С появлением эндонуклеазных методов редактирования генома, особенно CRISPR/Cas9, стало возможным методом микроинъекции зигот с высокой эффективностью получать животных — как мышей, так и особенно генно-модифицированных кроликов — для различных целей. В настоящей работе рассматриваются современные мировые достижения по созданию кроликов — биомоделей заболеваний человека с использованием технологий геномного редактирования, явления мозаицизма. Делается заключение о целесообразности получения генетически модифицированных кроликов для биомедицинских исследований и биомоделирования.

Впервые получена и охарактеризована липосомальная форма нового оригинального средства на основе препуциальной железы мускуса кабарги сибирской. Для препаративного выделения липосом мускуса кабарги использован эффективный и масштабируемый метод гомогенизации при высоком давлении. Полученный липосомальный продукт охарактеризован методами динамического светорассеяния, просвечивающей микроскопии, препаративной и аналитической хроматографии, хромато-масс-спектрометрии на показатели качества распределения по размерам, гомогенность и степень включения биологически активных компонентов. Получены гомогенные дисперсии липосом мускуса кабарги с равномерным распределением по размерам — с максимумами распределения при 50 и 240 нм. Установлена высокая физико-химическая стабильность липосомальной дисперсии: ζ-потенциал полученных наночастиц составил –35…–47 мВ. Степень включения в липосомы целевых компонентов мускуса кабарги по данным гель-размерной хроматографии и масс-спектрометрии для липосом мускуса по стероидам и общему белку составила 55–75%. Полученные показатели качества формируют предпосылки к высокой эффективности средства на основе липосомальной формы экстрактов мускуса кабарги как адаптогена природного происхождения с усиленным и выраженным действием.

В работе изучалось содержание катехоламинов в моче самок крыс в норме и при развитии возрастзависимых изменений, связанных с нарушениями эстрального цикла, на ранней стадии развития менопаузы, а также оценивалось возможное корригирующее влияние и отложенные эффекты набора пептидных экстрактов эндокринных желёз северного оленя (Rangifer tarandus) на сдвиги фаз эстрального цикла у животных и на возрастные нарушения в работе системы «гипоталамус — аденогипофиз — гонады».

При использовании модели животных с метаболическим синдромом получены экспериментальные данные о биологическом действии препаратов пептидов глипролинового ряда — Pro-Gly-Pro, Pro-Arg-Pro, Arg-Pro-Gly-Pro и Pro-Gly-Pro-Leu на процессы свертывания крови и липидный обмен в динамике. В условиях повышенной свертываемости крови и гиперхолестеринемии исследованные регуляторные пептиды вводились интраназально многократно в течение 7-ми сут ежедневно через каждые 24 ч. Установлено, что через 20 ч после последнего введения пептидов параметры тромбоэластограммы свидетельствовали о восстановлении функционального состояния свертывающей и противосвертывающей систем организма с одновременным позитивным сдвигом показателей жирового обмена. Эти изменения сохранялись и через 7 сут после отмены введения препаратов. Сущность действия исследованных пептидов заключается в регуляторном воздействии на процессы гемостаза и одновременно на жировой обмен.

В лабораториях разных стран ведется постоянная работа по улучшению существующих, а также созданию новых биологических объектов, моделирующих различные заболевания человека. Иммунодефицитные мыши, которым трансплантированы функциональные клетки и ткани человека, а также трансгенные животные, в геноме которых интегрированы соответствующие человеческие гены — то есть «гуманизированные мыши», — все чаще выступают в качестве тест-систем в различных биомедицинских исследованиях. Модели гуманизированных мышей постоянно совершенствуются и в настоящее время используются для изучения биологических реакций человека, в качестве доклинических инструментов для тестирования лекарственных средств, для выявления патогенетических механизмов широкого спектра заболеваний. В частности, такие животные играют все более важную роль в изучении специфических для человека инфекционных агентов, а также широко применяются в исследованиях биологии рака и разработках новых противоопухолевых воздействий. Кроме того, гуманизированные мыши все чаще используются в качестве трансляционных моделей во многих областях клинических исследований, включая трансплантологию, иммунологию и онкологию. В конечном счете использование гуманизированных животных может привести к внедрению действительно «персонализированной» медицины в клиническую практику. В данном обзоре обсуждаются современные достижения в получении и использовании гуманизированных мышей, подчеркивается их полезность для изучения патогенеза, а также разработки новых методов лечения онкологических заболеваний человека.

