Доказательство наличия целевых белков — β2m hom и HLA у гуманизированных трансгенных мышей линий HLA-A*02:01, HLA-B*07:02 и HLA-C*07:02

Человеческий лейкоцитарный антиген играет первостепенное значение в формировании иммунного ответа и патогенезе заболеваний различной этиологии, в т.ч. при развитии негативных побочных эффектов на фармакологические препараты. Современные стандарты фармакобезопасности требуют совершенствования существующих тест-систем для проведения качественных доклинических исследований. В НЦБМТ ФМБА России был разработан и создан ряд гуманизированных трансгенных линий мышей, несущих гибридные молекулы HLA I класса на поверхности клеток, которые соответствуют аллельным вариантам человека HLA-A*02:01, HLA-B*07:02 и HLA-C*07:02. В данной статье представлены экспериментальные данные по количественному определению белка β2-микроглобулина человека и результаты определения HLA «сэндвич»-методом ИФА у мышей, несущих разные аллели генов HLA I класса. Полученные данные подтверждают наличие целевых функциональных белков (трансгенность) у гуманизированных трансгенных мышей, что согласуется с данными, полученными нами при определении первичной последовательности трансгена методом секвенирования по Сэнгеру. Кроме того, в работе рассматривается научно-практическая значимость таких биомоделей и область их применения.

1. Каркищенко В.Н., Болотских Л.А., Капанадзе Г.Д., Каркищенко Н.Н., Колоскова Е.М., Максименко С.В., Матвеенко Е.Л., Петрова Н.В., Рябых В.П., Ревякин А.О., Станкова Н.В., Семёнов Х.Х. Создание линий трансгенных животных-моделей с генами человека NAT1 и NAT2. Биомедицина. 2016;1:74–84.

2. Каркищенко Н.Н., Глотова Е.С., Петрова Н.В., Слободенюк В.В., Ларюшина Н.А., Петров Д.В., Васильева И.А., Дерябин К.Е. Генетический скрининг новой трансгенной гуманизированной по HLA-A*02:01:01:01 и hβ2m линии мышей. Биомедицина. 2023;19(3E):10–24.

3. Каркищенко Н.Н., Лазарев В.Н., Манувера В.А., Бобровский П.А., Петрова Н.В., Колоскова Е.М., Глотова Е.С. Принципы создания генно-инженерной конструкции для получения гуманизированных трансгенных мышей, несущих ген HLA-С*07:02:01:01, как прообраз инновационных трансгенно-нокаутных биомоделей. Биомедицина. 2024;20(1):8–20.

4. Савченко Е.С., Огнева Н.С., Каркищенко Н.Н. Эмбриологические аспекты создания новой гуманизированной трансгенной линии мышей с интегрированным геном человека HLA A*02:01:01:01. Биомедицина. 2022;18(4):10–23.

5. Bailey S.L., Carpentier P.A., McMahon E.J., Begolka W.S., Miller S.D. Innate and Adaptive Immune Responses of the Central Nervous System. CRI. 2006;26(2). DOI: 10.1615/CritRevImmunol.v26.i2.40.

6. Boulanger L.M., Shatz C.J. Immune signalling in neural development, synaptic plasticity and disease. Nat. Rev. Neurosci. 2004;5(7):521–531. DOI: 10.1038/nrn1428.

7. Cotsapas C., Voight B.F., Rossin E., et al. Pervasive Sharing of Genetic Effects in Autoimmune Disease. PLoS Genet. 2011;7(8):e1002254. DOI: 10.1371/journal.pgen.1002254.

8. Cullheim S., Thams S. The microglial networks of the brain and their role in neuronal network plasticity after lesion. Brain Research Reviews. 2007;55(1):89–96. DOI: 10.1016/j.brainresrev.2007.03.012.

9. Fernando M.M.A., Stevens C.R., Walsh E.C., et al. Defining the Role of the MHC in Autoimmunity: A Review and Pooled Analysis. Fisher EMC, ed. PLoS Genet. 2008;4(4):e1000024. DOI: 10.1371/journal.pgen.1000024.

10. Goddard C.A., Butts D.A., Shatz C.J. Regulation of CNS synapses by neuronal MHC class I. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2007;104(16):6828–6833. DOI: 10.1073/pnas.0702023104.

11. Huh G.S., Boulanger L.M., Du H., Riquelme P.A., Brotz T.M., Shatz C.J. Functional Requirement for Class I MHC in CNS Development and Plasticity. Science. 2000;290(5499):2155–2159. DOI: 10.1126/science.290.5499.2155.

12. Illing P.T., Vivian J.P., Dudek N.L., et al. Immune self-reactivity triggered by drug-modified HLA-peptide repertoire. Nature. 2012;486(7404):554–558. DOI: 10.1038/nature11147.

13. Jagarlamudi K.K., Moreau L., Westberg S., Rönnberg H., Eriksson S. A New Sandwich ELISA for Quantification of Thymidine Kinase 1 Protein Levels in Sera from Dogs with Different Malignancies Can Aid in Disease Management. PLoS ONE. 2015;10(9):e0137871. DOI: 10.1371/journal.pone. 0137871.

