A zebrafish modell a rákellenes gyógyszerek elleni küzdelemben
Pamela Völkel 1, Babara Dupret 2, Xuefen Le Bourhis 2 és Pierre-Olivier Angrand 2 *
1 CNRS Lille, Inserm U908, University of Lille, SN3 épület, Cité Scientifique, 59655 Villeneuve d´Ascq, Franciaország
2 Inserm U908, Lille-i Egyetem, SN3 épület, Cité Scientifique, 59655 Villeneuve d'Ascq, Franciaország
Könnyű használata miatt a sejttenyészet továbbra is a választott anyag marad a rákban szerepet játszó mechanizmusok tanulmányozásában. A sejtek tenyésztése azonban gyakran felelős egyes jellemzőik elvesztéséért és új tulajdonságok megszerzéséért. Az állatmodellek elengedhetetlenek a fiziológiai és kóros jelenségek, például a tumorgenezis tanulmányozásához is. A rákkutatásban alkalmazott állatmodellek közül a zebrafish tűnik különösen releváns modellnek. Valójában a zebrafish tenyésztésének egyszerűsége és alacsony költségei, valamint a genetikai manipuláció és a képalkotás lehetőségeinek széles skálája. in vivo rangsorolja ezt a gerinces modellt a rák tanulmányozásának legmarkánsabb eszközei közé. Ennek a felülvizsgálatnak a célja a zebrafish hozzájárulásainak és potenciáljának felmérése a rák elleni küzdelemben.
Bár a sejttenyészet és az egérmodellek továbbra is a rákkutatás sarokkövei maradnak, a zebrafish egyedülálló képességei felvázolják ennek a modellnek a lehetőségeit a rákbiológia megvilágításában in vivo. A zebrafish spontán, kémiai mutagenezis után vagy genetikai manipulációk révén fejleszti a rákot. Ezenkívül a zebrafish rákok hasonlóak az emberi daganatokhoz szövettani és molekuláris szinten, lehetővé téve a tumor iniciációjának, progressziójának és heterogenitásának tanulmányozását. Az emberi rákos sejtek embriókban vagy felnőtt zebrakban történő xenotranszplantációja előnye a rákos sejtek viselkedésének követésében in vivo. Végül a zebrafish embriókat molekulaszűrőkben használják, és hozzájárulnak az új rákellenes terápiás stratégiák azonosításához. Itt áttekintjük a zebrafish modell különböző bekapcsolódásait a rákkutatásban.
A zebrafish egy kis teleost 1–4 cm-re a Cyprinidae családtól, Indiában és a Maláj-félszigeten őshonos. Tenyésztése rendkívül egyszerű, olcsó, és minden nőstény hetente 100-200 tojást rakhat. Megtermékenyítés és embriófejlődés zajlik ex utero, és gyorsan, mivel a legtöbb szerv a fejlődés első 24 órájában kerül a helyére. Az embriók viszonylagos átláthatósága lehetővé teszi az organogenezis követését sejtfelbontással. De a zebrafish modell valódi erejét közvetlen nagyszabású genetikai szűrők segítségével bizonyították, amelyek olyan mutánsokat azonosítottak, amelyekben gyakorlatilag minden szerv és sejttípus fejlődése érintett volt [3, 4]. Erőteljes fordított genetikai módszerek, például transzgenesis [5] vagy TALEN genomszerkesztési technikák (transzkripciós aktivátorszerű effektor nukleázok) és a CRISPR/Cas9 rendszer alkalmazható a zebrafish-ra [52, 53] .
Lásd B. Dupret és P. O. Angrand összefoglalását, Kisasszony 2. szám, 2014. február, 186. oldal, és H. Gilgenkrantz hírei, Kisasszony n ° 12., 2014. december, 1066
Mindezek a jellemzők és az a tény, hogy az emberi gének 70% -ának van legalább egy ortológusa a zebrafish-ban [6], választási mintává teszi a fejlődés tanulmányozásában [54, 55], de a kutatásban is. .
Lásd M. Ekker és M. A. Akimenko összefoglalását, Kisasszony n ° 6, 1991. június, 553. oldal és K. Kissa hírei et al., m/s n ° 8–9, 2007. augusztus – szeptember, 698. oldal
Lásd L. Ryckebüsch szintézise, Kisasszony n ° 10., 2015. október, 912. oldal
A zebrafish volt az első halfaj, amelyet rákkeltő vizsgálatokban alkalmaztak. Az 1960-as években Mearle Stanton valóban bebizonyította, hogy az N-nitrozodietilamin (DEN) expozíciója májdaganatok megjelenését okozta [7], míg a rák előfordulási aránya ebben a halban általában viszonylag gyenge [8]. Különböző rákkeltő anyagok, például N-nitrozo-N-etil-karbamid (ENU), 7,12-dimetil-benzantracin (DMBA) vagy N-metil-N'-nitro-N-nitrozoguanidin (MNNG) expozíciója szintén a többféle neoplazma megjelenése a halakban, mint például a bőr papillómái, rabdomyosarcomák 2, szeminómák 3, a vastagbél, a vese, a petefészek, a hasnyálmirigy vagy az erek daganatai [9–11]. Amellett, hogy szövettanilag hasonlóak az emberi rákokhoz, ezek a rákok molekuláris elváltozásokban hasonlóságot mutatnak az emberi daganatoknál tapasztaltakkal [12, 13]. Ezek a karcinogenezis vizsgálatok, kombinálva azokkal az attribútumokkal, amelyek a zebrafish-t eredményessé tették a fejlődésbiológiai kutatásokban, ezáltal a halat az onkológiai kutatás kivételes modelljévé teszik. (1.ábra).