多発性硬化症治療薬の探索に役立つ魚 — Brain


ゼブラフィッシュは、主にその顕著な色素沈着のために、多くの水族館愛好家に知られているはずです. ただし、動物の名前の由来である特徴的な黒青の縞模様は、時間の経過とともにのみ形成されます。 一方、まつげサイズの幼虫は、まだ多かれ少なかれ透明です。 したがって、彼らの体の多くの発達過程を光学顕微鏡で観察することができます。 このため、彼らは現在、世界中の研究グループのモデル生物としての役割を果たしています。

「たとえば、ボン大学では、ゼブラフィッシュが欠陥のある神経組織を修復する方法を調査しています」と、ボン大学病院解剖学研究所のベンジャミン オデルマット教授は説明します。 「このプロセスに関与する多くの遺伝子が人間にも同様の形で存在するため、これにも関心があります。」 したがって、原則として、魚の修復遺伝子を増強する薬剤は、ヒトでも機能する可能性があります。 ただし、魚と人間の遺伝子構成の違いは、多くの場合重要です。 そのため、幼虫は新薬の探索に限定的に使用されることがあります。

魚の遺伝子をヒトの遺伝子に置き換える

「そのため、私たちは別のアプローチを取りました」と、ボン大学薬学生物学研究所の Evi Kostenis 教授は説明します。 「神経細胞の修復に役割を果たすことが知られているヒトの遺伝子について、ゼブラフィッシュで対応するものを探しました。次に、魚のこの対応する部分を切除し、ヒトのバージョンに置き換えました。」 新しい遺伝物質は、元のゼブラフィッシュ遺伝子の機能を引き継ぎました。 「人間の遺伝子を持つ魚の修復プロセスを促進する物質が見つかった場合、これが人間にも当てはまる可能性が高くなります」と、学際的研究領域のメンバーでもある科学者は言います。ボン大学での「生命と健康」。

研究者らは、いわゆる GPR17 受容体に関するパイロット研究で、この置換が機能することを実証しました。 ヒトでは、その過剰活性化は、多発性硬化症 (MS) などの病気につながる可能性があります。 神経細胞は電気信号によって通信します。 それらの拡張部分は、一種の絶縁層、ミエリンと呼ばれる脂質様物質に囲まれています。 短絡を防ぎ、刺激の伝達を大幅にスピードアップします。 この保護シースは、オリゴデンドロ サイトと呼ばれる特殊な細胞によって生成されます。 これらは微細なタコに似ています。多くの長い腕が細胞体から伸びており、そのほとんどはミエリンで構成されています。 絶縁テープのように、これらは脳の発達中に神経細胞プロセスを包み込みます。 通常、保護層は寿命があります。

未熟な状態のままの絶縁テープディスペンサー

しかし、多発性硬化症では、体自身の免疫系がミエリン層を破壊します。 これにより、発話、視覚、歩行などの神経障害が引き起こされます。 しかし、通常、修復作業のために未熟なオリゴデンドロ サイトが脳内に供給されています。 損傷が発生すると、成熟して穴を塞ぎます。 多発性硬化症では、このメカニズムが破壊されます。細胞絶縁テープのドナー細胞の多くは、未熟な状態のままです。 GPR17受容体は、これの主な責任を負っているようです.分子シグナルによって活性化されると、オリゴデンドロサイトの成熟が遅くなります.

「ゼブラフィッシュも GPR17 受容体を持っています」と、Kostenis と Odermatt とともに研究を主導した Dr. Jesus Gomeza は説明します。 「そしてそこで、成熟するオリゴデンドロサイトの数も調節します。」 研究者たちは、受容体遺伝子の一部をヒトの対応する遺伝子、つまり分子シグナルの受信に関与するまさにその構造に置き換えました。 「この新しいモザイク遺伝子が魚の幼生で正常に機能することを示すことができました」とゴメザは言います。 試験管内のヒト GPR17 受容体を阻害する分子も、改変された魚の成熟オリゴデンドロ サイトの形成を促進しました。

新しい有効成分の探索では、物質はまず細胞培養でテストされます。 個々の非常に有望な候補のみが、マウスまたは他の動物モデルでテストされます。 しかし、それらがそこで機能したとしても、人間でのテストは依然として冷静に終わることがよくあります. 「ヒト化したゼブラフィッシュの幼虫は、標的遺伝子がヒトに由来するため、多くの物質を迅速かつ高い確率でスクリーニングすることを可能にします」とベンジャミン・オーデルマットは説明します。 「私たちの観点からすると、これは医薬品開発にとって非常に有望な手段です。」

ストーリーソース:

ボン大学提供資料。 注: コンテンツは、スタイルと長さのために編集される場合があります。



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