HONG KONG, 10. Juli 2020 /PRNewswire/ -- Der Zebrafisch wird seit einem halben Jahrhundert weltweit als Modellorganismus für die biomedizinische Forschung eingesetzt, hauptsächlich aufgrund der hohen genetischen Ähnlichkeit (über 70%) zwischen Zebrafischen und menschlichen Genen, wobei über 80 % der menschlichen morbiden Gene mit mindestens einem Zebrafisch-Ortholog zusammenhängen. Als Probanden eignen sich Zebrafische für Anwendungen mit hohem Durchsatz (um eine große Menge genetischer Daten gleichzeitig zu untersuchen) und werden häufig als Modellorganismus für die Untersuchung der Wirbeltierentwicklung und für die Charakterisierung von Krankheiten wie Krebs verwendet, um bei der Identifizierung und Erprobung neuer Medikamente zu helfen. Schnelle Entwicklung, kostengünstig und leicht zu züchten sind auch Haupttreiber für die Verwendung des Zebrafisch-Forschungsmodells. Ein aktuelles Forschungsprojekt unter der Leitung von Dr. Alvin MA Chun-hang, Assistenzprofessor am Department of Health Technology and Informatics, The Hong Kong Polytechnic University (PolyU), hat jedoch gezeigt, dass die konventionelle Anwendung von 1-Phenyl 2-thiourea (PTU), einem Pigmentsuppressor, der im Zebrafisch-Forschungsmodell verwendet wird, die Ergebnisse autophagy-bezogener Studien beeinflussen kann. Diese bahnbrechende Erkenntnis beleuchtet in der Folge die jeweiligen Forschungsleitlinien und das Forschungsprotokoll in laufenden Studien zur Autophagie und Hämatologie und rechtfertigt es den Forschern, die Forschung, die mit bestehenden Möglichkeiten der Krebstherapie verknüpft ist, erneut zu untersuchen. Die Forschung mit dem Titel "1-phenyl 2-thiourea (PTU) Activates Autophagy in Zebrafish Embryos" (Link) wurde im April 2020in Autophagy, einer fachzeitschriften Wissenschaftszeitschrift, veröffentlicht.
Foto - https://mma.prnewswire.com/media/1212533/Photo1.jpg
In den meisten Forschungen mit dem Zebrafischmodell wird eine chemische Verbindung namens 1-Phenyl-2-thiourea (PTU) häufig verwendet, um die Pigmentbildung in Zebrafischembryonen zu unterdrücken und die optische Transparenz aufrechtzuerhalten, um die mikroskopische Bildgebung zu erleichtern. In den letzten drei Jahren hat das PolyU-Forschungsteam unter der Leitung von Dr. MA das Zebrafischmodell verwendet, um die Ursachen von Leukämie und ihre Beziehung zur Autophagie (Selbstverzehr) zu untersuchen - ein Mechanismus des Stoffwechsels, der den Abbau von Zellen durch Lysosomen und den Prozess der Zellerneuerung und -regeneration beinhaltet. Es ist eine zelluläre Reaktion auf verschiedene physiologische und pathologische Bedingungen, die wichtige Prozesse regulieren, einschließlich intrazellulärer Materialfluktuation, Zelltod, Proliferation, Entwicklung, Alterung und Tumorgenese.
Nach Dr. Ma, "Nach 0,003% PTU-Behandlung, abnorme Autophagosome und autolysomische Bildung, Ansammlung von Lysosomen und erhöhte autophagische Fluss wurden in verschiedenen Geweben und Organen des Zebrafischs beobachtet," Er wies darauf hin, dass "Autophagie ist entscheidend in den Prozess der Arzneimittelresistenz verschiedener Zellen und Überaktivierung der Autophagie kann potenziell mit der Wirksamkeit von Medikamenten stören. Der Forschungsbefund bedeutet, dass, wenn wir dieses prominente Modell verwenden, um autophagie-bezogene Prozesse wie Krebs zu studieren, die Ergebnisse möglicherweise nicht wirklich reflektiert werden. Diese Studien hätten zu verzerrten Ergebnissen führen können. Forscher sollten es vermeiden, PTU in Zukunft in der autophagiebezogenen Forschung zu verwenden." Dr. MA fügte hinzu, dass das Team den Einsatz von PTU in der Zebrafischforschung bereits ausgesetzt hat. Als Alternative wird die Lichtbogenmikroskopie, die eine größere Bildtiefe bietet, für die Bildautophagie im Zebrafisch-Embryo mit Pigment für ihre Leukämie-Studie eingesetzt.
Darüber hinaus stellen die neuen Forschungsergebnisse auch eine direkte mechanistische Verbindung zwischen Autophagie und Melanom vor, was darauf hindeutet, dass die Autophagie wahrscheinlich die Melanomentwicklung und die Arzneimittelresistenz durch Wechselwirkung mit Tyrosinase reguliert, einem Schlüsselsatz-begrenzten Regulator der Melaninsynthese. Untersuchungen über Details des molekularen Mechanismus zwischen Autophagie und Melanom werden in Zukunft erwartet.
Professor YIP Shea-ping, Leiter des Department of Health Technology and Informatics, sagte: "Wir freuen uns, dass die jüngste Entdeckung unseres Forschungsteams in Autophagy, der Fachzeitschrift auf diesem Gebiet, veröffentlicht wurde. Dr. MA wurde auch als Co-Autor für neue Leitlinien zur Autophagieforschung mit Zebrafischembryonen eingeladen, eine Überarbeitung, die alle vier Jahre stattfindet. Mit den neuen Richtlinien werden wir in der Lage sein, die Art und Weise, wie wir Autophagie-bezogene Studien mit dem Zebrafischmodell durchführen, zu ändern und hoffentlich die Tür für neue Behandlungen für verschiedene tödliche Krankheiten zu öffnen."
