Zebrafish μπορεί να αποδειχθεί ένα πολύτιμο ζωικό μοντέλο με το οποίο στην οθόνη τις επιπτώσεις της ακτινοβολίας, Jefferson Medical College ερευνητές έχουν βρει.
Adam Dicker, MD, Ph.D., αναπληρωτής καθηγητής ογκολογίας ακτινοβολίας στο Jefferson Medical College του Thomas Jefferson University και Kimmel Τζέφερσον Cancer Center στη Φιλαδέλφεια, Mary Frances McAleer, MD, Ph.D., κάτοικος στο Τμήμα Ακτινοθεραπευτικής Ογκολογίας στο Jefferson Medical College και οι συνάδελφοί τους σε σύγκριση με τις επιδράσεις στην zebrafish έμβρυα από δύο είδη ακτινοβολίας - ιονίζουσα ακτινοβολία, η οποία είναι το είδος χορηγείται σε ασθενείς για τη θεραπεία του καρκίνου, και την υπεριώδη ακτινοβολία (UV), που προέρχεται φυσικά από τον ήλιο.
Οι ερευνητές εξέθεσαν τα έμβρυα σε διαφορετικά χρονικά σημεία για την ανάπτυξη σε διαφορετικές δόσεις της ιονίζουσας και την υπεριώδη ακτινοβολία, συγκρίνοντας την ευαισθησία των εμβρύων.
«Βρήκαμε ότι το zebrafish ήταν πολύ ευαίσθητος ως τα μέσα του blastula μετάβαση, το σημείο της ανάπτυξης, την οποία το έμβρυο συνεχίζει να επικαλεστεί τη μητρική mRNA στο λεκιθικό σάκο με το ίδιο το έμβρυο τον έλεγχο της ανάπτυξης», ο Δρ McAleer λέει.
Πριν από αυτή τη μετάβαση, τα ψάρια είναι ιδιαίτερα ευαίσθητα στην ιονίζουσα ακτινοβολία, λέει. Αλλά όταν εκτεθεί σε υπεριώδες φως, οι νεότεροι τα έμβρυα δεν επηρεάστηκαν. Αλλά αργότερα, μετά τη μεταβατική περίοδο, τα έμβρυα παρουσιάζουν μορφολογικές βλάβες στην ανάπτυξή τους όταν εκτίθεται σε υπεριώδη ακτινοβολία.
Ο Δρ McAleer παρουσιάζει τα πορίσματα της ομάδας, 30 Μαρτίου στις το ετήσιο συνέδριο της Αμερικανικής Ένωσης για την Έρευνα του Καρκίνου στο Ορλάντο.
«Είδαμε κάτι μοναδικό», λέει. «Υποθέτουμε ότι αυτό μπορεί να οφείλεται στην γονιδιακή έκφραση των εμβρύων." Οι ερευνητές λένε ότι πριν από τα μέσα της blastula μετάβαση, τα κύτταρα περνούν από τον κύκλο ανάπτυξης των κυττάρων, χωρίς ρύθμιση, ταχέως διαιρούμενων. Σε εκείνο το σημείο, του κυτταρικού κύκλου γίνεται ασύγχρονα, με ορισμένα κύτταρα διαιρώντας την ίδια στιγμή - το οποίο είναι κατά της διαφοροποίησης και της "η ουσία της ανάπτυξης" εμφανίζεται.
Βρήκαν ότι πολλές από τις ζημίες από την ιονίζουσα ακτινοβολία λόγω των διαλειμμάτων και στα δύο σκέλη της διπλής έλικας του DNA του κυττάρου. Όταν τα ψάρια είχαν εκτεθεί σε υπεριώδες φως, το DNA σχηματίζεται «διασταυρώσεις» στην οποία δύο θυμίνη βάσεις μορφή για το ίδιο σκέλος ένα δίπλα στο άλλο. Το κύτταρο χρησιμοποιεί εντελώς διαφορετικούς μηχανισμούς επιδιόρθωσης για να διορθώσετε τα δύο είδη ζημιών.
Η ομάδα Jefferson εκτελείται ένα microarray ανάλυση για να επιβεβαιώσει τα συμπεράσματά τους. Εξέτασαν φυσιολογικά έμβρυα που δεν έχουν εκτεθεί σε ακτινοβολία σε διαφορετικά χρονικά σημεία στην ανάπτυξή τους, εξετάζοντας διαφορετικές ομάδες των γονιδίων σε φυσιολογικά έμβρυα που εμπλέκονται σε διάφορα είδη της επιδιόρθωσης του DNA, συμπεριλαμβανομένης της επισκευής βάση-εκτομής, επισκευή αναντιστοιχία και διπλό σκέλος επισκευής διάλειμμα.
Διαπίστωσαν ότι πριν από τα μέσα της blastula μετάβαση, είναι αυξημένα τα ένζυμα που απαιτούνται για την αναντιστοιχία και επισκευή βάσης. "Αντίθετα, δεν είναι το διπλό σκέλος των γονιδίων επιδιόρθωσης διάλειμμα εξέφρασε μέχρι μετά το χρονικό σημείο," λέει ο Δρ McAleer. «Αυτή η παρατήρηση μας υποστήριξε ότι αυτό είναι έκφραση γονιδίων που βασίζεται. Η ζημία που είδαμε νωρίς το ψάρι αυτό εκτίθεται σε ιοντίζουσα ακτινοβολία συνδέεται με την απουσία του διπλό σκέλος ένζυμα επισκευής διάλειμμα. Υπάρχει ένα χαμηλό επίπεδο των γονιδίων επιδιόρθωσης του αργότερα τα ψάρια, τα οποία είναι όταν βλέπουμε UV ευαισθησία έκθεσης. "
Σε προηγούμενη εργασία, ο Δρ Dicker χρησιμοποιείται zebrafish για να δείξει ότι, ενώ ακτινοβολίας και ορισμένων χημειοθεραπευτικών βλάβες στο DNA τους πράκτορες, υπήρχαν διαφορετικές χρονικές περιόδους για την ανάπτυξη στην οποία η zebrafish ήταν ευαίσθητα στην ακτινοβολία είτε ή τα ναρκωτικά.
"Σε γενικές γραμμές, τα φάρμακα για τους οποίους προορίζεται ειδικά ένζυμα που χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό με χημειοθεραπεία παράγοντες," λέει. "Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το zebrafish σύστημα για να μας βοηθήσει να κατανοήσουμε τους μηχανισμούς για το πώς τα φάρμακα χημειοθεραπείας εργασία πριν αρχίσουμε την προσθήκη τους σε."
Σύμφωνα με τον Δρ McAleer, το zebrafish ως σπονδυλωτά μοντέλο με το οποίο για τη μελέτη του καρκίνου έχει αρκετά πλεονεκτήματα. Τα έμβρυα είναι οπτικά διαφανής, που σημαίνει ότι οι ερευνητές μπορούν να παρακολουθήσουν τα όργανα να αναπτύξουν. Τα ψάρια είναι εύκολο να χειραγωγήσουν και να διαχειρίζονται, και να εξελιχθεί σε ενήλικες σε σύντομο χρονικό διάστημα. Το πιο σημαντικό, το DNA ή γονιδίωμά τους είναι πολύ παρόμοια με τους ανθρώπους.
Στη συνέχεια, οι ερευνητές σχεδιάζουν να χρησιμοποιήσουν zebrafish για να τους βοηθήσει να ελέγξουν την αποτελεσματικότητα των διαφόρων φαρμάκων στην άμβλυνση των επιπτώσεων της ακτινοβολίας.