В статье выполнен анализ подходов к оценке совместного влияния одновременно реализующихся различных патологических процессов, которые могут формировать синдром «взаимного утяжеления». В медицине экстремальных состояний в качестве примеров таких процессов могут выступать одновременное воздействие гипоксии и гипертермии (горно-пустынная местность), гипоксии и низких температур (условия высокогорья, горные станции в Антарктиде), интенсивных физических нагрузок и эндогенной или комбинированной гипертермии (работа в изолирующем снаряжении или в условиях влажных тропиков), дыхания специализированными гипоксическими гелий-кислородными газовыми смесями в условиях гипербарии и глубоководных погружений, воздействие невесомости и вестибулярных нагрузок во время космических полетов и др. В клинической практике подобные состояния могут называться феноменом коморбидности, если патологические процессы взаимосвязаны едиными звеньями патогенеза, или феноменом полиморбидности, если патогенетическая связь между ними не выявляется. Показано, что клинические методы оценки коморбидности не могут быть перенесены на доклинические исследования, выполняемые с участием лабораторных животных. Представлена методология экспериментальной оценки взаимодействия двух моделируемых патологических процессов на одной группе животных, реализуемая по схеме двухфакторного эксперимента. Показано, что феномен «взаимного утяжеления» будет проявляться значимым взаимодействием между контролируемыми факторами и требует наличия аддитивного или супрааддитивного эффекта по ключевым параметрам экспериментальной модели. Реализуемость такого подхода проверена экспериментально на примере оценки взаимодействия двух независимых модельных процессов — хронической периодической умеренной нормобарической гипоксии, типичной для сонного апноэ, и неалкогольной жировой болезни печени. Установлено, что моделируемые процессы в основном реализуются как независимые факторы. Высококалорийное липидно-углеводное питание вызывает преимущественную перестройку углеводного обмена в тканях и оказывает частичное антагонистическое воздействие на метаболические проявления хронического гипоксического воздействия.

Исследовали влияние криосохранения переживающих срезов мозга крыс-самцов популяции линий Wistar с различной длительностью (4, 8, 10, 23 и 90 сут) на изменения электрической активности. Измерялись амплитуды АМПA- и НМДА-зависимых глутаматергических ионотропных механизмов, а также потенциала действия латерального обонятельного тракта (ПД ЛОТ) при температуре –20°С и последующем отогревании до +37°С. После криоконсервации эти механизмы сохранялись и восстанавливались. Использовалась методика электрофизиологической регистрации АМПА-, НМДА-потенциалов и суммарного ПД ЛОТ. После криосохранения АМПА-зависимые механизмы и активность проводящих волокон ЛОТ восстанавливались до нормотермических значений. Напротив, восстановление НМДА-зависимых механизмов было неполным и составляло в среднем 34% по сравнению с нормотермическими значениями. Результаты свидетельствуют, что после криоконсервации срезов мозга крыс активности базовых ионотропных глутаматергических механизмов восстанавливаются.

Проведен амплитудный и спектральный анализ кортикографической активности крыс, перенесших травматическое повреждение головного мозга (открытая проникающая черепно-мозговая травма). Запись электрокортикограмм (ЭКоГ) осуществляли на 3-и и 7-е сутки после травмы. Амплитудный анализ включал в себя оценку средней амплитуды сигнала, а спектральный — расчет величины средней амплитуды и индексов δ-, θ-, α- и β-ритмов. Выявлены характерные изменения амплитудных и спектральных характеристик ЭКоГ у крыс, перенесших черепно-мозговую травму (ЧМТ). У испытуемых животных травматическое повреждение двигательной коры и нижележащих структур приводило к уменьшению средней амплитуды сигнала, а также снижению амплитуд и индексов θ-, α- и β-ритмов. Одновременно увеличивалась средняя амплитуда и индекс медленноволнового δ-ритма. Схожие изменения наблюдали как в области повреждения, так и в других участках коры и на 3-и и 7-е сутки после травмы. Полученные результаты свидетельствуют о том, что данная модель черепно-мозговой травмы имеет много электрофизиологических сходств с травмами, наблюдаемыми у пациентов в клинической практике и, следовательно, может быть использована в дальнейших нейрофизиологических и фармакологических исследованиях.