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为什么科学家使用斑马鱼研究癌症?

癌症科学家使用多种技术来研究肿瘤细胞的生长和发育。实验室研究通常集中在单个细胞或组织样本上,但是科学家们要依靠其他实验模型来了解癌症如何生长并对活生物体的疗法产生反应。近年来,斑马鱼已成为研究许多癌症类型的首选模型。达纳·法伯(Dana-Farber)的A.托马斯·拉克( A. Thomas Look)博士在自己的作品中使用斑马鱼,解释了原因。

医学博士托马斯·洛克(Thomas Look)使用半透明的斑马鱼来研究癌症的行为方式。

对于像我这样的癌症研究者来说,斑马鱼为研究这种疾病提供了许多优势。它们的皮肤是半透明的,这使我们能够观察到肿瘤的生长,并观察它们是否在实验治疗后收缩。

斑马鱼繁殖繁殖。一对配对每周可产生200-300个胚胎,这使我们能够一次在数百或数千条鱼中测试抗癌药物。测试中涉及的动物越多,我们可以研究的化合物就越多,以评估它们对癌细胞的活性和对正常细胞的风险。

与我对白血病和某些实体瘤的基本机制的研究特别相关的是,斑马鱼与人类共享许多基因。它们通常可以通过相同的基因途径发展出我们能做到的大多数类型的肿瘤。可以将引起人类癌症的基因轻松导入斑马鱼,这有助于我们生成产生特定类型癌症的鱼类,并研究如何制止这种疾病。

最初,我对使用斑马鱼进行正向遗传筛选感兴趣。这些测试有助于我们确定哪些基因与生物体的某些性状有关-例如,哪些基因控制血细胞发育,哪些基因控制神经细胞生长。

近年来,已经出现了更好的技术来获取这种信息。但是斑马鱼已经找到了另一个利基市场,作为癌症研究的模型。如今,我们最常使用它们来建立转基因模型-也就是说,将基因引入鱼中,看看基因如何协同作用来促进癌症。转基因模型还帮助我们了解基因突变在癌症中的作用,以及如何改变基因途径来阻止癌症的生长。新技术可以使抑制细胞生长和分裂的特定肿瘤抑制基因失活。这使我们能够测试致癌基因和抑癌基因在癌症发展中的组合作用。

十年前,我的同事伦纳德·宗恩(Leonard Zon)博士和现任麻省总医院的大卫·兰格瑙(David Langenau)博士将我的小鼠癌基因插入斑马鱼染色体中,从而在鱼中产生了第一个“转基因”癌症模型,在这种情况下,该模型发展出T细胞白血病。为了确认该基因已进入斑马鱼DNA中,我们将荧光蛋白连接到该基因上。当我们看到绿色发光的细胞在鱼体内繁殖时,我们知道我们已经成功了。

医学博士A. Thomas Look领导着Dana-Farber癌症研究所的实验室 ,该实验室致力于研究涉及白血病和实体瘤发展的异常基因途径。他实验室的研究扩展了对几种癌症形式的基本理解,并为新疗法指明了道路。