Translationell och tillämpad forskning: Immunstörningar hos människa
Projektets mål och förväntade nytta
Beskriv projektets mål (de vetenskapliga frågorna, eller de vetenskapliga/kliniska behov som ska mötas).
Könshormoner har stor påverkan på immunförsvarets utveckling och funktion vilket bland annat illustreras av en kraftigare immunrespons mot infektioner hos kvinnor jämfört med män, samt av en ökad risk för kvinnor att utveckla t.ex. astma och autoimmuna sjukdomar. Könshormoner kan både ha stimulerande och hämmande effekter på olika delar av det medfödda och det förvärvade immunförsvaret beroende på omständigheterna. Vi har i tidigare studier visat att behandling med östrogen dämpar inflammation och minskar migrationen av pro-inflammatoriska Th17 celler från lymfkörtlar till leder i experimentella modeller av ledinflammation hos möss. Dessutom visar våra tidigare studier att östrogenbehandling har stimulerande effekt på antikroppsproduktion från B celler.
Syftet med detta projekt är att identifiera immunologiska mekanismer inblandade i könshormoners påverkan på allergen- och / eller virus-inducerad inflammatorisk respons i luftvägarna hos möss, med det övergripande målet att bidra till utveckling av förbättrade behandlingsstrategier vid dessa hormonkänsliga sjukdomstillstånd.
Vilken nytta kan projektet medföra? Vilka vetenskapliga framsteg kommer att nås, hur kan människor, djur eller miljö i förlängningen dra nytta av projektet. I tillämpliga fall, gör åtskillnad mellan kortsiktig nytta (inom projektets löptid) och långsiktig nytta (som kan uppkomma efter att projektet avslutats).
Studierna kommer att bidra till ökad förståelse för varför kvinnor och män i olika utsträckning drabbas av astma och infektionssjukdomar och varför hormonella förändringar som pubertet, graviditet och klimakteriet kan påverka sjukdomarnas aktivitet. Sammantaget kan denna nya kunskap leda till effektivare behandlingar vid hormonkänsliga inflammatoriska sjukdomar.
Skador som kan förutses
Vilka försöksåtgärder kommer djuren vanligtvis att utsättas för (t.ex. injektioner, kirurgiska ingrepp)? Ange försöksåtgärdernas antal och varaktighet.
Öronmärkning (1 gång)
Induktion av genförändring (1 gång)
Kastrering (1 gång)
Blodprov från venen Vena safena (max 4 gånger)
Injektion av läkemedel (max 35 injektioner)
Celltransfer (maximalt 3 gånger)
BrdU eller EdU administrering (1 gång)
D-luciferin administration för bioluminescensavbildning – Ivis (vid influensa A virus (IAV) infektion, 7 gånger)
Djuren kommer att utsättas för en av av följande modeller:
• Allergisk luftvägsinflammation
• Luftvägsinflammation inducerad av Influensa A Virus (IAV)
• Allergisk luftvägsinflammation följt av IAV infektion
Vilka typer av påverkan/negativa effekter på djuren kan förutses, till exempel smärta, viktminskning, inaktivitet/nedsatt rörlighet, stress, onormalt beteende, och hur lång är varaktigheten av dessa effekter?
Kastrering av möss sker under narkos samt under adekvat smärtlindring (både före och efter operation) vilket gör att mössen, trots det operativa ingreppet, uppvisar ett mycket gott allmäntillstånd efteråt. Återhämtningstiden efter operation är kort och det är mycket ovanligt att komplikationer uppstår eftersom vi har lång erfarenhet av denna operationsteknik.
Allergisk luftvägsinflammation:
Intranasal administration under bedövning kan medföra ett kortvarigt obehag men vi ser ingen påverkan på djurens allmäntillstånd (vikt, rörelsemönster eller socialt beteende) av att utsättas för lätt sövning 3 gånger / vecka i upp till 12 veckor.
Vi ser inte att djuren upplever ett långvarigt obehag i dessa modeller av allergisk inflammation. Mössen får inga andningssvårigheter av upprepad allergenexponering.
