Tiến bộ nghiên cứu về cá ngựa vằn như một sinh vật mẫu trong nguyên nhân gây bệnh ở người

Tiến trình nghiên cứu về cá ngựa vằn như một sinh vật mẫu trong nguyên nhân gây bệnh ở người
Thời gian: 27/3/2006 Bài viết: Người phản biện của Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh Trung Quốc

Cá ngựa vằn là loài động vật có xương sống dài khoảng 5 cm. Rất dễ nuôi và có thể nuôi chung với các loài cá khác. Một con cá ngựa vằn có thể tạo ra hàng trăm phôi. Loài cá này phát triển cực nhanh và có thể phát triển thành phôi người trong vòng một tháng. Hệ thần kinh trung ương, các cơ quan nội tạng, hệ thống máu và thị giác của nó giống con người 85% ở cấp độ phân tử, đặc biệt là hệ tim mạch, và sự phát triển ban đầu của nó rất giống con người. Trong những năm gần đây, cá ngựa vằn đã trở thành vật liệu tuyệt vời để nghiên cứu sự phát triển phôi thai động vật và là sinh vật mẫu tốt nhất để nghiên cứu nguyên nhân gây bệnh ở người. Bài viết này mô tả những tiến bộ trong nghiên cứu cá ngựa vằn về các bệnh như ung thư ở người, bệnh tim và dị tật bẩm sinh.
1. Nguyên nhân gây ung thư
Cá ngựa vằn là một mô hình cực kỳ có giá trị trong nghiên cứu ung thư. Chúng có thể phát triển bệnh ung thư giống như con người và có nền tảng di truyền tương đối đơn giản. Phân tích định lượng cho thấy sự xâm nhập của nguyên bào lympho vào thận và lá lách ở cá ngựa vằn mắc bệnh bạch cầu.Các nhà nghiên cứu đã tiêm lại các nguyên bào lympho bạch cầu này vào cá ngựa vằn và kiểm tra khả năng di chuyển của các tế bào khối u này. Sau 7 ngày, những nguyên bào lympho này nhanh chóng phân bố vào cá ngựa vằn và thậm chí vào tuyến ức. Khi cá mắc bệnh bạch cầu được lai với cá cùng loại, con cái cũng sẽ mắc bệnh bạch cầu. Trong những năm gần đây, các học giả Đài Loan đã sử dụng công nghệ tiêm vi huỳnh quang để nhân giống thành công cá ngựa vằn có gan, ruột và tuyến tụy phát huỳnh quang, có thể dùng để nghiên cứu nguyên nhân gây ra bệnh gan nhiễm mỡ, ung thư gan, ung thư trực tràng hoặc ung thư ruột kết do gen đột biến gây ra.
2. Cảnh báo bệnh tim
Đối với một số người, mất thính lực hoặc mất thính lực là dấu hiệu của bệnh tim. Các nhà nghiên cứu tại Trường Y Harvard ở Mỹ đã phát hiện ra gen gây ra tình trạng này. Để nghiên cứu sâu hơn về cách biến thể di truyền này dẫn đến thay đổi protein, các nhà nghiên cứu đã chọn cá ngựa vằn làm đối tượng thử nghiệm sơ bộ và phát hiện ra rằng loài cá này, có chiều dài bằng một nửa ngón tay người, có gen eya4 rất rõ ràng, rất giống với con người. Ngoài ra, cơ thể của cá ngựa vằn gần như trong suốt. Trong quá trình thí nghiệm, thậm chí có thể chụp ảnh trái tim của họ, đồng thời có thể quan sát lưu lượng máu ở các bộ phận khác nhau của cơ thể, điều này mang lại sự thuận tiện tuyệt đối cho việc tiến hành nghiên cứu thực nghiệm. Bằng cách nghiên cứu gen eya4 của cá ngựa vằn, con người không chỉ tìm ra cách mới để quan sát chức năng tim tổng thể mà còn phát hiện thành công rằng mất thính lực có thể là dấu hiệu báo trước của bệnh tim.
3. Dị tật bẩm sinh
Do gen và cơ chế phát triển của con người và cá giống nhau nên cá ngựa vằn đã trở thành vật liệu tuyệt vời để nghiên cứu sự phát triển phôi thai động vật trong những năm gần đây. Theo các báo cáo, động vật, bao gồm cả con người, phát triển từ các tế bào đơn lẻ và sự phát triển của phôi thai là giai đoạn quan trọng trong quá trình hình thành các mô và cơ quan. Từ thời điểm trứng được thụ tinh phân chia thành các lớp mầm khác nhau, số lượng tế bào được kiểm soát chặt chẽ bởi các tín hiệu khác nhau. Nếu không được kiểm soát tốt có thể xảy ra dị tật phôi, thậm chí tử vong hoặc mắc nhiều bệnh bẩm sinh. Bằng cách hiểu cách hoạt động của các tín hiệu kiểm soát sự phát triển của phôi thai, con người có thể tiến hành chẩn đoán trước sinh và thực hiện các biện pháp để ngăn chặn sự xuất hiện của thai nhi dị tật. Sau khi nghiên cứu thực nghiệm trên cá ngựa vằn, các nhà nghiên cứu khoa học phát hiện ra rằng cơ chế điều hòa nằm ở gen Dpr2. Gen Dpr2 kiểm soát kích thước tín hiệu đầu ra. Khi cần thiết, nó có thể khiến thụ thể bị phân hủy, ngăn chặn tín hiệu được truyền đi, từ đó kiểm soát sự hình thành của trung bì. Khám phá này cung cấp những ý tưởng mới để khám phá bí ẩn về dị tật bẩm sinh của con người trong tương lai.
Từ nghiên cứu trên, có thể thấy rằng cá ngựa vằn không chỉ có thể được sử dụng như một sinh vật mẫu để nghiên cứu nguyên nhân gây ra một số bệnh ở người mà với việc nghiên cứu sâu hơn về cá ngựa vằn, nó chắc chắn sẽ đạt được ứng dụng lớn hơn trong nguyên nhân, cơ quan đích và thuốc điều trị các bệnh khác ở người.

(Viện Môi trường Gao Shirong, Sun Fengying, Xu Yongxiang, Pan Lijun)