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Article de méthode

Évaluation rapide de la toxicité des composés chimiques à l'aide d'embryons de poisson zèbre

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DOI :

10.3791/59315

25 août 2019

Dans cet article

Résumé

Les embryons de poissons zèbres sont utilisés pour évaluer la toxicité des composés chimiques. Ils se développent à l'extérieur et sont sensibles aux produits chimiques, permettant la détection de changements phénotypiques subtils. L'expérience ne nécessite qu'une petite quantité de composé, qui est directement ajouté à la plaque contenant des embryons, ce qui rend le système de test efficace et rentable.

Résumé

Le poisson zèbre est un organisme modèle vertébré largement utilisé pour la découverte de médicaments à base de phénotypes. Le poisson zèbre génère de nombreuses descendantes, a des embryons transparents et un développement externe rapide. Les embryons de poissons zèbres peuvent donc également être utilisés pour l'évaluation rapide de la toxicité des médicaments qui sont précieux et disponibles en petites quantités. Dans le présent article, une méthode pour le criblage efficace de la toxicité des composés chimiques utilisant des embryons de 1-5 jours après la fertilisation est décrite. Les embryons sont surveillés par stéréomicroscope pour étudier les défauts phénotypiques causés par l'exposition à différentes concentrations de composés. Des concentrations létales semi-maximales (LC50) des composés sont également déterminées. La présente étude a exigé 3-6 mg d'un composé d'inhibiteur, et l'ensemble de l'expérience prend environ 8-10 h pour être accompli par un individu dans un laboratoire ayant des équipements de base. Le protocole actuel est approprié pour tester n'importe quel composé afin d'identifier les effets toxiques ou hors cible intolérables du composé dans la phase initiale de la découverte de médicaments et de détecter les effets toxiques subtils qui peuvent être manqués dans la culture cellulaire ou d'autres modèles animaux. La méthode réduit les retards procéduraux et les coûts de développement des médicaments.

Introduction

Le développement de médicaments est un processus coûteux. Avant qu'un seul composé chimique ne soit approuvé par la Food and Drug Administration (FDA) et l'Agence européenne des médicaments (EMA), plusieurs milliers de composés sont examinés à un coût de plus d'un milliard de dollars1. Pendant le développement préclinique, la plus grande partie de ce coût est nécessaire pour l'expérimentation animale2. Pour limiter les coûts, les chercheurs dans le domaine du développement de médicaments ont besoin de modèles alternatifs pour le dépistage de l'innocuité des composés chimiques3. Par conséquent, dan....

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Protocole

L'installation centrale de poisson zèbre de l'Université de Tampere dispose d'une autorisation d'établissement accordée par le National Animal Experiment Board (ESAVI/7975/04.05/2016). Toutes les expériences utilisant des embryons de poissons zèbres ont été réalisées selon le gouvernement provincial de finlande orientale, le Département social et de la santé du protocole de l'Unité des services régionaux de Tampere - LSLH-2007-7254/Ym-23.

1. Mise en place de réservoirs d'accouplement de poisson zèbre de nuit

  1. Placer 2-5 poissons zèbres mâles adultes et 3-5 poissons zèbres femelles adultes dans des réservoirs d'accouplement pendant ....

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Résultats

La partie essentielle de l'évaluation de la toxicité consiste à tester différentes concentrations d'un ou plusieurs composés chimiques dans une seule expérience. Au début, sélectionnez les composés pour l'évaluation de la toxicité, le nombre de concentrations à tester pour chaque composé, et par conséquent, faire un tableau (Figure 3). Nous avons utilisé une couleur unique pour chaque composé pour organiser les échantillons (Figure 3

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Discussion

Le test de toxicité in vitro à l'aide de cellules cultivées peut détecter la survie et les études morphologiques des cellules fournissant des informations limitées sur la toxicité induite par le composé d'essai. L'avantage du criblage de toxicité des composés chimiques utilisant des embryons de poisson zèbre est la détection rapide des changements phénotypiques induits chimiquement dans un animal entier pendant le développement embryonnaire dans un organisme modèle pertinent. Environ 70 % des gènes humains codan.......

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Déclarations de divulgation

Aucun conflit d'intérêts potentiel n'a été signalé par les auteurs.

Remerciements

Le travail a été soutenu par des subventions de la Fondation Sigrid Juselius (SP, MP), de la Fondation culturelle finlandaise (AA, MH), de l'Académie de Finlande (SP, MP), de la Fondation Orion Farmos (MH), de la Tampere Tuberculosis Foundation (SP, MH et MP) et de la Fondation Jane et Aatos Erkko (SP et MP). ). Nous remercions nos collaborateurs italiens et Français, le professeur Supuran et le professeur Winum, d'avoir fourni des inhibiteurs de l'anhydrase carbonique pour l'évaluation de l'innocuité et de la toxicité à des fins de développement de médicaments antituberculeux et anticancéreux. Nous remercions Aulikki Lehmus et Marianne Kuuslahti pour l'assistance tec....

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Plaques à 24 puitsNuncThermo Scientific
Balance (balance)Balance KERNPLJ3000-2CM
(balance)Mettler ToledoAB104-S/PH
CaCl2JT. BakerRS421910024
Sonde de DsectionThermo Scientific17-467-604  ;
DMSOSigma Aldrich, AllemagneD4540
Falcon tubes 15 mLGreiner bio-one188271
Méthylcellulose de haut poids moléculaireSigma Aldrich, AllemagneM0262  ;
Incubateur pour larves de poisson-zèbreTermaksB8000
KCLMerck1.04936.0500
Methyl BlueSigma Aldrich, Allemagne28983-56-4
MgSO4Sigma Aldrich, AllemagneM7506
Microcentrifugeusestubes StarlabS1615-5500
NaClVWR Chemicals27810.295
Paraffine Histoplast IMThermo Scientific8331
Pipette Pasteur  ;Sarstedt86.1171
Boîte de PétriThermo Scientific101R20  ;
Plaques de PétriSarstedt82.1473
Pipette (1 mL et 200 &mu ; L)Thermo Scientific4641230N, 4641210N  ;   ;
Plaques 24 puitsThermo Scientific142485
Steriomicroscope/CaméraZeissStemi 2000-C/Axiocam 105
(1,5 mL)Fisherbrand11569914
Zebrafish AB souchesZIRC  ;  ; ZL1  ;
flacons couleur

Références

  1. Amaouche, N., Casaert Salome, H., Collignon, O., Santos, M. R., Ziogas, C. Marketing authorization applications submitted to the European Medicines Agency by small and medium-sized enterprises: an analysis of major objections and their impact on outcomes. Drug Discovery Today. 23 (10), 1801-1805 (2018).
  2. Garg, R. C., Bracken, W. M., Hoberman, A.....

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Réimpressions et autorisations

Mots-clés

Criblage de la toxicitD termination de la CL50Analyse au st r omicroscopeDilution en s rieD fauts ph notypiquesMilieu pour embryonsD couverte de m dicamentsMortalit embryonnaire