一条鱼,为人类带来抗癌的新疗程!

往后的30多年,斑马鱼研究模式将成为全球医药科学的热点。

在马来西亚,斑马鱼(zebrafish)是极受欢迎的观赏鱼,却不曾好好认识这个神奇的小生物,更没想到有这么一天,“中看又中用”的美丽小鱼,会成为学习记忆和病理学的重要角色,并为人类医药科学研究带来突破,加速开发抗癌方案和研发抗癌新药物。

斑马鱼的基因与人类有高度的同源性,相似度超过70%,这意味着通过其研究模式所得到的试验结果,适用于人体,有望提早突破癌研究的困境,找到治癌良药!

斑马鱼研究模式在血液疾病方面近年取得重大发现,预料在未来1、2年内可用于人体上。

生物科学界研究后发现,这种美丽的小鱼,基因与人类有高度的同源性,相似度超过70%!这意味着通过斑马鱼研究模式所得到的试验结果,适用于人体。这样的独特性,也颠覆了传统的“老鼠实验室”,医学界更将之用于学习记忆和病理研究,研发各种疾病的新药物和治疗方案。 

1972年,美国俄勒冈大学乔治斯特雷新格尔(George Streisinger)及其医药科学团队,首次利用斑马鱼作为基本生物研究的脊椎模式动物,而后医学界陆续跟随,至今斑马鱼已成为遗传学、发育生物学及各类疾病医药科学研究的重要动物模型。往后的30多年,斑马鱼研究模式成为全球医药科学的热点。

奥克兰大学医药科学学院分子医药及病理部分子医药教授菲利普斯坦利克罗瑟博士。

越来越普遍

奥克兰大学医药科学学院分子医药及病理部分子医药教授菲利普斯坦利克罗瑟博士(Dr.Philip Stanley Crosier)透露,迄今,斑马鱼研究模式系统在全球医学界已越来越普遍,主要用于白血病、糖尿病、痴肥、神经退化疾病及癌症等病理和医药研究。 

菲利普克罗瑟投入斑马鱼研究模式逾20年,早前受邀来马分享其研究技术和进展。他说,如今,斑马鱼模式足以为各种人类疾病的研究及鉴定新疗法,提供卓越的成果,科研人员透过马鱼研究模式所取得的研究成果,可直接套用到临床试验中,使得这种美丽小鱼,成为调研人类疾病的重要扫描器。 

马来西亚癌症研究基金会研究员陈佩君。

预料1、2年内用于人体

目前为止,斑马鱼研究模式在血液疾病方面取得重大发现,预料在未来1、2年内可用于人体。 

马来西亚癌症研究员陈佩君博士受询时透露,斑马鱼模式在血液疾病方面的研究有许多实验例子和发现,一些已在临床实验阶段,其中有研究在斑马鱼身上发现,一些可能被研发成新药物的成分,有助提高血液的干细胞成长。 

“这是一项很重要的发现。” 

对于血癌病患,至今的主要疗法是依靠骨髓捐献,陈佩君解释,这是因为骨髓是血细胞的原始,从骨髓可研发出不同功能的细胞,所以患上血液疾病的病患需要靠换骨髓治疗。研究人员通过斑马鱼模式发现了可提高血液干细胞生长的新元素。 

“这是在血液疾病方面,斑马鱼模式所带来的大突破。目前已在临床实验阶段。” 

在国际上,斑马鱼研究模式逐渐拓展和深入到生命体的多种系统,尤其在研究癌症起因、恶化及扩散方面,比起其他实验动物更具优势。 

器官在斑马鱼体内再生

另外,作为动物模型,斑马鱼胚胎展现其生理独特性,高繁殖力率,数量庞大的卵,较为简易和低成本的基因操作(将人类基因转移到斑马鱼身上)。神奇而有趣的是,许多器官如肾脏和心脏,在斑马鱼体内可再生。

斑马鱼胚胎发育过程,与人类十分相似,但周期比人类短许多。

高效扫描器 
直接透视疾病的试验结果

比起老鼠,斑马鱼在显微镜下的透明性,能让研究员直接看清其生理结构,使得研究更为深入和精细,而这项特点是其他实验动物所没有的。此外,除了高度相似的生理结构和基因,84%的人类疾病基因,可与斑马鱼基因配对!换言之,斑马鱼研究模式成为研究各种疾病的高效扫描器。 

斑马鱼在生长后的3天内,整体呈透明,便于活体观测,24小时内大部分器官成形,3个月即成年,属于母体外胚胎发育,可在显微镜下直视,鱼卵或成年鱼都可用于实验。菲利普即席展示透过斑马鱼观测的免疫细胞与细菌对抗的活动。 

