Το ψάρι-ζέβρα πρότυπο για έρευνα των ανθρώπινων νόσων

Το ψάρι – ζέβρα δεν είναι ένα τυχαίο πλάσμα. Προκειται για το σημαντικότερο είδος που βοηθά τους ιατρούς – ερυενητές στα προγράμματα καταπολέμησης σχεδόν όλων των ασθενειών.
Το ψάρι Ζέβρα ανήκει στην οικογένεια των κυπρίνων και βρίσκεται στα τροπικά νερά.



Το 70% των πρωτεϊνών που κωδικοποιούν τα ανθρώπινα γονιδιώματα σχετίζονται με αυτά του ψαριού – ζέβρα και το 84% των γονιδιωμάτων που συνδέονται με ανθρώπινες νόσους έχουν ένα πανομοιότυπο με το συγκεκριμένο ψάρι.

Αυτό υποστηρίζουν ερευνητές, η μελέτη των οποίων υπογραμμίζει τη σημασία του συγκεκριμένου ψαριού ως οργανισμό – πρότυπο για την έρευνα πάνω στις ανθρώπινες νόσους.

Η ερευνητική ομάδα ανέπτυξε μια υψηλής ποιότητας γονιδιακή αλληλουχία του ψαριού – ζέβρα για να το συγκρίνει με το ανθρώπινο γονιδίωμα αναφοράς. Μόνο δύο άλλα μεγάλα γονιδιώματα έχουν αλληλουχία σ’ αυτό το υψηλό επίπεδο. Το ανθρώπινο γονιδίωμα και το γονιδίωμα του ποντικού. Το ολοκληρωμένο γονιδίωμα αναφοράς του ψαριού – ζέβρα θα είναι η βασική πηγή που θα οδηγήσει στη μελέτη της λειτουργίας των γονιδίων και των ασθενειών στους ανθρώπους.

«Με μια πρώτη ματιά το ψάρι – ζέβρα μπορεί να ξενίζει όταν επιχειρούμε να το συγκρίνουμε με τον άνθρωπο, ωστόσο όπως και εμείς έτσι και αυτό είναι σπονδυλωτό και μοιραζόμαστε έναν κοινό πρόγονο. 

Είναι σε αξιοσημείωτο βαθμό πανομοιότυπο με τον άνθρωπο από βιολογικής άποψης και μοιράζεται την πλειοψηφία όμοιων γονιδιωμάτων με τον άνθρωπο, γεγονός που το καθιστά ένα πολύ σημαντικό πρότυπο για να κατανοήσουμε πώς λειτουργούν τα γονίδια στην υγεία και στην ασθένεια. 

Στόχος μας με αυτό το πρότζεκτ, όπως και με ολόκληρη την βιοϊατρική έρευνα, είναι να βελτιώσουμε την ανθρώπινη υγεία.

 Αυτό το γονιδίωμα επιτρέπει στους ερευνητές να κατανοήσουν πώς λειτουργούν τα γονίδιά μας και πώς οι γενετικές παραλλαγές μπορούν να προκαλέσουν ασθένειες με τρόπους που δεν μπορούν εύκολα να μελετηθούν σε ανθρώπινους ή άλλους οργανισμούς», λέει ο Δρ Ντέρεκ Στεμπλ, πρώτος συντάκτης της μελέτης από το Ινστιτούτο Wellcome Trust Sanger.

Το ψάρι – ζέβρα έχει ήδη οδηγήσει σε βιολογικές εξελίξεις την έρευνα πάνω στον καρκίνο και την καρδιακή νόσο και μας βοηθά να κατανοήσουμε την ανάπτυξη των μυών και των οργάνων. 

Το ψάρι – ζέβρα έχει χρησιμοποιηθεί για να επαληθευτούν οι αιτίες που προκαλούν τις διαταραχές του γονιδίου που προκαλεί μυϊκή δυστροφία, ενώ επίσης βοηθά να κατανοήσουμε την εξέλιξη και τον σχηματισμό του μελανώματος και άλλων μορφών καρκίνου του δέρματος.

