大河報(bào)·豫視頻記者 任倩倩 攝影 王雷雨
每年9月12日，是“世界出生缺陷預(yù)防日”。脊柱裂、先心病、侏儒癥……這些可怕的先天性疾病，一不小心就可能摧毀一個(gè)家庭。
在我國，出生缺陷發(fā)生率約占總出生人口的5.6%，其中遺傳因素導(dǎo)致的發(fā)育異常尤為突出。
值得注意的是，這類遺傳性疾病并非都在出生時(shí)即顯現(xiàn)，早期識(shí)別、精準(zhǔn)干預(yù)，是改變這些“命運(yùn)劇本”的關(guān)鍵一步。
“到底是哪個(gè)基因出了問題？”
“如何才能避免將缺陷的癥狀遺傳給下一代？”
記者來到河南省兒童醫(yī)院斑馬魚實(shí)驗(yàn)室，看“博士漁夫”如何“小魚”大用，為這些家庭尋找答案。
在實(shí)驗(yàn)室顯微注射臺(tái)前，王龍飛博士正專注地操作著一套精密設(shè)備。他手持極細(xì)的玻璃針，在顯微鏡下對(duì)準(zhǔn)一顆斑馬魚卵。
“我們要在魚卵還是單細(xì)胞發(fā)育階段時(shí)，把基因編輯相關(guān)蛋白注射進(jìn)去?！彼忉屨f，通過CRISPR/Cas9等技術(shù)，研究團(tuán)隊(duì)可以精準(zhǔn)“敲除”特定基因，模擬人類疾病的遺傳突變。
“比如一個(gè)孩子臨床癥狀疑似癲癇疾病，懷疑體內(nèi)發(fā)生了某種與癲癇相關(guān)的基因突變，但傳統(tǒng)臨床醫(yī)學(xué)還不能確診，我們就可以在斑馬魚身上‘再現(xiàn)’這個(gè)突變，觀察它會(huì)不會(huì)出現(xiàn)類似的抽搐等癥狀。”
注射后的魚卵被送入恒溫培養(yǎng)箱，48小時(shí)初現(xiàn)胚胎雛形，3個(gè)月即可性成熟，一般可繁殖至1.5年左右。王龍飛說：“斑馬魚胚胎透明、發(fā)育快，讓我們能直觀看到基因突變產(chǎn)生了何種影響，將來就有機(jī)會(huì)用藥物進(jìn)行治療干預(yù)?！?/p>
“斑馬魚雖小，成魚只有3-5厘米，但它的基因組與人類基因組有87%的同源性”，負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室管理的周馨魁指著身后數(shù)排循環(huán)水養(yǎng)殖架說道。這里飼養(yǎng)著近2萬條斑馬魚，每一缸都標(biāo)注著基因型、出生日期和實(shí)驗(yàn)編號(hào)?！八鼈凁B(yǎng)殖成本低、繁殖周期短且子代數(shù)量大，三個(gè)月可繁殖一代，所以斑馬魚尤其適合做遺傳發(fā)育研究?！?/span>
更重要的是，斑馬魚是體外受精、體外發(fā)育，胚胎全程透明。
“你能實(shí)時(shí)看到心臟如何跳動(dòng)、血管怎么生長(zhǎng)，甚至神經(jīng)怎么發(fā)育，這是哺乳動(dòng)物模型無法實(shí)現(xiàn)的?！蓖觚堬w補(bǔ)充道。
此外，斑馬魚因體型小，可用96孔板開展高通量藥物篩選，在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行快速測(cè)試?！耙环N藥是否有效、是否有毒，一周之內(nèi)就能初步判斷?！?/p>
實(shí)驗(yàn)室主任張耀東博士告訴記者，河南省兒童醫(yī)院斑馬魚實(shí)驗(yàn)平臺(tái)目前已構(gòu)建包括心律失常、腎臟發(fā)育畸形、神經(jīng)發(fā)育障礙等十余種疾病模型?！拔覀儾粌H是驗(yàn)證病因，更致力于轉(zhuǎn)化，比如為腫瘤患者篩選敏感化療藥，實(shí)現(xiàn)真正的個(gè)體化精準(zhǔn)治療。”
張耀東表示，平臺(tái)不僅要解析罕見病，未來也會(huì)對(duì)肥胖、心律失常等常見病、多發(fā)病進(jìn)行相關(guān)研究。
例如，馬曉翠博士的研究方向就是營養(yǎng)代謝性疾病，她通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，用高脂飼料喂養(yǎng)斑馬魚模擬兒童肥胖，魚也會(huì)“肚子越大、腦子越笨”，肥胖的斑馬魚明顯運(yùn)動(dòng)變少、認(rèn)知下降。
她希望通過機(jī)制研究，找到早期干預(yù)肥胖并發(fā)癥狀的新靶點(diǎn)。
“利用斑馬魚模式生物疾病機(jī)制發(fā)生發(fā)展及干預(yù)的研究屬于基礎(chǔ)研究，其成果用于臨床應(yīng)用仍需時(shí)間，也需要與小鼠、類器官等多模型聯(lián)動(dòng)推進(jìn)。但未來，斑馬魚在精準(zhǔn)醫(yī)療發(fā)展、加速藥物研發(fā)、推動(dòng)疾病機(jī)制研究等方面必定大有可為?！睆堃珫|信心滿滿。
