Странице

четвртак, 25. април 2013.

Zebra ribica u istraživanju


     U prostoru za životinje na donjem spratu sumorne zgrade na Univerzitetu Djuk (Duke) je neprijatno toplo i miriše na sirove morske plodove. To ne čudi s obzirom šta se tamo nalazi. Prostor ima nekoliko hiljada plastičnih akvarijuma. U svakom se nalazi desetine zebrica, ribica koje su nešto preko 2cm dugačke, krupnookih kičmenjaka koje postaju prisutne u istraživačkim temama mnogih naučnika.
   Nico Katsanis, genetičar sa Djuka, koje istražuje uzroke retkih bolesti, jedan je od sve većeg broja istraživača koji odabiraju rad sa zebricama umesto sa glodarima. Otkada su naučnici naučili da selektivno mutiraju njihov DNK 1988. godine, to je omogućilo da se ova vrsta koristi u modelima ljudskih bolesti. Broj biomedicinskih radova sa zebricama je skočio, od 26 na 2.100 prošle godine.

Danio Rerio - Zebra ribica

    Neprofitni Međunarodni centar za istraživanje zebrica, koji prodaje 2.608 različitih genetski modifikovanih sojeva istraživačima, navodi 921 akademsku laboratoriju i kompaniju koja koristi ovu ribu. „Polje se upalilo“, kaže Leonard Zon sa Medicinske škole na Harvardu. Zonova laboratorija, na primer, koristi riblje modele za proučavanje raka kože, bolesti krvi i matičnih ćelija. Drugi su napravili ribu sa DNK mutacijama povezanim sa nerkolepsijom, mišićnim poremećajima, i povećane veličine glave u vezi sa autizmom.
    Zasigurno glodari još uvek nadmašuju broj zebrica u medicinskim istraživačkim laboratorijama. U 2010. godini biološki istraživački radovi koji su koristili miševe ili pacove su bili 10 puta češći, nego oni koji koriste bilo koju drugu laboratorijsku životinju, a neki biološki procesi kao što su kompleksni poremećaji mozga, recimo, ili bilo šta što uključuje pluća, bolje se proučavaju na sisarima nego na ribama. Ali za većinu drugih eksperimenata, od posmatranja razvoja tumora do istraživanja novih lekova, zebrice su na svom terenu.
    Zebrice nude tri velike pred-nosti u odnosu na glodare. Pr-vo, one se brzo razmnožavaju. Ženka mresti stotine embriona tri dana posle oplodnje. Miše-vima treba tri nedelje da proiz-vedu samo 10 mladunaca. One su takođe jeftinije za održava-nje. Oko 6,5 centi dnevno je potrebno za rezervoar od neko-liko desetina ovih riba, u pore-đenju sa 90 centi za pet miševa u kavezu. Konačno, kako su larve riba providne, naučnici bukvalno mogu da gledaju kako njihovi organi rastu, što ih čini posebno dobrim za proučavanje problema sa organima u razvoju.
   Na djuku, Katsanis i njegove kolege koriste zebrice za tačniju dijagnostiku kod beba sa tajanstvenim zdravstvenim problemima, sa ciljem da se pronađu tretmani za njih. Iako laboratorijski pacovi i miševi mogu biti odlični za uobičajene bolesti, ova vrsta istraživanja, koja posmatra izrazito retke bolesti, bila bi preskupa i spora kod glodara. Istraživači regrutuju decu sa sumnjivim genetskim problemima iz obližnje zajednice. Pošto timski kliničar proceni novorođenče, istraživači pošalju epruvetu njegove krvi u Centar za sekvencionisanje ljudskog genoma na Bejlor (Baylor College of Medicine). Tu mašine sekvencionišu DNK deteta. Ako postoje mutacije (a što je skoro uvek slučaj), Katsanisov tim može da u par sati, umetne iste genetske propuste u larve zebrica, praveći model pacijenta. Zatim, istraživači koristeći mikroskope posmatraju ribe oko pet dana, proučavajući bilo kakve anatomske grške koje se mogu razviti.
   Od 2010. godine, tim sa Univerziteta Djuk je napravio modele zebrica za 20 dece. Tako je pronađen „stopostotni uzrok ili vrlo jasni tragovi“ za rešenje njihovog problema, kaže Katsanis. Na primer, radili su sa devojčicom koja je rođena sa srcem na pogrešnoj strani tela. Istraživači su načinili šest genetskih mutacija, za koje su sumnjali da su bile odgovorne za njen sindrom, na hiljadama embriona zebrica. Zatim su proučavali ribe čije je srce bilo na pogrešnoj strani. Još nisu završili ispitivanja, ali su već utvrdili da je jedna od mutacija povezana sa njenim stanjem. U sledećih pet godina, naučnici će korišćenjem zebrica pronaći tretmana z ate retke bolesti, kaže Katsanis. Ribe su odlične za proučavanje mnogih molekula u identifikaciji lekova koji obećavaju izlečenje za dalje testiranje na sisarima. Istraživači jednostavne stave jedinjenje u vodu I rebe ga apsorbuju kroz kožu. Harvardska laboratorija Zon je prva na svetu razvila novi lek čije je početno otkriće bazirano na zebricama. Istraživači su probali oko 2.500 različitih molekula na ribama u samo četiri meseca, od kojih je jedan dramatično povećao broj krvnih matičnih ćelija kod riba. Posle testiranja leka na ćelijima miševa, oni su izveli kliničko ispitivanje u 2009. godini sa 12 pacijenata sa leukemijom čije krvne ćelije je zbrisala hemoterapija. Lek je brzo povećao broj krvnih ćelija kod 10 od njih 12. Od tada, Zon je koristio metod skrininga na zebricama kako bi pronašao potencijalni lek za melanoma, koji je do sada testiran na dve osobe.

  To bi trebalo da bude samo početak naleta tretmana koji omogućuju zebrice. “Sve više učionica pretvaramo u akvarijume”, kaže Katsanis. “Broj onih koji koriste zebrice u istraživanjima raste neverovatnom brzinom.”