Рыба данио должна быть известна многим любителям аквариумов, в основном благодаря своей поразительной пигментации. Однако характерные черно-синие полосы, которым животное обязано своим названием, образуются только со временем. Ее личинки размером с ресничку являются прозрачными. Поэтому многие процессы развития в их организме можно наблюдать под световым микроскопом. По этой причине в настоящее время они служат моделями для исследовательских групп по всему миру.
“Например, в Боннском университете мы изучаем, как рыбки данио восстанавливают поврежденную нервную ткань, – объясняет профессор доктор Бенджамин Одерматт из Института анатомии при Университетской клинике Бонна. – Нас это интересует еще и потому, что многие гены, участвующие в этом процессе, существуют в похожей форме и у человека”.
Отмечается, что агенты, которые усиливают эти репаративные гены у рыб, могут таким образом работать и у людей. Однако различия между генетическим составом рыб и людей зачастую значительны. Поэтому ларвициды иногда имеют ограниченное применение в поиске новых лекарств. Исследовательская группа профессора Одерматта опубликовала исследование на эту тему в журнале Cell Chemical Biology.
“Поэтому мы выбрали другой подход, – объясняет профессор д-р Эви Костенис из Института фармацевтической биологии Боннского университета. – Для человеческого гена, который, как известно, играет роль в восстановлении нервных клеток, мы искали его аналог в рыбе данио. Затем мы вырезали этот аналог у рыбы и заменили его человеческой версией”.
Исследователи продемонстрировали, что эта замена работает в их экспериментальном исследовании так называемого рецептора GPR17. У людей его чрезмерная активация может привести к таким заболеваниям, как рассеянный склероз (РС). Нервные клетки общаются между собой с помощью электрических сигналов. Их отростки окружены своеобразным изолирующим слоем – липидоподобным веществом, называемым миелином. Он предотвращает короткое замыкание, а также значительно ускоряет передачу раздражителей. Эта защитная оболочка вырабатывается специализированными клетками, называемыми олигодендроцитами. Они напоминают микроскопического осьминога: от их клеточного тела отходят многочисленные длинные руки, большинство из которых состоит из миелина. Подобно изоляционной ленте, они обволакивают отростки нервных клеток во время развития мозга. Обычно защитный слой сохраняется на всю жизнь.
Однако при рассеянном склерозе собственная иммунная система организма разрушает миелиновый слой. Это приводит к неврологическим расстройствам, таким как нарушение речи, зрения или ходьбы. Обычно мозг имеет запас незрелых олигодендроцитов для восстановления. Когда происходит повреждение, они созревают и латают дыру. При рассеянном склерозе этот механизм нарушается – многие донорские клетки инсулы остаются в незрелом состоянии. По-видимому, за это в основном отвечает рецептор GPR17: если он активируется молекулярным сигналом, то замедляет созревание олигодендроцитов.
Молекула, которая ингибирует человеческий рецептор GPR17 in vitro, также стимулировала образование зрелых олигодендроцитов у модифицированных рыб.
При поиске новых активных ингредиентов вещества сначала тестируются на клеточных культурах. Затем только отобранные, очень перспективные кандидаты тестируются на мышах или других животных моделях. Но даже если там они работают, испытания на людях все равно часто заканчиваются плачевно.
“Гуманизированные личинки рыбы данио позволяют быстро и с высокой вероятностью успеха протестировать многие вещества, поскольку целевые гены получены от человека. С нашей точки зрения, это очень перспективный путь для разработки лекарств”, – рассказывают ученые.
