regulates vascular smooth muscle cell functions and facilitates atherosclerotic plaque formation
Gonzalo-Gobernado et al. Liver growth factor “Lgf” as a therapeutic agent for alzheimer’s disease
Qiao et al. Trem2 H157Y increases soluble TREM2 production and reduces amyloid pathology
Wang et al. Trans-2-enoyl-CoA reductase Tecr-driven lipid metabolism in endothelial cells protects against transcytosis to maintain blood-brain barrier homeostasis
Zorn et al. Humanization of a strategic CD3 epitope enables evaluation of clinical T-cell engagers in a fully immunocompetent in vivo model
Wang et al. Endothelial cell‐anchored tissue factor pathway inhibitor regulates tumor metastasis to the lung in mice
Song et al. Genome editing with AAV-BR1-CRISPR in postnatal mouse brain endothelial cells
RU2721254C2 (ru) Трансгенные мыши, экспрессирующие липопротеин (а) человека с отключенным геном витамина с, и их применение в качестве модели лечения заболеваний