Luftvägsinflammation inducerad av Influensa A Virus (IAV):
Överlevnadsstudie:
Infektionen ger ett påverkat allmäntillstånd (piloerektion och långsammare rörelser) och viktminskning upp till 25%. Mellan dag 5 och 9 efter infektion kommer djuren att tappa vikt och vid en viktminskning på >= 25% kommer de att avlivas.
Subletal dos IAV:
Vid infektion med subletal dos IAV uppvisar mössen en mindre viktminskning (förväntat ca 5%), piloerektion och långsammare rörelser. Mellan dag 5 och 9 efter infektion kommer djuren att tappa vikt och börjar att återhämta sig efter dag 9.
Allergisk luftvägsinflammation följt av IAV infektion:
Vid infektion med subletal dos IAV uppvisar mössen en mindre viktminskning (förväntat ca 5%). Dessa kliniska tecken kan förekomma mellan 5-9 dagar efter infektion. I kombination med allergisk luftvägsinflammation förväntas påverkan bli större.
Vilka arter och hur många djur förväntas användas? Vilka är de förväntade svårhetsgraderna och hur många djur omfattas av varje svårhetsgrad (specificera antal per art)?
Arter
Totalt antal
Uppskattat antal per svårhetsgrad
Terminal
Ringa svårhet
Måttlig svårhet
Avsevärd svårhet
Svårhetsgrad på nationell skala
Husmus (Mus musculus)
10000
0
6000
2000
2000
0
Vad kommer att hända med djuren som hålls vid liv i slutet av försöket?
Arter
Uppskattat antal djur som ska återanvändas, återföras till livsmiljö/djurhållningssystem eller som ska utplaceras
Återanvänds
Återförs
Utplaceras
Ange skälen för djurens planerade öde efter försöket.
Mössen avlivas efter försöket för att analysera organ och vävnad.
Tillämpning av 3R-principen
1. Ersättning
Ange vilka djurfria alternativ som finns tillgängliga på detta område och varför de inte kan användas för projektets ändamål.
Alternativa metoder saknas för denna typ av studier. Könshormoners påverkan på immunförsvarets respons mot allergen eller virus i luftvägarna är omfattande och varierande. Det är omöjligt att återskapa dessa inflammationsprocesser i provrör eftersom utvecklingen drivs av ett komplext samspel mellan miljö, gener och immunförsvar. Olika inflammationsmodeller hos möss är därför ett ovärderligt verktyg i processen att kartlägga sjukdomsmekanismerna och därmed öka möjligheten till bättre medicinska behandlingar. Ärftliga faktorer som påverkar immunresponsen mot allergen eller virus i luftvägarna stämmer till 90% överens mellan människans och musens arvsanlag.
Vissa detaljfrågor är möjliga att besvara med hjälp av in vitro metoder. I de fall det är möjligt kommer in vitro metoder att användas.
2. Begränsning
Förklara hur antalet djur för detta projekt fastställdes. Beskriv vilka åtgärder som har vidtagits för att minska antalet djur som ska användas, och vilka principer som tillämpas för att utforma studier. I förekommande fall, beskriv vilka metoder som kommer att användas i hela projektet för att minimera antalet djur som används, i enlighet med vetenskapliga mål. Dessa metoder kan omfatta exempelvis pilotstudier, datormodellering, gemensamt utnyttjande av vävnader och återanvändning.
Möss kommer dels att köpas in från uppfödare för att användas i försök, och dels att genereras genom heterozygot avel vilket innebär att fler djur kommer att födas än vad som behövs i försöken. Heterozygot avel utförs eftersom tex ERα knock-out möss är infertila och Cre-LoxP-systemet tar flera generationer innan man kan gå över till avel som bara ger WT och KO-ungar. De djur som inte behövs till försök eller vidare avel avlivas efter genotypning.
I våra tidigare studier kunde 10-15 möss per grupp användas vid studier av allergen- och virus-inducerad luftvägsinflammation för att se statistiskt signifikanta skillnad mellan grupperna. Om färre möss per grupp används blir resultaten inkonklusiva och försöket meningslöst. Varje försök planeras noggrant i samråd med forskningsgruppens mest erfarna medarbetare, där syftet och upplägget med försöket tydligt motiveras. När ett experiment avslutas sker detta i samarbete med flera personer så att försöksmaterialet utnyttjas maximalt och kan användas för att undersöka ett större antal parametrar i varje försök. Arbetet med försöksdjur utförs alltid med hjälp av standardiserade protokoll och under insyn av erfarna medarbetare som förser nya medarbetare med adekvat utbildning i försöksdjurstekniska metoder. Sammantaget leder detta till att förekomsten av misstag minimeras, något som annars skulle kunna vara en orsak till att fler djur skulle behövas.
