$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
De ontwikkeling van geneesmiddelen is een kostbaar proces. Voordat een enkele chemische verbinding wordt goedgekeurd door de Food and Drug Administration (FDA) en Europees Geneesmiddelenbureau (EMA) enkele duizend verbindingen worden gescreend tegen een kostprijs van meer dan 1.000.000.000 dollar1. Tijdens de preklinische ontwikkeling is het grootste deel van deze kosten vereist voor de dierproeven2. Om de kosten te beperken, hebben onderzoekers op het gebied van Geneesmiddelenontwikkeling alternatieve modellen nodig voor de veiligheids screening van chemische verbindingen3. Daarom, in de vroege fase van de ontwikkeling van het geneesmiddel, het zou zeer gunstig zijn voor het gebruik van een methode die snel de veiligheid en de toxiciteit van de verbindingen in een geschikt model kan evalueren. Er zijn verschillende protocollen die zijn gebruikt voor de toxiciteits screening van chemische verbindingen waarbij dier-en celkweek modellen zijn betrokken, maar er is geen enkel protocol dat wordt gevalideerd en dat gemeenschappelijk wordt gebruikt4,5. Bestaande protocollen die zebravis gebruiken, variëren in lengte en zijn gebruikt door individuele onderzoekers die de toxiciteit hebben geëvalueerd aan de hand van hun gemak vereiste6,7,8,9, 10 , 11 , 12.
In het recente verleden is de zebravis naar voren gekomen als een handig model voor de evaluatie van de toxiciteit van chemische verbindingen tijdens de embryonale ontwikkeling op6,7. De zebravis heeft veel ingebouwde voordelen voor de evaluatie van chemische verbindingen13. Zelfs grootschalige experimenten zijn vatbaar, omdat een zebravis-vrouw batches van 200-300 eieren kan leggen, die snel ex vivoontwikkelen, geen externe voeding nodig hebben voor maximaal een week en transparant zijn. De verbindingen kunnen direct in het water worden toegevoegd, waar ze kunnen (afhankelijk van de aard van de compound) diffuus door de chorion, en na het uitkomen, door de huid, kieuwen en de mond van larven. De experimenten vereisen geen overvloedige hoeveelheden chemische verbindingen14 vanwege de geringe omvang van het embryo. Het ontwikkelen van zebravis embryo's Express de meeste eiwitten die nodig zijn om het normale ontwikkelings resultaat te bereiken. Daarom is een zebravis embryo een gevoelig model om te beoordelen of een potentieel medicijn de functie van een eiwit of signalerings molecuul dat ontwikkelend significant is, kan verstoren. De organen van de zebravis worden functioneel tussen 2-5 DPF15, en verbindingen die giftig zijn tijdens deze gevoelige periode van embryonale ontwikkeling induceren fenotypische defecten in zebravis larven. Deze fenotypische veranderingen kunnen gemakkelijk worden gedetecteerd met behulp van een eenvoudige Microscoop zonder invasieve technieken11. Zebravis embryo's worden veel gebruikt in toxicologisch onderzoek vanwege hun veel grotere biologische complexiteit in vergelijking met in vitro geneesmiddelen screening met behulp van celkweek modellen16,17. Als gewervelde is de genetische en fysiologische make-up van zebravis vergelijkbaar met de mens en daarom zijn de toxiciteiten van chemische verbindingen vergelijkbaar tussen zebravis en mensen8,18,19, 20 , 21 , 22. zebravis is dus een waardevol hulpmiddel in de vroege fase van de geneesmiddelen ontdekking voor de beoordeling van de toxiciteit en de veiligheid van de chemische verbindingen.
In dit artikel geven we een gedetailleerde beschrijving van de methode die wordt gebruikt voor het evalueren van de veiligheid en de toxiciteit van koolzuuranhydrase (CA) remmer-verbindingen met behulp van 1-5-Day Post fertilisatie (DPF) zebravis-embryo's door een enkele onderzoeker. Het protocol omvat het blootstellen van zebravis embryo's aan verschillende concentraties van chemische remmer verbindingen en het bestuderen van de sterfte en fenotypische veranderingen tijdens de embryonale ontwikkeling. Aan het einde van de blootstelling aan de chemische verbindingen wordt de LC50 dosis van de chemische stof bepaald. De methode stelt een individu in staat om efficiënte screening van 1-5 test verbindingen uit te voeren en duurt ongeveer 8-10 uur, afhankelijk van de ervaring van de persoon met de methode (Figuur 1). Elk van de stappen die nodig zijn om de toxiciteit van de verbindingen te beoordelen, wordt beschreven in Figuur 2. De beoordeling van de toxiciteit van CA-remmers vereist 8 dagen, en omvat het instellen van parings paren (dag 1); inzameling van embryo's uit kweek tanks, reiniging en overbrenging naar een broedplaats van 28,5 °C (dag 2); verdeling van de embryo's in de putjes van een 24-putplaat en toevoeging van verdunde CA-remmer verbindingen (dag 3); Fenotypische analyse en beeldvorming van larven (dag 4-8), en bepaling van LC50 dosis (day8). Deze methode is snel en efficiënt, vereist een kleine hoeveelheid van de chemische verbinding en alleen basisvoorzieningen van het laboratorium.