Zebrafish - zivs, kas 80 procentos atgādina cilvēku

Zebrafish (aka zebrafish) ir populāra akvārija zivs. Tomēr zinātnieki no Varšavas Starptautiskā molekulārās un šūnu bioloģijas institūta tiek izmantoti, lai pētītu daudzas slimības, piemēram, vēzi, kā arī tās, kas saistītas ar garīgo veselību, piemēram, depresiju. Zebrafish var arī palīdzēt atrisināt bojāto muguras smadzeņu atjaunošanas noslēpumu vai narkotiku un narkomānijas problēmu. Izrādās, ka piecu centimetru zivīm ir daudz kopīga ar cilvēkiem, un eksperimentos tā var veiksmīgi aizstāt peles vai žurkas.

Zebrafish (vai zebras zivis) ir saldūdens mazas zivis, kas pieder karpu ģimenei, un tās radinieki ir karpas un zelta karūsas, tautā sauktas par zelta zivīm.

Zebrafish dzīvo Indijas, Pakistānas, Nepālas, Bangladešas un Birmas lēni plūstošajos un nekustīgajos ūdeņos. To bieži var atrast arī mājas akvārijos. To izmanto Varšavas Starptautiskā molekulārās un šūnu bioloģijas institūta zinātnieki, lai pētītu daudzas slimības.

Zebrafish pētījumos var aizstāt peles un žurkas

Izrādās, ka 80 procenti. zebrafish genoms ir līdzīgs cilvēka. Pateicoties tam, uz šo zivju ķermeņa var izveidot dažādus cilvēku slimību modeļus un izpētīt to gaitu. Analizējot slimību gaitu, jūs varat saprast, kas notiek slima cilvēka ķermenī. Šīs zināšanas tuvina zinātniekus viņu svarīgākajam mērķim, proti, atklāt zāles pret slimībām, kas cilvēkus nomoka.

Turklāt zebražas ļoti ātri vairojas. Zivis nobriest tikai 3 mēnešos, un viens zivju pāris nedēļā rada pat 300 embrijus, pateicoties kuriem zinātniekiem ātri ir milzīgs daudzums pētījumu. Pašlaik Varšavas Starptautiskajā molekulārās un šūnu bioloģijas institūtā akvārijos tiek turētas aptuveni 7000 zivju.

Zebrafish - blakus augļu mušām, pelēm un žurkām - ir paraugorganisms, kas zinātnē izmantots jau gadiem ilgi. Tas ļauj jums veikt pētījumus, kurus nevarēja veikt ar zīdītājiem, piemēram, grauzējiem.

Turklāt zivis ir noderīgas zinātniekiem jau no pirmajām dzīves stundām. Cilvēkiem jauns organisms attīstās mātes dzemdē, tāpēc ir ļoti grūti novērot tā attīstību. Tas pats attiecas uz citiem zīdītājiem, piemēram, suņiem, kaķiem, pelēm. Ar zivīm ir savādāk. Apaugļošanās notiek ārpus mātes ķermeņa - ūdenī. Viss zivju attīstības process notiek ūdenī, tāpēc zinātnieki to var viegli izsekot, izmantojot palielināmo stiklu vai mikroskopu.

Pateicoties tam, jūs varat iedomāties, kā bērna attīstība notiek mātes dzemdē. Zīdītāju un zivju sākotnējā attīstība ir identiska. Kopš brīža, kad olšūna tiek apaugļota līdz kāpuru formai, šī attīstība ir salīdzināma.

Liela nozīme ir arī faktam, ka agrīnā attīstības stadijā zebrafish ir pilnīgi caurspīdīga (raksturīgās svītras parādās vēlākā attīstības stadijā). Tādēļ jūs varat vērot, kā šūnas dalās un pārvietojas attīstībā. Pētnieki var redzēt, kā tiek veidota sirds, smadzenes un citi iekšējie orgāni.

Turklāt viņi pat var redzēt plūsmas asinsvados. Protams, pareizajā mikroskopā. Novērojot sirdi un pat lielas artērijas, jūs redzēsiet unikālo sarkano asins šūnu plūsmu.

Rezultātā zinātnieki zina, kas notiek katrā zelta zivtiņas attīstības stundā.

