Рыбья ферма ищет ответы на вопросы о человеческих болезнях

На кампусе клиники Майо в Рочестере, штат Миннесота, аквариумы с рыбками данио-рерио (zebrafish) служат исследовательскими моделями для человека. Эти крошечные существа могут указывать на решения для пациентов с самыми сложными медицинскими проблемами.

Почему аквариумная рыбка может помочь?

Потому что все живые существа связаны. Большинство генетических вариантов, ассоциированных с болезнями человека, можно найти у данио-рерио. Различия между видами возникают из-за вариаций в организации частей ДНК, состоящей из нуклеотидов (A, T, G, C), которые формируют гены.

Преимущества модели

Хотя для изучения болезней человека давно используют млекопитающих (например, мышей), данио-рерио стали моделью выбора во многих лабораториях. Они:

  • Размножаются более активно.
  • Позволяют разместить больше особей на той же площади.
  • Более ресурсоэффективны по сравнению с другими позвоночными.

Потенциал, граничащий с безграничным

Биохимик Стивен Эккер, доктор философии, директор объекта «Рыбья ферма» (Zebrafish Facility) клиники Майо, объясняет: «Сочетание позвоночной биологии (как у нас), новых инструментов редактирования генов, таких как CRISPR, новых систем визуализации в реальном времени и возможности масштабирования для параллельного тестирования множества научных гипотез — потенциал данио-рерио для изучения здоровья и болезней кажется безграничным».

Уникальные возможности для исследований

На ферме, где содержится более 65 000 взрослых рыб и генерируется 10 000 личинок в день, десятки исследователей изучают процессы, которые сложно или невозможно отследить на других животных.

  • Прозрачные эмбрионы дают окно в развитие: можно наблюдать, как формируются органы и бьется сердце.
  • Быстрое развитие опухолей: если у людей опухоли развиваются месяцы или годы, у маленькой рыбы это занимает дни или недели. С помощью технологий отслеживания рака можно наблюдать развитие опухолей в реальном времени.

Помощь реальным пациентам

Если причиной опухоли является «опечатка» в одном или нескольких генах, ту же мутацию можно с помощью редактирования внести в данио-рерио и исследовать у рыб аналогичные симптомы. Возможно, это самое ценное свойство данио-рерио как модели: их можно генетически модифицировать.