The Generation of Transgenic Huntington's Disease Miniature Pig

Abstract

Huntingtonova choroba (HCH) je devastující neurodegenerativní onemocnění, projevující se poruchami motorických i kognitivních funkcí, a také osobnostními změnami. Obrovské úsilí najít léčbu této nemoci přineslo na scénu několik slibných léčebných procedur. Každý z perspektivních terapeutických přístupů však musí být prozkoumán z hlediska bezpečnosti, snášenlivosti a účinnosti. Myší a potkaní modely byly velmi užitečné při zkoumání patologických mechanismů HCH, ale v předklinickém testování nejsou dostačující. Proto, aby se překlenula biologická vzdálenost mezi hlodavci a lidmi, zaměřili jsme se na vytvoření transgenního miniaturního prasete s HCH. Transgenní miniaturní prase kódující prvních 548 aminokyselin lidského mutovaného huntingtinu (TgHD) pod kontrolou lidského promotoru pro huntingtin vzniklo po lentivirové transdukci prasečích jednobuněčných embryí. V současné době je k dispozici šest generací miniprasat exprimujících jednu kopii N-terminální části lidského mutovaného proteinu huntingtin (mtHtt) s prodlouženou repeticí 124 glutaminů. Čím více model simuluje příznaky nemoci, tím lepší je pro translační výzkum, protože účinnost léčby lze vyhodnotit přesněji. Druhým cílem proto bylo demonstrovat v našem modelu fenotyp HCH. V důsledku exprese mtHtt byla pozorována testikulární degenerace,...

Huntingtons's disease (HD) is devastating neurodegenerative disorder manifesting by motor disturbances, cognitive decline and personal changes. The huge effort to find a cure for HD has brought several promising therapeutic treatments on the scene. Each of the prospective approaches needs to be investigated for safety, tolerability and efficacy. Mouse and rat models were a lot helpful in examination of pathological mechanisms of HD, but they are not sufficient for completion of pre-clinical testing. Therefore, we aimed to generate transgenic HD minipig to overcome the gap between rodents and humans. Minipig transgenic for the first 548 aminoacids of human mutant huntingtin gene (TgHD) under the control of human HD promotor was manipulated by lentiviral transduction of porcine one-cell stage embryos. Currently, six generations of minipigs expressing single copy of N-truncated human mutant huntingtin protein (mtHtt) with a repetition of 124 glutamines are at disposal. The more the model simulates the disease symptoms the better it is for translational research as the efficacy of the cure can be finer evaluated. Hence, the second aim was to demonstrate HD-like phenotype in our model. Testicular degeneration that preceded the clinical symptoms onset was observed as a consequence of expression of mtHtt....