Fisk kan hjælpe med at søge efter sklerosemedicin

Zebrafisken burde være kendt af mange akvarieentusiaster, primært på grund af dens slående pigmentering. De karakteristiske sort-blå striber, som dyret skylder sit navn, dannes dog først med tiden. Dens øjenvippestore larver er derimod stadig mere eller mindre gennemsigtige. Mange udviklingsprocesser i deres kroppe kan derfor observeres under lysmikroskopet. Af denne grund fungerer de nu som en modelorganisme for forskningsgrupper over hele kloden.

"På universitetet i Bonn undersøger vi for eksempel, hvordan zebrafisk reparerer defekt nervevæv," forklarer prof. dr. Benjamin Odermatt fra Institut for Anatomi ved Universitetshospitalet Bonn. "Vi er også interesserede i dette, fordi mange gener involveret i denne proces også findes i en lignende form hos mennesker." I princippet kunne midler, der booster disse reparationsgener hos fisk, således også virke i mennesker. Men forskellene mellem den genetiske sammensætning af fisk og mennesker er ofte betydelige. Derfor er larverne nogle gange af begrænset brug i søgen efter nye lægemidler. Prof. Odermatts forskerhold har nu offentliggjort en undersøgelse om dette emne i Cell Chemical Biology .

Fiskegen erstattet af humant gen

"Vi tog derfor en anden tilgang," forklarer prof. Dr. Evi Kostenis fra Institut for Farmaceutisk Biologi ved universitetet i Bonn. "For et menneskeligt gen, der vides at spille en rolle i reparationen af ​​nerveceller, ledte vi efter dets modstykke i zebrafisk. Derefter udskærede vi dette modstykke i fisken og erstattede det med den menneskelige version." Det nye genetiske materiale overtog funktionen af ​​det oprindelige zebrafiskegen. "Hvis vi nu finder et stof, der booster reparationsprocesserne i fisken med det menneskelige gen, er der en god chance for, at det også vil være tilfældet hos mennesker," siger videnskabsmanden, der også er medlem af Det Tværfaglige Forskningsområde. "Liv og sundhed" ved universitetet i Bonn.

Forskerne viste, at denne erstatning virker i deres pilotstudie på den såkaldte GPR17-receptor. Hos mennesker kan dets overaktivering føre til sygdomme som multipel sklerose (MS). Nerveceller kommunikerer ved hjælp af elektriske signaler. Deres forlængelser er omgivet af en slags isolerende lag, et lipidlignende stof kaldet myelin. Det forhindrer kortslutninger og fremskynder også transmissionen af ​​stimuli betydeligt. Denne beskyttende kappe er produceret af specialiserede celler ved navn oligodendrocytter. Disse ligner en mikroskopisk blæksprutte:Mange lange arme strækker sig fra deres cellelegeme, hvoraf de fleste består af myelin. Som et isolerende tape vikler disse sig rundt om nervecelleprocesserne under hjernens udvikling. Normalt holder det beskyttende lag hele livet.

Isolerende tape-dispenser forbliver i umoden tilstand

Ved sclerose ødelægger kroppens eget immunforsvar imidlertid myelinlaget. Dette resulterer i neurologiske lidelser, for eksempel i tale, syn eller gang. Men normalt er der en forsyning af umodne oligodendrocytter i hjernen til reparationsarbejde. Når der opstår skade, modnes de og lapper hullet. Ved multipel sklerose er denne mekanisme forstyrret - mange af de cellulære isolerende tape-donorceller forbliver i deres umodne tilstand. GPR17-receptoren ser ud til at bære hovedskylden for dette:Hvis den aktiveres af et molekylært signal, bremser den modningen af ​​oligodendrocytterne.

"Zebrafisk har også en GPR17-receptor," forklarer Dr. Jesus Gomeza, der ledede undersøgelsen med Kostenis og Odermatt. "Og der regulerer det også, hvor mange oligodendrocytter, der modnes." Forskerne erstattede nu en del af receptorgenet med dets menneskelige modstykke - nemlig selve strukturen, der er ansvarlig for at modtage molekylære signaler. "Vi var i stand til at vise, at dette nye mosaik-gen fungerer normalt i fiskelarverne," siger Gomeza. Et molekyle, der hæmmer den humane GPR17-receptor i reagensglasset, øgede også dannelsen af ​​modne oligodendrocytter i den modificerede fisk.

I jagten på nye aktive ingredienser testes stoffer først i cellekulturer. Kun individuelle, meget lovende kandidater testes derefter i mus eller andre dyremodeller. Men selvom de arbejder der, ender forsøg på mennesker stadig ofte nøgternt. "Humaniserede zebrafisklarver gør det muligt at screene mange stoffer hurtigt og med stor chance for succes, da målgenerne stammer fra mennesker," forklarer Benjamin Odermatt. "Fra vores synspunkt er dette en meget lovende vej til udvikling af lægemidler." + Udforsk yderligere

Zebrafisk-undersøgelse viser, at celler, der overlever myelinskader, er dårligere til at producere myelin