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科学家给斑马鱼植入人类肿瘤帮癌症患者试药

女性健康 2017-08-23 09:34:01   浏览()

  在斑马鱼体内植入仁攀类肿瘤,建立斑马鱼-仁攀类癌症移植模型,这条鱼就能赞助癌症患者试药,看看哪种药物对某位患者最有效。比拟传统的实验鼠,斑马鱼堪称“水中小白鼠”,在药物筛选上具佣旧本更低、效力更高的长处。

  斑马鱼是一种常见热带鱼,体型纤细,成体长3~4cm。因全身布满多条深蓝色纵纹似斑马,得名“斑马鱼”。斑马鱼和仁攀类基因有着87%的高度同源性,包含癌症在内,约2000种仁攀类疾病能涌如今斑马鱼身上。

  近年来,用斑马鱼建立体内肿瘤移植模型,已逐渐成为一种新的趋势,实用于临床前药效学评估和抗癌药物早期筛选。

  8年前,该科研团队的生物学家、现为葡萄牙里斯本葡萄牙未知技巧研究中间(Champalimaud Centre for the Unknown)研究察的丽塔·菲奥(Rita Fior)亲自领会到试药的困境:她患有癌症的母亲须要接收不合的药物治疗,但令她困惑的是,“不知道是服用A药物更好,照样B药物更好”。要知道,每个 癌症患者对药物的敏感性是不合的。如今,菲奥正用一条斑马鱼解决这个问题。

  以前,类似的癌症模型平日在老鼠身上建立。研究人员平日将患者的癌细胞植入到有免疫缺点的啮齿动物中,并监测各类药物是否能破坏动物体内发展的肿瘤。但建立以老鼠为对象的模型也有不便之处,不仅价格昂贵,并且平日须要2到6个月的时光才能获得实验结不雅。

  斑马鱼的优势由此表现。

  斑马鱼对水质请求不高,体外受精,胚胎体外发育,在24小时内就可发育成形,孵出后约4个月就达到性成熟,此后每隔几天就可产卵一次,一次可产 卵200枚。这些优势使得生物学家可以在同一代鱼身长进行不合的实验,进而研究病理演变过程,找参预因。此外,斑马鱼的胚胎呈透明状,生物学家很轻易不雅察 到药物对其体内器官的影响。

斑马鱼的胚胎呈透明状。斑马鱼的胚胎呈透明状。

  据《科学》杂志8月21日报道,本周,一篇揭橥在《美国国度科学院院刊(PNAS)》的研究申报证实,在玲珑的斑马鱼身上能有效搭建癌症模型,为患者试药。每一条斑马鱼都是一位癌症患者的迷你模型,也是癌症治疗的实验台。申报作者是来自葡萄牙里斯本的一个研究团队。

  哈佛医学院的伦纳德·索恩(Leonard Zon)用斑马鱼来研究癌症的成长已经有十多年了。他认为,“在癌症治疗中,斑马鱼拥有独特的生态位。”

  但弗成忽视的是,比起小鼠,斑马鱼在进化上和仁攀类的距离更远。所以在实际研究中,菲奥和她的同事起首须要肯定,仁攀类肿瘤在斑马鱼体内是否也会有和仁攀类雷同的表示。

  为此,他们将仁攀类结肠癌细胞植入到斑马鱼胚胎中,并让它们发展4天。结不雅显示,斑马鱼体内的肿瘤同样会表示进出类实体肿瘤的三个重要特点:能快速细胞决裂、能形成血管供给养分物质以及能转移到身材其他部位。

  治疗结肠癌有两种鸡尾酒式化疗,于是,菲奥的团队选择随便率性一种,添加到培养鱼的水中,测试斑马鱼对药物的反竽暌功。结不雅发明,有的肿瘤缩小,有的却没有。这一结不雅注解,斑马鱼模许可以辨别有效和无效药物。

  接下来就是“拭魅战演习”了。研究人员将有名患者的结肠肿瘤细胞注入到不合的斑马鱼胚胎中,让斑马鱼服用和患者一样的化疗药物组合。

  结不雅怎么样呢?研究人员在PNAS揭橥的申报称,五个案例中有两位患者出现病情反弹,两位至今康复情况优胜,而这四例都分别和相对应的斑马鱼模型结不雅契合。也就是说,在这五个案例中,今朝来看,斑马鱼作为“小白鼠”的成功率是五分之四。

  值得一提的是,大年夜植入肿瘤细胞到分析结不雅,建立鱼类模型的所有步调要花费两到三周,远短于小鼠所须要的以“月”为单位的实验时光。

  但索恩同时认为,并不是所有的仁攀类药物都能在斑马鱼中起感化,所以“要研究更多的患者,大年夜更广泛的角度懂得这一办法若何实现。”下一步,菲奥和她的同事筹划以更多结肠癌患者以及其他类癌症患者,如乳腺癌患者,作为研究对象,进行商量。

  没有介入该项研究的索恩对《科学》评价说,菲奥和她的同事不是第一个测验测验建立斑马鱼癌症模型的研究者,但他们的研究是迄今为止最有说服力的。

  美国纽约纪念斯隆·凯特琳癌症中间(the Memorial Sloan Kettering Cancer Center)的肿瘤学家理查德·怀特(Richard White)猜测,鱼类在癌症治疗中具有个性化的前景,“其优势很简单,就是数量”,为1000位患者建立老鼠模型弗成行,“但用鱼类做模型是简单的”。

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