Zebrafish - ryba, ktorá v 80 percentách pripomína človeka

Zebra (aka zebrafish) je obľúbená akvarijná ryba. Vedci z Medzinárodného ústavu molekulárnej a bunkovej biológie vo Varšave sa však používajú na výskum mnohých chorôb, napríklad rakoviny, ako aj chorôb súvisiacich s duševným zdravím, napríklad depresie. Zebrafish môže tiež pomôcť vyriešiť záhadu regenerácie poškodenej miechy alebo problému závislosti na drogách a drogách. Ukazuje sa, že päťcentimetrová ryba má veľa spoločného s ľuďmi a v pokusoch dokáže úspešne nahradiť myši alebo potkany.

Zebrafish (alebo zebria ryba) je sladkovodná malá ryba patriaca do rodiny kaprov a jej príbuznými sú kapor a karas zlatý, ľudovo nazývaný zlatá rybka.

Zebričky žijú v pomaly tečúcich a stojatých vodách Indie, Pakistanu, Nepálu, Bangladéša a Barmy. Tiež sa často nachádza v domácich akváriách. Používajú ho vedci z Medzinárodného ústavu molekulárnej a bunkovej biológie vo Varšave na výskum mnohých chorôb.

Zebrafish môže vo výskume nahradiť myši a potkany

Ukázalo sa, že 80 percent. genóm zebrafy je podobný ako u človeka. Vďaka tomu môžu byť na tele tejto ryby vytvorené rôzne modely ľudských chorôb a je možné študovať ich priebeh. Analýzou priebehu chorôb môžete pochopiť, čo sa deje v tele chorého človeka. Tieto poznatky vedcov približujú k ich najdôležitejšiemu cieľu, ktorým je objavovanie liekov na choroby, ktoré trápia ľudí.

Zebrafish sa navyše reprodukuje veľmi rýchlo. Ryba zreje iba za 3 mesiace a jeden pár rýb za týždeň vytvorí až 300 embryí, vďaka čomu majú vedci rýchlo k dispozícii obrovské množstvo materiálu na výskum. V súčasnosti sa na Medzinárodnom ústave molekulárnej a bunkovej biológie vo Varšave chová v akváriách asi 7 000 rýb.

Zebrafish - vedľa ovocných mušiek, myší a potkanov - je modelový organizmus, ktorý sa už roky používa vo vede. Umožňuje vám vykonávať výskum, ktorý sa nemohol uskutočniť na cicavcoch, napríklad na hlodavcoch.

Ryby sú navyše vedcom užitočné už od prvých hodín ich života. V prípade človeka sa v matkinom lone vyvíja nový organizmus, takže je veľmi ťažké pozorovať jeho vývoj. To isté platí pre ostatné cicavce, napríklad psy, mačky, myši. U rýb je to iné. K oplodneniu dochádza mimo tela matky - vo vode. Celý proces vývoja rýb prebieha vo vode, takže vedci ho môžu ľahko sledovať pomocou lupy alebo mikroskopu.

Vďaka tomu si viete predstaviť, ako prebieha vývoj dieťaťa v matkinom lone. Počiatočný vývoj cicavcov a rýb je identický. Od okamihu oplodnenia vajíčka do larválnej formy je tento vývoj porovnateľný.

Veľký význam má tiež skutočnosť, že v počiatočných štádiách vývoja je zebrica takmer úplne priehľadná (charakteristické pruhy sa objavujú v neskoršej fáze vývoja). Preto môžete sledovať vývoj a vývoj buniek. Vedci môžu vidieť, ako sa vyrába srdce, mozog a ďalšie vnútorné orgány.

Ba čo viac, môžu dokonca vidieť prietoky v cievach. Samozrejme, pod správnym mikroskopom. Pozorovaním srdca a dokonca aj veľkých tepien uvidíte prúdenie červených krviniek, ktoré je jedinečné.