«Η συντριπτική πλειοψηφία των ανθρώπινων γονιδιωμάτων έχει πανομοιότυπα στο ψάρι – ζέβρα, ειδικά όσον αφορά τα γονίδια που σχετίζονται με τις ανθρώπινες ασθένειες. 

Αυτό το υψηλής ποιότητας γονιδίωμα αποτελεί τρόπον τινα διαθήκη για πολλούς επιστήμονες που δούλεψαν πάνω σ’ αυτό το πρότζεκτ και θα δώσει ώθηση στη βιολογική έρευνα για τα χρόνια που θα ακολουθήσουν.

 Με τη μοντελοποίηση αυτών των γονιδίων της ανθρώπινης νόσου στο ψάρι – ζέβρα ελπίζουμε ότι οι πόροι σε όλο τον κόσμο θα παράγουν σημαντικές βιολογικές πληροφορίες που αφορούν την λειτουργία των γονιδιωμάτων και πιθανότατα θα τεθούν έτσι νέοι στόχοι για την ανάπτυξη φαρμάκων», λέει η καθηγήτρια Τζέιν Ρότζερς, του Κέντρου Ανάλυσης Γονιδιωμάτων.

Το γονιδίωμα του ψαριού – ζέβρα έχει μερικά μοναδικά χαρακτηριστικά που δεν συναντά κανείς σε όλα τα σπονδυλωτά. 

Εχει την υψηλότερη περιεκτικότητα σε επαναλαμβανόμενες αλληλουχίες του γονιδιώματός του που έχει αναφερθεί μέχρι τώρα σε οποιοδήποτε είδος σπονδυλωτού.

 Περίπου διπλάσια απ’ αυτή που υπάρχει στον πιο κοντινό συγγενή του, τον κυπρίνο.

 Κάτι επίσης μοναδικό στο ψάρι – ζέβρα είναι πως η ερευνητική ομάδα ταυτοποίησε χρωμοσωμικές περιοχές που επηρεάζουν τον προσδιορισμό του φύλου.

Το γονιδίωμα του ψαριού – ζέβρα περιέχει μερικά ψευδογονίδια – γονίδια που πιστεύεται ότι έχουν χάσει την λειτουργία τους, μέσω της εξέλιξης – που συγκρίνονται με το ανθρώπινο γονιδίωμα.

 Η ερευνητική ομάδα ταυτοποίησε 154 ψευδογονίδια στο γονιδίωμα του ψαριού – ζέβρα, ένα μόλις τμήμα από τα περίπου 13.000 ψευδογονίδια που έχουν βρεθεί στο ανθρώπινο γονιδίωμα.

«Για να συνειδητοποιήσει κανείς τα οφέλη που μπορεί να προσφέρει το ψάρι – ζέβρα στην ανθρώπινη υγεία, θα πρέπει να κατανοήσει το γονιδίωμα στο σύνολό του – τόσο τις ομοιότητες με το ανθρώπινο γονιδίωμα όσο και τις διαφορές του», λέει η καθηγήτρια Κριστιάν Νουσλεϊν – Βόλκαρντ, συγγραφέας και νομπελίστα από το Max Planck για την Εξελικτική Βιολογία.

«Οπλισμένοι με το γονιδίωμα του ψαριού – ζέβρα μπορούμε τώρα να κατανοήσουμε καλύτερα την επίδραση που έχουν στις ασθένειες οι αλλαγές στα γονιδιώματά μας. Αυτό το γονιδίωμα θα βοηθήσει να αποκαλύψουμε τις βιολογικές διεργασίες που είναι υπεύθυνες για κοινές ή σπάνιες ασθένειες και ανοίγει συναρπαστικές νέες λεωφόρους για τον έλεγχο της νόσου και την ανάπτυξη των φαρμάκων», προσθέτει ο Δρ Στεμπλ.

_______________________

Ενα φάρμακο που προέρχεται από το ψάρι - ζέβρα φαίνεται ότι μπορεί να αναγεννήσει την καρδιά, σύμφωνα με πειράματα σε ποντίκια.

Ένα φάρμακο το οποίο «επιδιορθώνει» κατεστραμμένες καρδιές έδωσε πολύ καλά αποτελέσματα σε πειράματα σε ποντίκια.

