Nova metoda zmanjša število laboratorijskih živali

Prispevek na 2. natečaju Znanost na delu

Katerina Jazbec in Mojca Jež, Zavod Republike Slovenije za transfuzijsko medicino

Biomedicinske raziskave, ki so bile opravljene na živalih, so prinesle znaten napredek v kvaliteti življenja ljudi, pa tudi v zdravju živali in varnosti našega okolja, prehrane ter kozmetičnih in drugih komercialnih produktov. V vsakdanjem življenju se danes tako ni mogoče izogniti posredni ali neposredni uporabi rezultatov raziskav na živalih. Že dolgo pa se v znanosti spodbuja prizadevanja za razvoj alternativnih metod, ki omogočajo zamenjavo živali v poskusih, npr. s celičnimi kulturami, z računalniškim modeliranjem ali pa z vpeljavo metod, ki omogočajo vsaj zmanjšanje števila poskusnih živali.
Pri raziskavah povezanih s presaditvami krvotvornih matičnih* celic se uporabi poskusnih živali ne moremo izogniti. Lahko pa razvijamo metode, s katerimi kar najbolj stremimo k zmanjšanju njihovega števila. V naši raziskavi smo izpopolnili postopek izolacije celic kostnega mozga pri miših, ki omogoča pridobivanje zelo velikega števila celic kostnega mozga. Kostni mozeg se nahaja v votlih in ploščatih kosteh, v njem pa nastajajo krvne in imunske celice od rojstva do starosti. Poleg krvotvornih matičnih celic kostni mozeg vsebuje tudi mezenhimske matične celice, maščobne in žilne celice ter druge celice. Običajno celice kostnega mozga pri miših izoliramo iz dolgih votlih kosti nog (stegnenica, golenica in nadlahtnica) tako, da odrežemo konce kosti, v osrednji del vstavimo injekcijsko iglo in z medijem izperemo kostni mozeg. Ta način ima več omejitev, poglavitna pa je ta, da raziskovalci pogosto izpirajo kosti več živali in združujejo izolirane celice, da zberejo dovolj veliko število celic kostnega mozga za nadaljnje raziskave.
Z našo izpopolnjeno metodo trenja kosti lahko za izolacijo uporabimo več kosti pri posamezni miši – uporabimo lahko katero koli kost, najpogosteje pa so to stegnenica, golenica, nadlahtnica, črevnica in kosti hrbtenice. Kosti očistimo, kar pomeni da odstranimo mišice in vezivno tkivo, jih stremo v terilnici ter izplavljene celice prefiltriramo, da odstranimo delce strtih kosti. Dodatna prednost izolacije s trenjem je, da pridobimo tudi več matičnih celic, ki se nahajajo v mikrookoljih ob kosti, ki so sicer s postopkom izpiranja manj dostopni.

Na sliki je prikazan postopek spiranja in trenja kosti za izolacijo celic kostnega mozga. Na levem delu slike so prikazane kosti po čiščenju. Očiščene kosti nato uporabimo za izolacijo kostnega mozga s spiranjem (osrednji del slike) ali s trenjem v terilnici (desno).

Ker želimo spodbuditi čim več raziskovalcev, da začnejo uporabljati postopek trenja in pri tem vključijo kosti hrbtenice, smo z dodatnimi testi želeli potrditi, da so te dober vir celic kostnega mozga. S pretočno citometrijo smo analizirali različne vrste imunskih celic in gojili mezenhimske matične celice ter med gojenjem določali njihove lastnosti. Prešteli smo tudi število krvotvornih in mezenhimskih matičnih celic. Rezultati so potrdili, da je v primerjavi z dolgimi kostmi, hrbtenica prav tako dober vir za izolacijo celic kostnega mozga.
Uporaba postopka trenja za izolacijo celic kostnega mozga praktično podvoji število celic, ki jih lahko pridobimo iz ene miši. Upamo, da bodo naši rezultati raziskovalce spodbudili k uporabi tega postopka. Na ta način bodo lahko v raziskavah za pridobivanje celic kostnega mozga zmanjšali število uporabljenih živali skoraj za polovico.

*Danes je znano, da populacija matičnih celic vsebuje tudi razne bolj zrele predniške celice, ki imajo manjši potencial za razvoj v različne celične vrste kot prave matične celice.

Referenca:
Mojca Justin, Mojca Jež, Simona Miceska, Primož Rožman, Katerina Jazbec: Spine as an additional source of mouse bone marrow cells, poslano v objavo.

dr. Katerina Jazbec je biologinja, doktorandka Bioznanosti, Znanosti o celici, ki je zaposlena na Zavodu RS za transfuzijsko medicino na oddelku za pretočno citometrijo. Vključena je v raziskovalni program “Človeške matične celice – napredno zdravljenje s celicami”, v okviru katerega preučuje krvotvorni in imunski sistem, matične celice, presaditve kostnega mozga in procese staranja oz. pomlajevanja.