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全球超过8亿人患有疟疾和乙型、丙型肝炎的慢性感染，每年导致至少150万人死亡。尽管在治疗和疫苗接种方面针对这些肝脏疾病取得了重大进展，但仍存在不足。进展受阻有几个原因，其中最主要的是缺乏有效的研究模型。现在，小鼠模型创建方面的进步正协力开启这些危及生命的疾病以及可能许多其他疾病的研究和治疗的新时代。
研究这些疾病的科学家一直在寻找一种同时具有人肝细胞和人类免疫系统的研究动物。但这引发了一个难题：用人肝细胞改造小鼠需要清除小鼠的免疫系统，以使外来细胞不被排斥，但是乙型肝炎和丙型肝炎（HBV和HCV）的有害影响（肝硬化、瘢痕甚至肝癌）源于针对病毒的免疫反应。如果没有完整的免疫系统，研究病毒如何工作以及新疗法和疫苗的效力将受到极大的阻碍；可以探索新药，但是免疫系统在增强疗效方面所起的至关重要的作用将会丧失。由于伦理和经济方面的考虑而禁止对黑猩猩进行研究，并且细胞培养物与体内疾病不完全匹配，因此，迫切需要一种方法来设计具有人源化肝脏和免疫细胞的研究小鼠。
索尔克生物研究所的研究人员最近成功克服了“人源化”模型的两个障碍：改造小鼠使其肝脏容纳足够的人类细胞以适当研究HBV和HCV，并创造足够多的动物。除了免疫缺陷外，这些小鼠还携带导致产生肝毒素的遗传缺陷。从出生起，给动物服用一种药物以抑制毒素，然后慢慢撤药，清除小鼠的肝细胞，并为人类肝细胞在小鼠肝脏的结构内植入和扩张留下空间。该方法导致小鼠具有始终高含量的人类肝细胞。这些动物也比以前的模型更加强壮，表明可以获得足够大的人口来提供有意义的数据。小鼠容易感染HBV和HCV，并且肝脏中存在的病毒抗原表明正在进行类似人类的过程。
随着肝脏模型改进取得进展，同时也在努力改进具有人类免疫系统的小鼠模型。最近的工作重点是将人类免疫系统干细胞和/或血细胞注射到自身免疫发育已被基因关闭的小鼠体内。但是，抗病毒免疫反应尚未达到人类的水平。目前的研究重点是添加额外的人类免疫成分，清除更多的小鼠免疫系统，并防止排斥外来的人类细胞。尽管是渐进的，但肝细胞和免疫系统小鼠模型的进步正在使最终目标（一种同时具有人源化两种特征的单一动物）触手可及。
尽管如此，仍然存在重大障碍。正如查理·赖斯（Charlie Rice）所说，他与亚历克斯·普罗斯（Alex Ploss）一起在洛克菲勒大学领导一个研究丙型肝炎小鼠模型的研究小组，理想情况下，肝脏和免疫成分应来自同一个人，这将消除遗传变异作为小鼠对病毒或新药产生反应的潜在因素。此外，移植所需的人肝细胞和免疫细胞很难获得：它们价格昂贵，数量有限，并且获取它们存在伦理问题。解决这两个问题的一种方法是从干细胞开始，干细胞可以在小鼠体内分化为肝脏和免疫成分，赖斯的研究小组正在研究这种方法。
了解免疫系统的哪些部分对于在小鼠体内重建至关重要是另一个挑战。科学家需要确定针对病毒的任何活动都是由人类成分触发的，而不是小鼠自身的免疫力。“你真的需要人类免疫系统像人类免疫系统一样工作，”赖斯说。
然而，即使增加更多的免疫成分也可能不足够。“不仅是物理相互作用[会变化]，而且还有位置、功能和运动，”美国国立卫生研究院的免疫学家罗恩·日耳曼说。“这看起来会像人类系统吗？答案是，很难知道。”
成功融合这些模型可以改变HBV、HCV、疟疾和其他疾病的未来，包括HIV/HCV合并感染，这是一个没有可行治疗方案的普遍问题。即使是最新的最佳疗法，既不完全有效也不便宜，并且对治疗有抗药性的病毒株也是持续的威胁。在单一动物中结合人类免疫和肝脏成分可以带来治愈性药物，甚至可以根除病毒的疫苗。
而且，未来的潜力将从这里扩展。赖斯设想按需收集包含人类免疫成分的动物，并将目标器官和组织扩展到肝脏以外，以研究其他病原体，并改进疫苗和新药的临床前研究。创造具有来自单个的人的细胞的小鼠的能力意味着，最终患者可以拥有他们自己的个性化动物模型来研究药物的潜在影响。赖斯说，至少，这种小鼠将是对许多病原体进行临床前药物开发的巨大改进，“结果……将更能预测在人体中会发生什么。”