3. Förfining
Ge exempel på specifika åtgärder (t.ex. ökad övervakning, postoperativ vård, smärtlindring, träning av djur) som kommer att vidtas i samband med försöken för att minimera hälsokostnader (skador) hos djuren. Beskriv mekanismerna för att ta fram nya förfiningstekniker under projektets livstid.
Försöksdjur: I dessa studier används inavlade musstammar vilket innebär en liten variation mellan individer. Vi använder även utavlade möss som har en bredare genetisk spridning och speglar variationer i utvecklingen av inflammation bland olika individer inom samma art, samt transgena möss som är ett kraftfullt verktyg för att utröna specifika receptorers, proteiners eller celltypers roll i immunologiska processer. Tillsammans innebär detta att vi har stor möjlighet att bidra med relevant forskning för framtiden.
Kastrering: Viscotears applicras på musens ögon innan operationen för att förhindra uttorkning. Mössen smärtlindras före operation och operationen sker under sövning med inhalationsnarkos. Vi eftersträvar alltid att utföra ingreppet under så sterila förhållanden som möjligt för att minimera risken för infektion. Direkt efter operationen injiceras fysiologiskt koksalt för att bibehålla vätskebalansen. Mössen förvaras under uppvaknandet i burar med ena halvan på värmedyna och andra halvan rumstempererad så att mössen kan välja fritt hur varmt de vill ha det. Mössens allmäntillstånd bevakas extra noggrant dygnet efter operation.
Vid virusinfektion används i första hand en subletal dos och det kortare försöksprotokollet. Efter infektionen återgår djuren till sina burar och observeras under två veckor. Allmäntillståndet följs dagligen på mössen och vikten kontrolleras dag 5 till 9. I överlevnadsexperimenten följs vikten dagligen och mellan dag 5 och 9 efter infektion kommer djuren att kontrolleras två gånger om dagen (morgon och kväll).
Förklara valet av art och de relaterade utvecklingsstadierna
Möss har använts som modelldjurart i många decennier. Forskare över hela världen har bidragit till en detaljerad förståelse av musens anatomi, fysiologi och genetik. Möss har kort generationstid vilket gör dem lämpliga att använda. Genetiskt modifierade modeller finns mest tillgängliga för möss och vi använder även transgena möss som är ett kraftfullt verktyg för att utröna specifika receptorers, proteiners eller celltypers roll i utvecklingen av sjukdomsmekanismer. Tillsammans innebär detta att vi har stor möjlighet att bidra med relevant forskning för framtiden.
Projekt valt för utvärdering i efterhand (UE)
Projekt valt för UE?
ja
Tidsfrist för UE
23-05-2030
Skäl till utvärdering i efterhand
Inbegriper försök i kategorin avsevärd svårhet
ja
Icke-mänskliga primater används
Annat skäl
Förklaring av annat skäl till utvärdering i efterhand
Kompletterande fält
Nationellt fält 1
Fältet kommer inte att offentliggöras.
Nationellt fält 2
Fältet kommer inte att offentliggöras.
Nationellt fält 3
Fältet kommer inte att offentliggöras.
Nationellt fält 4
Fältet kommer inte att offentliggöras.
Nationellt fält 5
Fältet kommer inte att offentliggöras.
Projektets startdatum
Fältet kommer inte att offentliggöras.
Projektets slutdatum
Fältet kommer inte att offentliggöras.
Projektets godkännandedatum
Fältet kommer inte att offentliggöras.
ICD-kod 1
Fältet kommer inte att offentliggöras.
ICD-kod 2
Fältet kommer inte att offentliggöras.
ICD-kod 3
Fältet kommer inte att offentliggöras.
Länk till tidigare version av PVS som inte finns i EU-kommissionens system