Ett litet djur med stor betydelse – Zebrafisken
Av Den ser inte mycket ut för världen, zebrafisken (Danio rerio). Men den har egenskaper som gör den mycket användbar vid läkemedelsutveckling.
– Faktum är att de är mycket lika oss när det gäller genetiken. Över 80 procent av de gener som vi vet orsakar sjukdom hos människor finns också i zebrafisk. Fiskarna är dessutom extremt lätta att genmodifiera, berättar Lars Bräutigam, chef för zebrafiskfaciliteten vid Karolinska institutet i Solna.
Här pågår totalt ett 60-tal forskningsprojekt, varav 20 är igång när Life Science Sweden kommer på besök. Bland annat genomförs studier inom ALS, immunsystemet och flera olika typer av cancer.
En stor fördel med zebrafiskarna är att de är lätta att föda upp och ger stora mängder avkomma. En hona kan ge upp till 300 nya ägg, och fisken utvecklas enormt snabbt. Inom 24 timmar efter befruktning har embryot ett hjärta som slår, och inom 48 timmar simmar det runt i petriskålen.
– Det går otroligt snabbt. Och det som är så kul för oss forskare är att fiskembryona är transparenta, så du kan se allt som händer i fisken, hur blodkärl utvecklas, hur hjärtat slår, hur olika vävnader uppstår.
En cancerstudie med zebrafisk kan se ut så här: Cancerceller, som antingen kommer från en patient eller har odlats fram, transplanteras in i det då 2 millimeter långa fiskembryots hjärna eller blodkärlssystem. Därefter tillsätts olika läkemedelskandidater, varpå man under tre dagar tar bilder på det som sker.
– Då kan vi analysera om en läkemedelskandidat dödar cancerceller, och kanske kan bli ett läkemedel så småningom, eller om den inte har någon verkan. Allt detta tar fem dagar. Det kan du inte göra inom samma tidsspann i någon annan djurmodell.
Det finns även en juridisk fördel med detta. Eftersom man hinner utföra sin forskning inom fem dagar från befruktningen så räknas inte fiskarna som försöksdjur i lagens mening, och därför behövs inget etiskt tillstånd. Det behövs däremot så fort fisken är äldre än fem dagar.
Lars Bräutigam visar runt bland de otaliga små akvarierna där det finns plats för 35 000 fiskar, och där det porlande ljudet av vatten som byts och renas är ständigt närvarande. På var och en av vattenbehållarna står en kod som anger vilken typ av zebrafiskar som simmar där – det finns nämligen bortåt 30 000 olika genvarianter, utvecklade för att passa till olika forskningsmål.
Exempelvis finns en zebrafisk vars alla blodkärl är grönmarkerade.
– Om du lägger den fisken under ett mikroskop så kan du följa i en levande organism hur ett blodkärl utvecklar sig. Det är användbart för exempelvis cancerforskning, för om en cancer får tillgång till blodkärl kan den växa snabbare. Om du kan blockera så att den inte får blodkärl så får den ingen näring, ingen energi och dör till slut.
Zebrafiskarna kan bland annat användas som ett första test för att se vilka läkemedelskandidater som är lämpliga att ta vidare till andra djurmodeller, och senare till människa. Det innebär att djur som står högre evolutionärt, som mus och råtta, kan slippa utsättas för toxiska substanser eller substanser som inte har någon biologisk verkan.
Nyligen gjorde faciliteten en studie åt ett läkemedelsbolag, där man undersökte ett preparats påverkan på hjärtslagsfrekvensen.
– Om du får en avvikelse hos zebrafisken, till exempel att hjärtat slår för långsamt på grund av en läkemedelskandidat, då kan du vara nästan hundra procent säker på att den har samma effekt på människor. Hjärt-kärlsystemen är extremt lika, säger Lars Bräutigam.
KI:s anläggning leverar zebrafiskar till flera andra faciliteter ute i landet. Uppfödningen av zebrafiskarna är en noga genomförd procedur där tiden spelar en viktig roll.
På eftermiddagen placeras vuxna honor och hanar i samma tank, men med en vägg emellan. De kan inte komma åt varandra, men utbyter feromoner via vattnet. Så får natten gå och när ljuset tänds i faciliteten på morgonen så drar man ut väggen – och fiskarna börja leka.
– I naturen leker de alltid på morgonen. Det måste du kunna återskapa här i faciliteten.
Artikeln är en del av vårt tema om Reportage.