Οι βλάβες που υφίσταται η καρδιά μετά από κάποιο επεισόδιο εθεωρείτο ότι είναι μόνιμες. Ωστόσο μια νέα μελέτη ειδικών του University College του Λονδίνου που δημοσιεύεται στο σημερινό τεύχος της επιθεώρησης «Nature» έδειξε ότι το φάρμακο θυμοσίνη βήτα -4, εάν χορηγηθεί πριν από ένα έμφραγμα, «ωθεί» την καρδιά σε αναγέννηση.

Η ίδια ερευνητική ομάδα είχε εντοπίσει τη θυμοσίνη βήτα-4. η οποία αποτελεί ένα μικρό πρωτεϊνικό μόριο, στο ψάρι – ζέβρα. Οι ερευνητές είχαν δει ότι η συγκεκριμένη πρωτεΐνη ελέγχει την ανάπτυξη της μεμβράνης του περικαρδίου της καρδιάς, επιτρέποντάς του να σχηματίζει νέο καρδιακό ιστό και αιμοφόρα αγγεία. Δεν είναι τυχαίο ότι το συγκεκριμένο ψάρι μπορεί να επουλώσει ως και το 20% των βλαβών της καρδιάς του μέσα σε λίγες μόνο εβδομάδες.

-----------------------------------------

έμβρυο του ψαριού – ζέβρα.

Ερευνητές του Ιατρικού Κέντρου του πανεπιστημίου Duke, ανάμεσα στους οποίους ο δρ Νίκολας Κατσάνης, εμφύτευσαν ανθρώπινα γονίδια στο ψάρι ζέβρα, το οποίο χρησιμοποιείται συχνά για έρευνες που αφορούν τον ανθρώπινο οργανισμό, και στη συνέχεια προσπάθησαν να εντοπίσουν γονίδια που ευθύνονται για το μέγεθος του κεφαλιού κατά τη γέννηση.



Σύμφωνα με τους επιστήμονες, το μέγεθος του κεφαλιού των νεογέννητων είναι ένα από τα στοιχεία που σχετίζονται με τον αυτισμό, αλλά και με άλλες νευρολογικές διαταραχές, όπως η σχιζοφρένεια. Ο δρ Κατσάνης και οι συνεργάτες του γνώριζαν ότι μια περιοχή στο χρωμόσωμα 16 είναι ένας από τους γενετικούς παράγοντες που ευθύνονται περισσότερο για τον αυτισμό και τη σχιζοφρένεια. Ετσι, εμφύτευσαν σε έμβρυα του ψαριού ζέβρα μια αναπαραγωγή σε πανομοιότυπο της περιοχής του χρωμοσώματος 16, που περιέχει 29 γονίδια τα οποία ενεργοποιούσαν συστηματικά, προκειμένου να εντοπίσουν ποια προκαλούν μικροκεφαλία.



Επειτα από μερικούς μήνες, διαπίστωσαν ότι υπεύθυνο είναι το γονίδιο KCTD13 και έτσι οι έρευνες στράφηκαν στο αντίστοιχο γονίδιο που υπάρχει στον άνθρωπο, ώστε να μελετηθεί η πρωτεΐνη που παράγει. «Αυτό το γονίδιο πρωταγωνιστεί στις περισσότερες περιπτώσεις αυτισμού και κατά πάσα πιθανότητα σχετίζεται με τη σχιζοφρένεια και την παιδική παχυσαρκία» 

είπε ο δρ Νίκολας Κατσάνης, που είναι και ο βασικός συντάκτης της έκθεσης. «Από τη στιγμή που γνωρίζουμε τηνπρωτεΐνη, μπορούμε να θέσουμε πολύτιμα λειτουργικά ερωτήματα και να μάθουμε ποια ακριβώς είναι η δράση του γονιδίου τόσο στα ζώα όσο και στον άνθρωπο. Τώρα ίσως έχουμε ένα βασικό εργαλείο που θα μας δώσει τη δυνατότητα να βελτιώσουμε τη διάγνωση και την κατανόηση του μηχανισμού του αυτισμού».

http://www.dimokratianews

: http://www.medinova.
http://www.tovima.