Dominant arvelig autoimmunitet
Autoimmune sykdommer er kroniske sykdommer med komplekse årsaksmekanismer. Det finnes et fåtall autoimmune sykdommer der mutasjoner i ett enkelt gen er nok for å bli syk. En av disse er autoimmunt polyendokrint syndrom type 1 (APS-1), hvor genet AutoImmune REgulator (AIRE) er mutert. AIRE er hovedsakelig uttrykt i thymus hvor immunforsvarets T lymfocytter læres opp til å skille mellom eget vev (som de ikke skal reagere mot) og fremmede organismer som de skal angripe.
Man har inntil nylig trodd av APS-1 har autosomal ressessiv arvegang, som betyr at barn må arve et mutert gen fra både mor og far for å utvikle sykdom. Nylig har det imidlertid blitt vist at noen mutasjoner gir dominant arvegang som betyr at sykdommen kan overføres fra kun en forelder til barn. For å forstå hvordan disse unike mutasjonene gir sykdom ønsker vi å studere mus med tilsvarende mutasjoner. Dette er nødvendig fordi vi hos mennesker ikke kan studere AIRE annet enn i blodprøver, noe som ikke er representativt for AIREs fysiologiske rolle. Hos mus kan vi studere AIRE og muterte varianter av AIRE i sitt rette miljø i thymus.
Vår forskningsgruppe har utført den første genomvide assosiasjons studie (GWAS) på autoimmun binyrebarksvikt, og i den sammenheng ble det funnet en spesifikk AIRE mutasjon som en mulig sykdomsfremkallende variant. Vi vil også undersøke denne varianten av AIRE opp mot de APS-1-fremkallende variantene, og å krysse disse med hverandre for å se hvilke endringer som skjer lokalt i thymus og i immunsystemet hvis en har en ødeleggende Aire-variant og en predikert mulig sykdomsfremkallende variant.
Crispr/CAS9 er en ny teknikk som tillater oss å skreddersy forandringer i arvematerialet/DNA til alle levende organismer. Vi har brukt Crispr/CAS9 teknologi til å fremstille flere musemodeller med AIRE mutasjoner lik de vi har funnet hos pasienter. Dette vil gi muligheter til å studere i detalj de molekylære mekanismene bak dominant autoimmunitet på organ- og enkeltcelle nivå, noe som igjen vil gi økt innsikt til autoimmune sykdommer generelt.
Forsøkene vi søker godkjenning for her vil kun innbefatte avl, samt karakterisering av musene post mortem (altså etter avliving). Det er forventet at en viss andel av dyrene vil kunne utvikle betennelser i ulike organ og det forventes lett til moderat ubehag for musene. Foreløpige resutalter tyder på at selv musene med ødeleggende Aire-mutasjoner har lite ubehag og viser null tap av vekt over forsøksperioden. Vi vil tilstrebe effektiv avl og god planlegging av bruk av avkom, slik at vi bruker et minimum av avlsdyr. Videre vil vi forholde oss til tiltak for oppstalling og miljøberikelse som er standard ved vår lokale forsøksdyr-avdeling. Vi søker her godkjenning for bruk av 1424 mus. Dette tilsvarer det minimum antall dyr som kreves for å karakterisere musene på statistisk signifikant grunnlag. Samtlige mus med ønsket genotype vil inngå i og bidra til datainnsamling og -analyse.
3R prinsippene er ivaretatt som følger: Dette forsøket representerer en betydelig forbedring av tidligere tilsvarende forsøk siden Crispr/Cas9 teknikken har blitt anvendt for å etablere mus med ønsket mutasjon direkte på ønsket bakgrunn (C57Bl6). Dette medfører at evt. tilbakekryssing til ønsket bakgrunn etter at mutasjon er etablert unngås. Et betydelig lavere antall forsøksdyr er dermed påkrevd. Resultatene fra dette forsøket vil på sikt kunne brukes til å erstatte liknende dyreforsøk med in vitro cellekultur modeller.
Man har inntil nylig trodd av APS-1 har autosomal ressessiv arvegang, som betyr at barn må arve et mutert gen fra både mor og far for å utvikle sykdom. Nylig har det imidlertid blitt vist at noen mutasjoner gir dominant arvegang som betyr at sykdommen kan overføres fra kun en forelder til barn. For å forstå hvordan disse unike mutasjonene gir sykdom ønsker vi å studere mus med tilsvarende mutasjoner. Dette er nødvendig fordi vi hos mennesker ikke kan studere AIRE annet enn i blodprøver, noe som ikke er representativt for AIREs fysiologiske rolle. Hos mus kan vi studere AIRE og muterte varianter av AIRE i sitt rette miljø i thymus.
Vår forskningsgruppe har utført den første genomvide assosiasjons studie (GWAS) på autoimmun binyrebarksvikt, og i den sammenheng ble det funnet en spesifikk AIRE mutasjon som en mulig sykdomsfremkallende variant. Vi vil også undersøke denne varianten av AIRE opp mot de APS-1-fremkallende variantene, og å krysse disse med hverandre for å se hvilke endringer som skjer lokalt i thymus og i immunsystemet hvis en har en ødeleggende Aire-variant og en predikert mulig sykdomsfremkallende variant.
Crispr/CAS9 er en ny teknikk som tillater oss å skreddersy forandringer i arvematerialet/DNA til alle levende organismer. Vi har brukt Crispr/CAS9 teknologi til å fremstille flere musemodeller med AIRE mutasjoner lik de vi har funnet hos pasienter. Dette vil gi muligheter til å studere i detalj de molekylære mekanismene bak dominant autoimmunitet på organ- og enkeltcelle nivå, noe som igjen vil gi økt innsikt til autoimmune sykdommer generelt.
Forsøkene vi søker godkjenning for her vil kun innbefatte avl, samt karakterisering av musene post mortem (altså etter avliving). Det er forventet at en viss andel av dyrene vil kunne utvikle betennelser i ulike organ og det forventes lett til moderat ubehag for musene. Foreløpige resutalter tyder på at selv musene med ødeleggende Aire-mutasjoner har lite ubehag og viser null tap av vekt over forsøksperioden. Vi vil tilstrebe effektiv avl og god planlegging av bruk av avkom, slik at vi bruker et minimum av avlsdyr. Videre vil vi forholde oss til tiltak for oppstalling og miljøberikelse som er standard ved vår lokale forsøksdyr-avdeling. Vi søker her godkjenning for bruk av 1424 mus. Dette tilsvarer det minimum antall dyr som kreves for å karakterisere musene på statistisk signifikant grunnlag. Samtlige mus med ønsket genotype vil inngå i og bidra til datainnsamling og -analyse.
3R prinsippene er ivaretatt som følger: Dette forsøket representerer en betydelig forbedring av tidligere tilsvarende forsøk siden Crispr/Cas9 teknikken har blitt anvendt for å etablere mus med ønsket mutasjon direkte på ønsket bakgrunn (C57Bl6). Dette medfører at evt. tilbakekryssing til ønsket bakgrunn etter at mutasjon er etablert unngås. Et betydelig lavere antall forsøksdyr er dermed påkrevd. Resultatene fra dette forsøket vil på sikt kunne brukes til å erstatte liknende dyreforsøk med in vitro cellekultur modeller.