השתלת דג הזברה הפכה למודל חיוני in vivo להבנת פתוגנזה של סרטן וחיזוי תגובות לתרופות 1,2,3,4,5. מודלים של בעלי חיים נותרו קריטיים לבדיקת תרופות פרה-קליניות, ומודל דג הזברה מציע יתרונות משמעותיים על פני מערכות in vivo אחרות, כולל תפוקה גבוהה וחסכון 6,7,8. מודל זה יכול גם לסייע בחיזוי תגובה לטיפול מותאם אישית, כולל טיפולים ממוקדים מולקולריים וטיפול בתאי CAR-T 9,10,11,12.
BCP-ALL יכול להפיק תועלת במיוחד מהשתלת דג הזברה, מכיוון שהרחבת תאי החולה הראשוניים בתרבית נותרה מאתגרת13. יש צורך בלתי ניתן להכחשה בגישות טיפול חדשות ב-ALL. למרות שיעור הפוגה גבוה של 80%-85% בילדים עם BCP-ALL, שיעורי ההישרדות לטווח ארוך עבור חולים עם מחלה חוזרת או עמידה נעים בין כ-30%-60%14,15,16 בלבד. במקרים כאלה, ניתן לשלב בדיקות תרופות באמצעות הצינור המוצע במסגרת הקלינית כדי לזהות את הטיפול האופטימלי הספציפי למטופל14,15. גישה מותאמת אישית זו יכולה להיות חיונית בעת התמודדות עם עמידות לתרופות מרובות, ולהפחית משמעותית את נטל הטיפול בחולים על ידי הימנעות מתרופות לא יעילות או לא אופטימליות עם תופעות לוואי חמורות.
מספר תכונות הופכות את השתלת עובר דג הזברה לדגם מתאים. הדמיון הגנטי בין בני אדם לדגי הזברה - 70% הומולוגיה גנטית ו-84% גנים משותפים הקשורים למחלה - תומכים במחקרי אינטראקציה בין גנים לתרופות17. שימוש בעובר מארח טרנסגני יכול אפוא לחשוף נטיות גנטיות המשפיעות על רגישות לתרופות18. לחלופין, ניתן להשתיל תאים עם שינויים גנטיים ספציפיים כדי להעריך אם הרגישות או העמידות לתרופה תואמת את הממצאים במבחנה . השתלות עובר של דג הזברה מספקות גם תובנות לגבי ההשפעות המערכתיות הפוטנציאליות של תרופות. למרות שהתפתחות האיברים בעוברים בני 2-3 ימים אינה בשלה לחלוטין, האיברים ממוקמים בצורה נכונה וחולקים חלקית את ההרכב התאי עם עמיתיהם הבוגרים19.
יתרונות נוספים של מודל זה כוללים שרק כמה תאים סרטניים נדרשים להשתלה, תחזוקת עוברי המארח היא פשוטה, מכיוון שאין צורך בהאכלה במהלך 5 הימים הראשונים לחיים, וניתן להעריך במהירות את הצלחת ההזרקה בשל השקיפות והגודל של העוברים. מאפיין ייחודי הוא שרק חסינות מולדת פעילה בשלב התפתחותי זה, מה שמקל על השתלה יעילה20. בפרוטוקול ZefiX המתואר כאן (ראה סיכום באיור 1), כשל חיסוני מוגבר עוד יותר על ידי דיכוי מערכת החיסון המולדת במהלך 4 הימים הראשונים לחיים באמצעות אוליגונוקלאוטידים אנטי-סנס יציבים של מורפולינו המכוונים ל-spi1 ו-csf3r, החוסמים התמיינות מקרופאגים ונויטרופילים 21,22,23.
פרוטוקול זה שונה גם מפרוטוקולי השתלת דגי זברה קודמים, שפותחו בעיקר עבור השתלות גידול מוצק ומשתמשים בדרך כלל בשיטות הערכת תגובה לתרופות מבוססות הדמיה מלאה. ZefiX מותאם לתאי סרטן נוזליים, כגון תאי BCP-ALL, ושימש בהצלחה להרחבת חומר מטופל טרי או קפואטרי 21. ניתן להתאים את ZefiX גם לתאי סרטן דבקים על ידי בחירת אנזימים מתאימים לדיסוציאציה של רקמות.
יתרון מרכזי נוסף הוא הניתוח במורד הזרם באמצעות ציטומטריית זרימה, המציעה מספר יתרונות: (i) ניתן לעבד מספר רב של תאי שתל במהירות, מה שמאפשר ניתוח סטטיסטי חזק ברמת התא הבודד, (ii) ניתן להעריך את קצב ההתפשטות והכדאיות בו זמנית בתאים בודדים, ו (iii) ציטומטרים זרימה זמינים בדרך כלל במסגרות מחקר קליניות, מאפשר הערכת תגובה לתרופות של תאי שתל ברמת תא בודד תוך מספר שעות. כדי להבטיח שחזור, פרוטוקול זה מספק צינור סטנדרטי מהכנה דרך השתלה ועד לניתוח זרימה ציטומטרית, המאפשר חיזוי תגובה לתרופות בכל התאים תוך שבוע.