velikost textu

The Generation of Transgenic Huntington´s Disease Miniature Pig

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
The Generation of Transgenic Huntington´s Disease Miniature Pig
Název v češtině:
Tvorba transgenního miniaturního prasete s Huntingtonovou nemocí
Typ:
Rigorózní práce
Autor:
Mgr. Monika Baxa, Ph.D.
Id práce:
223025
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra buněčné biologie (31-151)
Program studia:
Biologie (N1501)
Obor studia:
Buněčná a vývojová biologie (NBUNVYB)
Přidělovaný titul:
RNDr.
Datum obhajoby:
16. 3. 2020
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Informace o neveřejnosti:
Zveřejnění práce bylo odloženo do 17.03.2023
Jazyk práce:
Angličtina
Klíčová slova:
neurodegenerativní onemocnění, Huntingtonova choroba, translanční medicína, biomedicínsky prasečí model, transgenní prase
Klíčová slova v angličtině:
neurodegenerative disorders, Huntington´s disease, translantional medicine, biomedical porcine model, transgenic pig
Abstrakt:
ABSTRAKT Huntingtonova choroba (HCH) je devastující neurodegenerativní onemocnění, projevující se poruchami motorických i kognitivních funkcí, a také osobnostními změnami. Obrovské úsilí najít léčbu této nemoci přineslo na scénu několik slibných léčebných procedur. Každý z perspektivních terapeutických přístupů však musí být prozkoumán z hlediska bezpečnosti, snášenlivosti a účinnosti. Myší a potkaní modely byly velmi užitečné při zkoumání patologických mechanismů HCH, ale v předklinickém testování nejsou dostačující. Proto, aby se překlenula biologická vzdálenost mezi hlodavci a lidmi, zaměřili jsme se na vytvoření transgenního miniaturního prasete s HCH. Transgenní miniaturní prase kódující prvních 548 aminokyselin lidského mutovaného huntingtinu (TgHD) pod kontrolou lidského promotoru pro huntingtin vzniklo po lentivirové transdukci prasečích jednobuněčných embryí. V současné době je k dispozici šest generací miniprasat exprimujících jednu kopii N-terminální části lidského mutovaného proteinu huntingtin (mtHtt) s prodlouženou repeticí 124 glutaminů. Čím více model simuluje příznaky nemoci, tím lepší je pro translační výzkum, protože účinnost léčby lze vyhodnotit přesněji. Druhým cílem proto bylo demonstrovat v našem modelu fenotyp HCH. V důsledku exprese mtHtt byla pozorována testikulární degenerace, která předcházela nástupu klinických příznaků. V mozcích transgenních zvířat byla detekována kontinuální akumulace fragmentů mtHtt závislá na věku. Kromě toho, v mozkových tkáních transgenních prasat byly odhaleny další molekulární změny, které jsou charakteristické pro mozek pacientů s HCH, včetně ztráty neuronů, aktivované mikroglie a demyelinizace. Nově vyvinuté testy pro zkoumání kognitivních schopností a chování v stresových situacích prokázaly pokles v jejich provedení. Navíc byla pozorována porucha chůze a zvýšená fyzická aktivita transgenních prasat. Projevování klinických příznaků ve věku 6-7.9 let je výsledkem mírné, ale věkem postupující degenerace mozku. Díky pomalému rozvoji onemocnění je TgHD miniprase vhodným modelem pro zkoumání preklinického stadia nemoci, a také pro dlouhodobý výzkum zaměřený na nalezení terapie pro HCH. Metody a výsledky získané v této studii budou použity pro dlouhodobé experimenty hodnotící účinnost genové terapie pro snížení hladiny exprese mutovaného huntingtinu.
Abstract v angličtině:
ABSTRACT Huntingtons´s disease (HD) is devastating neurodegenerative disorder manifesting by motor disturbances, cognitive decline and personal changes. The huge effort to find a cure for HD has brought several promising therapeutic treatments on the scene. Each of the prospective approaches needs to be investigated for safety, tolerability and efficacy. Mouse and rat models were a lot helpful in examination of pathological mechanisms of HD, but they are not sufficient for completion of pre-clinical testing. Therefore, we aimed to generate transgenic HD minipig to overcome the gap between rodents and humans. Minipig transgenic for the first 548 aminoacids of human mutant huntingtin gene (TgHD) under the control of human HD promotor was manipulated by lentiviral transduction of porcine one-cell stage embryos. Currently, six generations of minipigs expressing single copy of N-truncated human mutant huntingtin protein (mtHtt) with a repetition of 124 glutamines are at disposal. The more the model simulates the disease symptoms the better it is for translational research as the efficacy of the cure can be finer evaluated. Hence, the second aim was to demonstrate HD-like phenotype in our model. Testicular degeneration that preceded the clinical symptoms onset was observed as a consequence of expression of mtHtt. Continuous age-dependent accumulation of mtHtt fragments was detected in TgHD brains. Moreover, further age-related molecular alterations discriminative for HD brain were revealed in TgHD brain tissues, including neuronal loss, activated microglia and demyelination. Newly developed tests for examination of cognitive abilities and stress-induced behavior showed decline in their performance. Furthermore, impaired gait and increased physical activity were observed in TgHD minipigs. Manifestation of clinical symptoms at the age of 6-7.9 years is a result of mild but ongoing brain degeneration. Slow progression of the disease makes TgHD minipig a suitable model for investigation of pre-clinical stage of the disease and long-term HD therapy research. The methods and results obtained in this study will be used for longitudinal evaluation of efficacy of the gene-lowering therapy for HD.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Monika Baxa, Ph.D. 35.3 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Monika Baxa, Ph.D. 358 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Monika Baxa, Ph.D. 183 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby doc. RNDr. Petr Folk, CSc. 151 kB