De zebravis zou bij veel aquariumliefhebbers bekend moeten zijn, vooral vanwege zijn opvallende pigmentatie. De karakteristieke zwartblauwe strepen, waaraan het dier zijn naam dankt, ontstaan ​​echter pas na verloop van tijd. De larven ter grootte van een wimper zijn daarentegen nog min of meer transparant. Veel ontwikkelingsprocessen in hun lichaam kunnen daarom onder de lichtmicroscoop worden waargenomen. Daarom dienen ze nu als modelorganisme voor onderzoeksgroepen over de hele wereld.

"Aan de Universiteit van Bonn onderzoeken we bijvoorbeeld hoe zebravissen defect zenuwweefsel repareren", legt prof. dr. Benjamin Odermatt van het Instituut voor Anatomie van het Universitair Ziekenhuis Bonn uit. "We zijn hier ook in geïnteresseerd omdat veel genen die bij dit proces betrokken zijn, ook in een vergelijkbare vorm bij mensen voorkomen." Middelen die deze herstelgenen in vissen stimuleren, zouden dus in principe ook bij mensen kunnen werken. De verschillen tussen de genetische samenstelling van vissen en mensen zijn echter vaak aanzienlijk. Daarom zijn de larven soms van beperkt nut bij het zoeken naar nieuwe medicijnen. Het onderzoeksteam van prof. Odermatt heeft nu een studie over dit onderwerp gepubliceerd in Cell Chemical Biology .

Visgen vervangen door menselijk gen

"Daarom hebben we het anders aangepakt", legt prof. dr. Evi Kostenis van het Instituut voor Farmaceutische Biologie van de Universiteit van Bonn uit. "Voor een menselijk gen waarvan bekend is dat het een rol speelt bij het herstel van zenuwcellen, zochten we naar zijn tegenhanger in de zebravis. Daarna hebben we deze tegenhanger in de vis weggesneden en vervangen door de menselijke versie." Het nieuwe genetische materiaal nam de functie van het oorspronkelijke zebravisgen over. "Als we nu met het menselijke gen een stof vinden die de herstelprocessen in de vis stimuleert, is de kans groot dat dat ook bij de mens het geval zal zijn", zegt de wetenschapper, die ook lid is van de Transdisciplinair Onderzoeksgebied. "Leven en gezondheid" aan de Universiteit van Bonn.

Dat deze vervanger werkt, toonden de onderzoekers aan in hun pilotstudie op de zogenaamde GPR17-receptor. Bij mensen kan de overactivering ervan leiden tot ziekten zoals multiple sclerose (MS). Zenuwcellen communiceren door middel van elektrische signalen. Hun extensies zijn omgeven door een soort isolerende laag, een lipide-achtige substantie genaamd myeline. Het voorkomt kortsluiting en versnelt ook de overdracht van prikkels aanzienlijk. Deze beschermende omhulling wordt geproduceerd door gespecialiseerde cellen genaamd oligodendrocyten. Deze lijken op een microscopisch kleine octopus:veel lange armen strekken zich uit vanuit hun cellichaam, waarvan de meeste uit myeline bestaan. Als een isolatietape wikkelen deze zich tijdens de ontwikkeling van de hersenen om de zenuwcelprocessen. Normaal gesproken gaat de beschermlaag een leven lang mee.

Isolatietape-dispenser blijft in onvolgroeide staat

Bij multiple sclerose vernietigt het lichaamseigen immuunsysteem echter de myelinelaag. Dit resulteert in neurologische aandoeningen, bijvoorbeeld in spraak, zicht of lopen. Maar normaal gesproken is er een voorraad onrijpe oligodendrocyten in de hersenen voor reparatiewerkzaamheden. Wanneer er schade optreedt, rijpen ze en repareren ze het gat. Bij multiple sclerose is dit mechanisme verstoord - veel van de donorcellen van de cellulaire isolerende tape blijven in hun onvolgroeide staat. De GPR17-receptor lijkt hiervoor de grootste schuld te hebben:als het wordt geactiveerd door een moleculair signaal, vertraagt ​​het de rijping van de oligodendrocyten.

"Zebravissen hebben ook een GPR17-receptor", legt dr. Jesus Gomeza uit, die samen met Kostenis en Odermatt het onderzoek leidde. "En daar regelt het ook hoeveel oligodendrocyten rijpen." De onderzoekers hebben nu een deel van het receptorgen vervangen door zijn menselijke tegenhanger, namelijk de structuur die verantwoordelijk is voor het ontvangen van moleculaire signalen. "We hebben kunnen aantonen dat dit nieuwe mozaïekgen normaal functioneert in de vislarven", zegt Gomeza. Een molecuul dat de menselijke GPR17-receptor in de reageerbuis remt, heeft ook de vorming van volwassen oligodendrocyten in de gemodificeerde vis aangewakkerd.

In de zoektocht naar nieuwe actieve ingrediënten worden stoffen eerst getest in celculturen. Alleen individuele, veelbelovende kandidaten worden vervolgens getest in muizen of andere diermodellen. Maar zelfs als ze daar werken, eindigen tests bij mensen nog vaak ontnuchterend. "Met gehumaniseerde zebravislarven kunnen veel stoffen snel en met een grote kans op succes worden gescreend, omdat de doelgenen afkomstig zijn van mensen", legt Benjamin Odermatt uit. "Vanuit ons oogpunt is dit een veelbelovende weg voor de ontwikkeling van geneesmiddelen." + Verder verkennen

Zebravisstudie toont aan dat cellen die myelineschade overleven, slechter zijn in het produceren van myeline