- Pateicoties šīm zivīm, ir iespējams veikt pētījumus plašākā mērogā nekā izmantojot zīdītājus - teica prof. Jacek Kuźnicki, Varšavas Starptautiskā molekulārās un šūnu bioloģijas institūta prezidents.

- Eksperimenta veikšana ar desmitiem tūkstošu ķīmisko savienojumu nav iedomājama pelēm vai žurkām - atzīmēja eksperts.

- Tikmēr zebraiņu izmantošana pētījumos ļauj no desmitiem tūkstošu savienojumu atšķirt divas vai trīs vielas, kas ir zāļu kandidāti - piebilda prof. Kuźnicki.

Salīdzinājumā ar zīdītājiem ir arī vieglāk un ātrāk ieviest zivīs ģenētiskās modifikācijas. Zivju genomā var veikt izmaiņas, lai noteiktu veidu šūnas spīdētu, padarot šīs šūnas vēlāk vieglāk redzamas.

Profesors arī atzīmēja, ka zebraķe pilnībā nenovērsīs pētījumus ar pelēm vai žurkām. Tas tikai ievērojami samazinās zīdītāju izmantošanu pētniecībā.

Zebrafish - kādas slimības tas var palīdzēt?

Kā jau minēts, uz šo zivju organisma var izveidot dažādus cilvēku slimību modeļus un izpētīt to gaitu. Piemēram, zivis var, piemēram, implantēt cilvēka vēža šūnās, marķēt ar citu krāsu un uzskatīt, ka vēzis attīstās šūnu līmenī, vai, piemēram, pārbaudīt šo šūnu mijiedarbību ar imūno šūnām un šūnām, kas veido vēnas. tas ir ļoti svarīgi, jo dažos gadījumos vēnu augšana ir pirmais solis ļoti bīstamā vēža attīstības fāzē.

Šobrīd zinātnieki meklē arī metodes, piemēram, lai cīnītos pret Alcheimera slimību un citām neirodeģeneratīvām slimībām. Viņi arī pēta Parkinsona ģimenes slimības mehānismus.

Pašreizējā zebražas pētījumu piemērs ir skoliozes ģenētisko determinantu meklēšana.

- Šī slimība ir ļoti izplatīta, taču pārsteidzoši - neskatoties uz ārkārtas ģenētikas attīstību - mēs būtībā nezinām, kādi ir tās cēloņi, kādi gēni par to ir atbildīgi, - teica prof. Lilianna Solnica-Krezel no Vašingtonas Universitātes Medicīnas skolas (ASV).

Viņi arī atklāja, ka zebrafish var izraisīt depresiju hroniska stresa ietekmē. Tāpēc tie ir labs paraugs, lai izprastu un ārstētu šos traucējumus cilvēkiem.

Turklāt zebras zivis var kļūt atkarīgas no psihoaktīvām vielām, ieskaitot opioīdus, tāpat kā cilvēki. Tas ļauj viņiem pārbaudīt dažādas vielas, kas nomāc alkas pēc narkotikām, kas nākotnē var izraisīt jaunu zāļu izstrādi.

Danio ir arī ievērojama spēja atjaunot muguras smadzenes, kad tā ir bojāta. Zinātnieki jau ilgu laiku ir strādājuši pie šīs problēmas risināšanas, un, pateicoties zivīm, viņi var tuvoties tās risināšanai.

Zinātnieki no visas pasaules apmainījās ar zebražu izpētes pieredzi starptautiskajā zinātniskajā konferencē "2nd International FishMed Conference on Zebrafish Research", kas notika laikā no 2018. gada 25. līdz 27. martam Varšavā.

Vērts zināt

Laboratorijas, kas strādā ar šīm zivīm, jau darbojas Varšavā, Vroclavā, Ļubļinā un Krakovā. Pirmā Polijas zebraugu audzēšana zinātniskiem mērķiem tika izveidota 2012. gadā Varšavas Starptautiskajā molekulārās un šūnu bioloģijas institūtā. To finansēja FishMed projekta ietvaros, ko finansēja Eiropas Komisija un Zinātnes un augstākās izglītības ministrija.