W walce z koronawirusem zwierzęta laboratoryjne, małpy, myszy, czy fretki, są dla nauki nieocenioną pomocą. Problem w tym, że niektórych zwierząt, między innymi transgenicznych myszy - zaczyna brakować. Pisze o tym na swej stronie internetowej czasopismo "Nature". Jackson Laboratory w Bar Harbor w stanie Maine przyznaje, że nie jest w stanie nadążyć z hodowlą myszy, które są szczególnie cenne w badaniach nad koronawirusem wywołującym COVID-19. Do tej chwili, około 50 laboratoriów z całego świata zamówiło u nich 3000 myszy, wytwarzających ludzką wersję białka ACE2, które koronawirus wykorzystuje do wnikania do ludzkich komórek. Zwykłe myszy wydają się na wirusa SARS-CoV-2 odporne.
Zarówno leki, jak i szczepionki przeciwwirusowe opracowuje się najczęściej w oparciu o modele zwierzęce. Badania prowadzone na małpach, myszach, czy fretkach pomagają ocenić skuteczność i bezpieczeństwo proponowanych rozwiązań. Pierwsze zespoły z Chin publikują wyniki badań prowadzonych na małpach i myszach genetycznie zmodyfikowanych tak, by ich organizm wytwarzał białko ACE2, czyli enzym konwertujący angiotensynę, obecny na powierzchni komórek człowieka. Wkrótce można się też spodziewać wyników badań na fretkach, zwierzętach cennych ze względu na podobieństwa fizjologii ich układu oddechowego. Żaden z modeli nie jest jednak idealny.
Będziemy potrzebować do badań nie jednego gatunku zwierzęcia, ale wielu - mówi "Nature" David O’Connor, wirusolog z University of Wisconsin–Madison. Różne gatunki zwierząt pomagają badać różne aspekty infekcji, od drogi zakażenia przez reakcje układu odpornościowego. Staramy się na podstawie tych badań dowiedzieć, jak wiele się da i jak szybko to możliwe, a potem zderzyć tę wiedzę z doświadczeniami klinicznymi - dodaje O’Connor, który wraz z grupą innych uczonych zamierza prowadzić badania w specjalistycznym laboratorium US National Institute of Allergy and Infectious Diseases we Frederick w stanie Maryland.
Grupa wirusologa Chao Shana z Chinese Academy of Sciences Wuhan Institute of Virology już pod koniec lutego opublikowała wyniki badań wskazujących, że rezusy zakażane koronawirusem SARS-CoV-2 przechodzą chorobę dość łagodnie. U żadnego ze zwierząt nie wystąpiła gorączka, jednak wyniki prześwietleń rentgenowskich wykazały w płucach objawy podobne do COVID-19 u ludzi. Potwierdziły to wyniki sekcji przeprowadzonych u części zwierząt po 3 dniach od zakażenia i u kolejnych po 6 dniach. Zwierzęta, które miały okazję chorować dłużej, po trzech tygodniach wykazały lekki spadek wagi, ale nie miały poważnych objawów. Fakt, że fretki reagują umiarkowanie jest oczywiście cenną obserwacją, ale dla badań dotyczących poważnych skutków infekcji potrzebne są inne modele - mówi O’Connor. Trzeba będzie także rozważyć inne sposoby podawania wirusa.
Fakt, że układ odpornościowy małp działa podobnie do ludzkiego da się jednak wykorzystać później, by przekonać się czy przyczyną powikłań przy COVID-19 nie jest przypadkiem (jak w przypadku SARS z lat 2002-03) zbyt silna reakcja immunologiczna. Małpy powinny pomóc też w sprawdzeniu, czy wirus SARS-CoV-2 może ukrywać się w niektórych organach i nie pokazywać się w testach. Nie wyklucza się, że pojawiające się doniesienia o ponownej infekcji koronawirusem mogłyby być związane z tego typu mechanizmem.
Myszy hodowane w Jackson Laboratory, określane jako hACE2, zmodyfikowano genetycznie w odpowiedzi na epidemię SARS w latach 2002-03. Ponieważ koronawirus z Wuhan jest w znacznej mierze do tamtego podobny, wydaje się sensowne, by badać infekcję w pierwszej kolejności na nich. Problem w tym, że po wygaśnięciu epidemii SARS zapotrzebowanie na te myszy gwałtownie spadło. Dziś znowu wszyscy chcą je mieć, a prawie nigdzie ich nie ma - mówi "Nature" Stanley Perlman wirusolog z University of Iowa, w którego laboratorium te myszy wyhodowano po raz pierwszy. Jackson Laboratory też nie miało kolonii myszy hACE2, dostało jednak od Stanleya zamrożone próbki ich nasienia. Pierwsze potomstwo przyszło na świat w ubiegłym tygodniu, dostawy do laboratoriów wirusologicznych planowane są nie wcześniej, niż w maju.
W oczekiwaniu na te myszy laboratoria pracują na tych, które mają, próbując między innymi wprowadzić im gen ludzkiego ACE2 z pomocą wirusa. Zakażają też koronawirusem SARS-CoV-2 myszy z osłabionym układem immunologicznym. Z pomocą metody edycji genów CRISPR próbują też zidentyfikować geny, które mogą zwiększyć, albo zmniejszyć podatność na infekcję. Sprawdzają też, czy koronawirus po przejściu przez organizm zwykłej myszy nie może stać się bardziej goźny dla kolejnych. Tego typu podejście przyniosło pewne sukcesy w przypadku wirusa Zika, na który też myszy nie są w naturalny sposób wrażliwe.
Jedno z chińskich laboratoriów, dysponujące własną kolonią myszy hACE2, przeprowadziło już na nich pierwsze testy. Na portalu bioRxiv pisze, że podobnie, jak w przypadku rezusów, objawy zakażenia były łagodne, ograniczały się jednak do oznak zapalenia płuc i utraty wagi, poważniejszych konsekwencji nie było. Autorzy, pod kierunkiem Qin Chuana z Peking Union Medical College w Pekinie wskazują, że obserwowane u tych myszy reakcje immunologiczne mogą przydać się w pracach nad szczepionką, udało im się też wskazać na kilka leków przeciwwirusowych, które u myszy dały oznaki osłabienia tempa replikacji wirusa.
Zdaniem Perlmana, przy słabej reakcji myszy hACE2 na SARS-CoV-2, może się okazać, że ilość informacji będzie poważnie ograniczona. By sobie z tym poradzić może trzeba będzie spróbować wyhodować mysz, która ma ludzki gen ACE2, ale nie ma już jego mysiej wersji.