Betydningen av CEL-mutasjoner for sykdommer i bukspyttkjertelen
1. Formål.
Karboksylester-lipase (CEL) er et fordøyelsesenzym som hovedsakelig uttrykkes i bukspyttkjertelens acinærceller. Medfødte varianter i CEL-genet forårsaker utvikling av kronisk pankreatitt og diabetes i enkelte pasienter. I et tidligere prosjekt har vi laget transgene mus som uttrykker de samme CEL-mutasjonene som i pasientene. Vi har funnet at disse muselinjene spontant utvikler kronisk pankreatitt etter 6 måneders alder, men ikke spontan diabetes. I dette prosjektet ønsker vi å undersøke om musene utvikler diabetes dersom gendosen økes ved at musene gjøres homozygote, eventuelt sammensatt («compound») heterozygote tilsvarende det vi ser i familier med CEL-indusert pankreatitt. Videre vil vi undersøke effekten av alkohol-inntak (en kjent risikofaktor for pankreatitt) og ulike dietter på sykdommen. Vårt overordnede mål er å utvikle terapi mot kronisk pankreatitt, noe som igjen vil kunne forhindre utvikling av diabetes og bukspyttkjertelkreft i personer med CEL-mutasjon eller andre genetiske årsaker til pankreatitt.
2. Skadevirkninger.
Det forventes lett til moderat belastning på musene dersom de utvikler både kronisk pankreatitt og diabetes.
3. Forventet nytteverdi
Forsøket vil gi grunnleggende kunnskap om hvordan diabetes oppstår som en konsekvens av kronisk betennelse i bukspyttkjertelen. Dette vil danne et nødvendig grunnlag for effektiv forebygging, bedre diagnostikk og virksom behandling av pasientene.
4. Antall dyr og art
Det skal benyttes inntil 1932 mus i eksperimentene. Dette tallet er satt til et minimum av det som trengs, basert på statistisk styrke-analyse.
5. Hvordan etterleve 3R
Erstatning: Både kronisk pankreatitt og diabetes er multisystemiske sykdommer. De kan ikke modelleres i cellekulturer selv om noen basale molekylære mekanismer kan studeres på denne måten. Betingelsene for utvikling av pankreatitt og diabetes kan heller ikke dupliseres i lavere dyrearter på grunn av store forskjeller i bukspyttkjertelens anatomi og fordi proteinuttrykket avviker vesentlig fra det som er tilfelle i pattedyr.
Reduksjon: Vi vil tilstrebe en effektiv avl og god planlegging av bruken av avkom slik at vi benytter et minimum av avlsdyr. Samtidig vil vi sikre at vi anvender tilstrekkelig med dyr til at konklusjonene fra forsøket har vitenskapelig holdbarhet og derfor ikke trenger å gjentas.
Raffinering: Forskningsgruppen besitter som helhet stor erfaring med musemodeller,
inkludert spisskompetanse på studier av både pankreatitt og diabetes. Eksperimentene for dette prosjektet er utformet på bakgrunn av de erfaringene vi allerede har gjort, samt relevant litteratur knyttet til andre musemodeller for pankreatitt og diabetes.
Karboksylester-lipase (CEL) er et fordøyelsesenzym som hovedsakelig uttrykkes i bukspyttkjertelens acinærceller. Medfødte varianter i CEL-genet forårsaker utvikling av kronisk pankreatitt og diabetes i enkelte pasienter. I et tidligere prosjekt har vi laget transgene mus som uttrykker de samme CEL-mutasjonene som i pasientene. Vi har funnet at disse muselinjene spontant utvikler kronisk pankreatitt etter 6 måneders alder, men ikke spontan diabetes. I dette prosjektet ønsker vi å undersøke om musene utvikler diabetes dersom gendosen økes ved at musene gjøres homozygote, eventuelt sammensatt («compound») heterozygote tilsvarende det vi ser i familier med CEL-indusert pankreatitt. Videre vil vi undersøke effekten av alkohol-inntak (en kjent risikofaktor for pankreatitt) og ulike dietter på sykdommen. Vårt overordnede mål er å utvikle terapi mot kronisk pankreatitt, noe som igjen vil kunne forhindre utvikling av diabetes og bukspyttkjertelkreft i personer med CEL-mutasjon eller andre genetiske årsaker til pankreatitt.
2. Skadevirkninger.
Det forventes lett til moderat belastning på musene dersom de utvikler både kronisk pankreatitt og diabetes.
3. Forventet nytteverdi
Forsøket vil gi grunnleggende kunnskap om hvordan diabetes oppstår som en konsekvens av kronisk betennelse i bukspyttkjertelen. Dette vil danne et nødvendig grunnlag for effektiv forebygging, bedre diagnostikk og virksom behandling av pasientene.
4. Antall dyr og art
Det skal benyttes inntil 1932 mus i eksperimentene. Dette tallet er satt til et minimum av det som trengs, basert på statistisk styrke-analyse.
5. Hvordan etterleve 3R
Erstatning: Både kronisk pankreatitt og diabetes er multisystemiske sykdommer. De kan ikke modelleres i cellekulturer selv om noen basale molekylære mekanismer kan studeres på denne måten. Betingelsene for utvikling av pankreatitt og diabetes kan heller ikke dupliseres i lavere dyrearter på grunn av store forskjeller i bukspyttkjertelens anatomi og fordi proteinuttrykket avviker vesentlig fra det som er tilfelle i pattedyr.
Reduksjon: Vi vil tilstrebe en effektiv avl og god planlegging av bruken av avkom slik at vi benytter et minimum av avlsdyr. Samtidig vil vi sikre at vi anvender tilstrekkelig med dyr til at konklusjonene fra forsøket har vitenskapelig holdbarhet og derfor ikke trenger å gjentas.
Raffinering: Forskningsgruppen besitter som helhet stor erfaring med musemodeller,
inkludert spisskompetanse på studier av både pankreatitt og diabetes. Eksperimentene for dette prosjektet er utformet på bakgrunn av de erfaringene vi allerede har gjort, samt relevant litteratur knyttet til andre musemodeller for pankreatitt og diabetes.