Vďaka tomu vedci vedia, čo sa deje v každú hodinu vývoja zlatých rybiek.

- Vďaka týmto rybám je možné viesť výskum vo väčšom rozsahu ako s využitím cicavcov - uviedol Prof. Jacek Kuźnicki, prezident Medzinárodného ústavu molekulárnej a bunkovej biológie vo Varšave.

- Uskutočnenie experimentu na desiatkach tisíc chemických zlúčenín je nepredstaviteľné v prípade myší alebo potkanov - poznamenal odborník.

- Medzitým použitie zebričky vo výskume umožňuje rozlíšiť dve alebo tri látky, ktoré sú kandidátmi na drogu, spomedzi desiatok tisíc zlúčenín - dodal Prof. Kuźnicki.

V porovnaní s cicavcami je tiež jednoduchšie a rýchlejšie zaviesť genetické modifikácie rýb. Genóm rýb je možné modifikovať tak, aby určité typy buniek žiarili, čo uľahčuje neskoršie spozorovanie týchto buniek.

Profesor tiež poznamenal, že zebrafish úplne neodstráni výskum na myšiach alebo potkanoch. Iba výrazne zníži použitie cicavcov vo výskume.

Zebrafish - na aké choroby môže pomôcť?

Ako už bolo spomenuté, na organizme tejto ryby je možné vytvoriť rôzne modely ľudských chorôb a študovať ich priebeh. Napríklad rybám je možné napríklad implantovať ľudské rakovinové bunky, označiť ich inou farbou a považovať ich za rakovinu, ktorá sa vyvíja na bunkovej úrovni, alebo sa napríklad môžu testovať na interakciu týchto buniek s imunitnými bunkami a bunkami, ktoré tvoria žily. je to veľmi dôležité, pretože v niektorých prípadoch je rast žíl prvým krokom vo veľmi nebezpečnej fáze vývoja rakoviny.

V súčasnosti vedci hľadajú aj metódy, napríklad na boj proti Alzheimerovej chorobe a iným neurodegeneratívnym ochoreniam. Skúmajú tiež mechanizmy familiárnej Parkinsonovej choroby.

Príkladom súčasného výskumu zebričiek je hľadanie genetických determinantov skoliózy.

- Toto ochorenie je veľmi časté, ale prekvapivo - napriek mimoriadnemu vývoju genetiky - nevieme, aké sú jeho príčiny, aké gény sú zaň zodpovedné - uviedol Prof. Lilianna Solnica-Krezel z Lekárskej fakulty Washingtonskej univerzity (USA).

Tiež zistili, že zebrafish môže pod vplyvom chronického stresu vyvinúť depresiu. Sú preto dobrým modelom pre porozumenie a liečbu týchto porúch u ľudí.

Okrem toho môže byť zebrafish rovnako ako človek závislý od psychoaktívnych látok vrátane opioidov. To im umožňuje testovať rôzne látky, ktoré potláčajú túžbu po drogách, čo môže v budúcnosti viesť k vývoju nových liekov.

Danio má tiež pozoruhodnú schopnosť regenerovať miechu, keď sa poškodí. Vedci pracovali na riešení tohto problému už dlho a vďaka rybám sa môžu priblížiť k jeho riešeniu.

Vedci z celého sveta si svoje skúsenosti z výskumu zebričiek vymenili na medzinárodnej vedeckej konferencii „2. medzinárodná konferencia FishMed o výskume zebrafish“, ktorá sa konala medzi 25. a 27. marcom 2018 vo Varšave.

Mali by ste vedieť

Laboratóriá pracujúce s touto rybou už existujú vo Varšave, Vroclave, Lubline a Krakove. Prvý poľský chov zebričiek na vedecké účely bol založený v roku 2012 na Medzinárodnom ústave molekulárnej a bunkovej biológie vo Varšave. Bolo financované v rámci projektu FishMed, financovaného Európskou komisiou a ministerstvom vedy a vysokoškolského vzdelávania.