Могут ли 20 000 рыбок данио-рерио помочь создать лекарство от глухоты?

Брюс Райли, биолог Техасского университета A&M, получил 20 000 рыбок данио-рерио и 1,5 млн долларов федерального гранта.

Все это должно помочь ему изучить регенерацию волосковых клеток у рыбок-зебр и разработать средство лечения от глухоты.

Райли изучает развитие внутреннего уха полосатых тропических данио-рерио, потому что гены всех позвоночных удивительно похожи. «Наши исследования основаны на той простой идее, что гены, которые контролируют развитие внутреннего уха, одни и те же у рыб и у людей, - считает Райли. – Мы пытаемся выяснить, какие гены контролируют регенерацию волосковых клеток, отвечающих за слух у этих удивительных рыбок. Мы надеемся на то, что если мы сможем это понять, то будет найден путь, как добиться подобного ответа от аналогичных клеток человека. Я абсолютно уверен в том, что это произойдет в течение нашей жизни. И это в буквальном смысле слова будет лечением от глухоты».

Программа исследований Райли, которая широко использует рыбок данио-рерио в качестве моделей для генных исследований слуха, получила очередной грант от Национального Института глухоты и других расстройств коммуникации, являющегося подразделением Национального Института здоровья.

Рыбка данио-рерио является частью группы рыб, используемых для проведения слуховых исследований. Она – идеальный объект для изучения внутреннего уха.

Многие поколения мышей и плодовых мух были лучшими лабораторными друзьями для биологов. Но в последние годы исследователи обратили взгляды и на вездесущих рыбок данио-рерио, которые тоже имеют много качеств, оптимальных для лаборатории. Например, они выносливы, так как ведут свое происхождение из зараженных отходами вод индийской реки Ганг. Они также известны как рыбки для начинающих ученых, потому что они дешевы, хорошо выживают в экстремальных условиях, переносят жару, и мирятся с пониженным содержанием кислорода в воде.

 

В своей лаборатории Райли исследует, как у рыбок регенерирует слух. Это качество присуще большинству позвоночных, но люди и все млекопитающие, судя по всему, потеряли его где-то в ходе эволюции. Исследователи могут убивать с помощью лазера волосковые клетки взрослых рыбок, после чего в течение 12-24 часов клетки регенерируются за счет запуска генетических программ раннего развития. Этот процесс не работает в организме человека: когда наши волосковые клетки погибают, они утрачены для нас навсегда. Но вычислив клетки, которые контролируют регенерацию волосковых клеток у рыбок данио-рерио, и узнав, как они работают, ученые надеются получить принципиальное представление о том, как воспроизвести этот процесс в организме человека.

Лаборатория Райли уже внесла огромный вклад в это научное направление. В 2010 году исследователь опубликовал статью, в которой показал, что сбой у рыбок данио-рерио гена под названием SOX2 препятствует регенерации разрушенных волосковых клеток. Человеческое ухо тоже имеет этот ген, но вскоре после рождения степень его проявления резко снижается. Это позволило Райли сделать вывод о том, что причина утраты человеком способности к регенерации волосковых клеток может заключаться в том, что человек имеет недостаточно SOX2.

«Мы хотим узнать, как SOX2 действует у наших рыбок, и это подскажет нам, является ли данный ген подходящим кандидатом для проведения генной терапии у людей», - говорит Райли.