“当身体系统受到外来物干扰,比如细菌感染、显微物感染时,会激发体内的免疫系统,对抗或攻击这些外来物。这样在显微镜下直接观测的效果,只在斑马鱼身上才能看到,在老鼠和其他有毛发和皮肤层等实验生物身上是做不到的。”

马来西亚癌症研究基金会鼻咽癌研究及药物研发组主任沃米斯帕戴尔博士

缩短药物研究期
有望降低医疗成本

通过斑马鱼研发及筛选有效药物,研发时间比过去缩减大约一半!若然如此,或有望降低医疗成本,惠及各层面,尤其是病患,在医疗开销日益增长的压力下,“能死不能病”成了许多病患的“共识”,无法负荷医药费的病患更因此却步,延误、中断甚至放弃治疗。 

马来西亚癌症研究基金会鼻咽癌研究及药物研发组主任沃米斯帕戴尔博士(Dr.Vyomesh Patel)指出,一般的药物研发过程,必经3大程序———第一是筛选适合的药物,其次是将药物注入实验动物身上,最后是检验药物的长期实用性,整个研发过程至少需要10年,但是,斑马鱼研究模式却打破长久以来的情况,可直接用于临床实验,将研发时间缩短至大约5年! 

医疗科研的其中一项挑战就是要与时间赛跑,斑马鱼最大的独特优势就是成长期短,并能直接将实验药物浸泡处理斑马鱼胚胎以观测效果。一般上,开发新药物至少要10年至20年,研究费大约100万美元(约429万令吉),研究时间越长,成本越高。斑马鱼研究模式则加速了这个过程,比起传统的老鼠实验室,更为经济和快速。 

一旦研究经费降低,接下来的药物开发和医疗费,虽未能确定会否大幅度下降,但相信有间接的影响。不过,陈佩君强调,到目前为止,通过斑马鱼研究模式所取得的一系列成果和突破,并不意味将取代传统的老鼠实验室,更非医疗科研的捷径,而是新的选择。 

惠及更多病患

全球医学科研人员对斑马鱼的关注程度直线上升。据了解,如今几乎每个月都有以斑马鱼为研究主题的论文,在世界性的学术期刊发表,越来越多的科学家对斑马鱼寄予厚望,认为它们能为人类疾病医疗带来新的突破,筛选出更多有效药物,挽救更多生命,同时降低医疗科研成本,最终惠及更多病患。 

一直以来,癌症治疗方案主要有手术、化疗及电疗(放疗),这套“铁三角疗法”也被形容为“尖刀、毒药和烙铁”。斑马鱼研究模式的进展和发现,将为对抗人类疾病提供新路向。

促进交流及学习 
大马开启斑马鱼研究

马来西亚癌症研究基金会、马来亚大学及莫纳斯大学(Monash University)早前联办为期两天的“2015年第一届马来西亚斑马鱼疾病模型工作坊”,首次聚集70多名来自澳洲、美国、印度及本地以斑马鱼为研究模式的研究员,交流及分享有关斑马鱼在人类疾病疗法的最新发展和突破。 

工作坊的内容也包括数据和研究技术分享以及如何饲养斑马鱼,最重要是正式开启马来西亚医药科学的斑马鱼模型研究。此次工作坊是一个开始,旨在聚集全马的斑马鱼研究模式专家,促进交流及学习。 

陈佩君受询时透露,本地少数大学其实有进行斑马鱼模型研究,而且有10年至15年的经验,但本地的医学研究多是各自在实验室里的个人研究,缺乏集中交流和分享的平台。

“我们也有一个以斑马鱼为研究模式的系统,希望能够研发抗癌的成分及新疗法,让病人获益。”

【马来西亚癌症研究基金会(Cancer Research Malaysia)】 

马来西亚癌症研究基金会成立于2000年,最初是癌症研究行动基金会(Cancer Research Initiatives Foundation,CARIF),是一个非盈利的癌症研究实验室,也是目前唯一不附属于政府和私人医药机构的医药科学独立研究室,研究人员约30人,运作及研究经费主要来自举办活动或公众筹款,95%经费用于研究。 

实验室旨在聚集全国各地及各医药学科研究人员的学术力量,研究新的癌症预防、诊断和治疗方案,降低癌症病发率和死亡率。该基金会15年来不断扩大癌症疾病治疗方案的研究范围,包括口腔癌、乳癌、鼻咽癌及卵巢癌等等,主要是针对多项国内较为普遍的癌症研究抗癌方案,也致力于透过天然资源研发抗癌的自然产品及综合法。

网页:www.cancerresearch.my 

电邮:[email protected]

联络:03-56391874 

传真:03-56391875

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