Sciencemag.cz
Doporučujeme
Unikátní sbírku kmenů myší domácích odvozených z přírodních populací, která čítá přes 90 linií, představil mezinárodní tým vědců vedený Jaroslavem Piálkem z Ústavu biologie obratlovců AV ČR. Jde o největší a nejlépe geneticky popsaný soubor svého druhu na světě. Tato revoluční alternativa k tradičním laboratorním modelům může výrazně pomoci v genetickém i biomedicínském výzkumu.
Myš domácí je nejpoužívanějším laboratorním zvířetem, využívá se ve více než 75 % biomedicínských studií. Dosavadní výzkumy většinou pracují s klasickými laboratorními kmeny, které byly odvozeny před více než 100 lety z omezeného počtu zakladatelů, a jsou si proto geneticky navzájem velmi podobné. Nová sbírka tzv. divokých kmenů myší (WDS, z anglického wild-derived strains) nabízí výrazně větší genetickou i fenotypovou variabilitu. Odpovídá rozmanitosti, jakou lze nalézt i mezi lidmi. Umožňuje tak spolehlivěji testovat výzkum biologických procesů i lidských chorob.
„Prakticky jsme převedli přírodní genetickou rozmanitost myší domácích do laboratorních podmínek,“ vysvětluje hlavní autor Jaroslav Piálek z Ústavu biologie obratlovců AV ČR. „To umožňuje spojit přednosti přírodní variability s experimentální kontrolou nezbytnou pro opakovatelný výzkum.“ Například v genetickém kódu v mitochondriální DNA u divokých kmenů bylo zjištěno více než 2100 odlišných mutací proti pouhým šesti u laboratorních myší a 23× více variant klíčového genu pro sterilitu samců u divokých kmenů. Podobný rozdíl byl prokázán ve 14 ze 16 morfologických a reprodukčních znaků. Tato čísla dokládají, že klasické laboratorní myši zachycují jen zlomek genetické bohatosti svého druhu.
Význam divokých kmenů pro vědu
Divoké myší kmeny umožňují vědcům zkoumat, jak se v přírodě vyvíjí genetická rozmanitost, jak probíhá evoluce, jak se mění geny a jejich funkce a jak vznikají bariéry mezi geneticky odlišnými populacemi vedoucí až ke vzniku nových druhů. „Díky těmto kmenům dnes můžeme lépe zkoumat, jak se dědičné informace promítají do vlastností a chování v přirozeném a evolučně dobře popsaném prostředí. Sbírku těchto kmenů plánujeme využít například k výzkumu chemické komunikace a dalších strategií chování, které hrají roli při vzniku nových druhů,“ vysvětluje Barbora Vošlajerová z Ústavu živočišné fyziologie AV ČR, spoluautorka studie.
Realističtější model pro testování léků
Díky vysoké genetické a fenotypové rozmanitosti, podobné lidské populaci, mohou divoké myší kmeny sloužit jako realističtější model pro testování nových léčiv. A zvýšit tím šanci na úspěšnost klinických studií.
„Vývoj léků je dlouhý, nákladný a vysoce rizikový proces trvající deset až patnáct let, s průměrnými náklady přesahujícími jednu až dvě miliardy dolarů do schválení klinického použití každého nového léku. Devět z deseti kandidátů vybraných v preklinických testech následně selhalo v jedné ze tří fází klinických studií v procesu schvalování léků,“ vysvětluje Jaroslav Piálek a vyzývá k širší integraci kmenů WDS do biomedicínského a genetického výzkumu. Vědci si ale zároveň uvědomují, že prosadit nové přístupy v biomedicínské komunitě zvyklé na rychlou a snadnou reprodukovatelnost výsledků nebude snadné. „Jedním z důvodů vysoké neúspěšnosti preklinických testů je totiž používání geneticky uniformních laboratorních myší. Naopak zapojení geneticky rozmanitých divokých kmenů, které zachycují variabilitu podobnou, jakou vidíme v lidské populaci, by mohlo významně zlepšit efektivitu a spolehlivost preklinického výzkumu,“ zdůrazňuje Jaroslav Piálek potenciál divokých kmenů zlepšit relevantnost, reprodukovatelnost a zejména přenositelnost výsledků preklinických studií na člověka.
O sbírce
Sbírka divokých kmenů myší, kterou spravuje Jaroslav Piálek na detašovaném pracovišti Ústavu biologie obratlovců AV ČR ve Studenci, vznikla spojením sbírek několika klíčových pracovišť: laboratoře Françoise Bonhomma (Université de Montpellier), Dietharda Tautze (Max Planck Institut), Jaroslava Piálka (ÚBO AV ČR) a Jiřího Forejta (Ústav molekulární genetiky AV ČR v Praze). Jedná se o největší a nejlépe geneticky charakterizovaný soubor divokých kmenů myší na světě. Právě probíhající analýza celogenomových sekvencí ještě zvýší její význam. Více informací o unikátní sbírce myších kmenů najdete na https://housemice.cz/cs/.
Unikátní sbírka divokých kmenů myší byla představena v nedávno publikované práci v Scientific Reports https://doi.org/10.1038/s41598-025-86505-x.