14. Jones J.S., Partridge L. Population genetics: Tissue rejection: the price of sexual acceptance? Nature. 1983;304(5926):484–485. DOI: 10.1038/304484a0.

15. Matsuo R., Asada A., Fujitani K., Inokuchi K. LIRF, a Gene Induced during Hippocampal Long-Term Potentiation as an Immediate-Early Gene, Encodes a Novel RING Finger Protein. Biochemical and Biophysical Research Communications. 2001;289(2):479–484. DOI: 10.1006/bbrc.2001.5975.

16. McCormack M., Alfirevic A., Bourgeois S., et al. HLA-A*3101 and Carbamazepine-Induced Hypersensitivity Reactions in Europeans. New England Journal of Medicine. 2011;364(12):1134–1143. DOI: 10.1056/NEJMoa1013297.

17. Nagami K., Matsumoto H., Maki E., et al. Experimental methods for immunization and challenge in antigenicity studies in guinea pigs. J. Toxicol. Sci. 1995;20(5):579–594. DOI: 10.2131/jts.20.5_579.

18. Nakane P.K., Kawaoi A. Peroxidase-labeled antibody a new method of conjugation. J. Histochem. Cytochem. 1974;22(12):1084–1091. DOI: 10.1177/22.12.1084.

19. Ohtsuka M., Inoko H., Kulski J.K., Yoshimura S. Major histocompatibility complex (Mhc) class Ib gene duplications, organization and expression patterns in mouse strain C57BL/6. BMC Genomics. 2008;9(1):178. DOI: 10.1186/1471-2164-9-178.

20. O’Keefe G.M., Nguyen V.T., Benveniste E.N. Regulation and function of class II major histocompatibility complex, CD40, and B7 expression in macrophages and microglia: Implications in neurological diseases. Journal of NeuroVirology. 2002;8(6):496–512. DOI: 10.1080/13550280290100941.

21. Pandit L., Ban M., Sawcer S., et al. Evaluation of the established non-MHC multiple sclerosis loci in an Indian population. Mult. Scler. 2011;17(2):139–143. DOI: 10.1177/1352458510384011.

22. Patiño-Lopez G., Hevezi P., Lee J., et al. Human class-I restricted T cell associated molecule is highly expressed in the cerebellum and is a marker for activated NKT and CD8+ T lymphocytes. Journal of Neuroimmunology. 2006;171(1–2):145–155. DOI: 10.1016/j.jneuroim.2005.09.017.

23. Raha-Chowdhury R., Andrews S.R., Gruen J.R. CAT 53: A protein phosphatase 1 nuclear targeting subunit encoded in the MHC Class I region strongly expressed in regions of the brain involved in memory, learning, and Alzheimer’s disease. Molecular Brain Research. 2005;138(1):70–83. DOI: 10.1016/j.molbrainres.2005.04.001.

24. Raychaudhuri S., Sandor C., Stahl E.A., et al. Five amino acids in three HLA proteins explain most of the association between MHC and seropositive rheumatoid arthritis. Nat. Genet. 2012;44(3):291–296. DOI: 10.1038/ng.1076.

25. Sasazuki T., Juji T., Morishima Y., et al. Effect of Matching of Class I HLA Alleles on Clinical Outcome after Transplantation of Hematopoietic Stem Cells from an Unrelated Donor. N. Engl. J. Med. 1998;339(17):1177–1185. DOI: 10.1056/NEJM 199810223391701.

26. The International HIV Controllers Study. The Major Genetic Determinants of HIV-1 Control Affect HLA Class I Peptide Presentation. Science. 2010;330(6010):1551–1557. DOI: 10.1126/science.1195271.

27. Tonelli L.H., Postolache T.T., Sternberg E.M. Inflammatory genes and neural activity: involvement of immune genes in synaptic function and behavior. FBL. 2005;10(1):675–680. DOI: 10.2741/1562.

28. Wright P.F., Nilsson E., Van Rooij E.M.A., Lelenta M., Jeggo M.H. Standardisation and validation of enzyme-linked immunosorbent assay techniques for the detection of antibody in infectious disease diagnosis: -EN- -FR- -ES-. Rev. Sci. Tech. OIE. 1993;12(2):435–450. DOI: 10.20506/rst.12.2.691.

29. Xiao B.G., Link H. Immune regulation within the central nervous system. Journal of the Neurological Sciences. 1998;157(1):1–12. DOI: 10.1016/S0022-510X(98)00049-5.

30. Ziegler A., Kentenich H., Uchanska-Ziegler B. Female choice and the MHC. Trends in Immunology. 2005;26(9):496–502. DOI: 10.1016/j.it.2005.07.003.

31. Zinkernagel R.M., Doherty P.C. The discovery of MHC restriction. Immunology Today. 1997;18(1):14–17. DOI: 10.1016/S0167-5699(97)80008-4.