Danio pręgowany był szeroko stosowany i stosowany w wielu dziedzinach badań, zwłaszcza w raku. Model ten zapewnia wiele zalet - takich jak solidna reprodukcja, ekonomiczna konserwacja i wszechstronna wizualizacja wzrostu guza i przerzutów - z których wszystkie sprawiają, że danio pręgowany jest potężnym narzędziem do badania i badania komórkowych i molekularnych podstaw nowotworzenia i przerzutów. Nowe techniki mapowania genomu na dużą skalę, transgenezy, nadekspresji lub nokautowania genów, przeszczepu komórek i chemicznych badań przesiewowych ogromnie zwiększyły możliwości modelu danio pręgowanego1. W ciągu ostatnich kilku lat opracowano wiele linii danio pręgowanego do badania nowotworzenia i przerzutów różnych nowotworów u ludzi, w tym między innymi białaczki, czerniaka, mięsaka prążkowanokomórkowego i raka wątrobowokomórkowego2,3,4,5. Ponadto pierwszy model nerwiaka zarodkowego (NB) zebrywanego został wygenerowany przez nadekspresję onkogenu MYCN w obwodowym współczulnym układzie nerwowym (PSNS) pod kontrolą promotora dopaminy-beta-hydroksylazy (dβh). Dzięki temu modelowi wykazano ponadto, że aktywowany ALK może działać synergicznie z MYCN w celu przyspieszenia wystąpienia guza i zwiększenia penetracji guza in vivo6.
NB wywodzi się z linii współczulno-nadnerczowej komórek grzebienia nerwowego i jest wysoce przerzutowym nowotworem u dzieci7. Jest odpowiedzialny za 10% zgonów związanych z nowotworami u dzieci8. Szeroko przerzutowe w momencie rozpoznania, NB może być klinicznie prezentowane jako guzy pochodzące głównie wzdłuż łańcucha zwojów współczulnych i rdzenia nadnerczy PSNS9,10. Amplifikacja MYCN jest często związana ze słabymi wynikami u pacjentów z NB11,12. Co więcej, LMO1 został zidentyfikowany jako krytyczny gen podatności na NB w przypadkach wysokiego ryzyka13,14. Badania wykazały, że transgeniczna koekspresja MYCN i LMO1 w PSNS modelu danio pręgowanego nie tylko sprzyja wcześniejszemu wystąpieniu NB, ale także indukuje rozległe przerzuty do tkanek i narządów, które są podobne do miejsc powszechnie obserwowanych u pacjentów z klasą wysokiego ryzyka NB13. Całkiem niedawno, inny przerzutowy fenotyp NB zaobserwowano również w nowszym modelu NB danio pręgowanego, w którym zarówno MYCN, jak i Lin28B, kodujące białko wiążące RNA, ulegają nadekspresji pod kontrolą promotora dβh16.
Stabilne podejście transgeniczne u danio pręgowanego jest często wykorzystywane do badania, czy nadekspresja interesującego genu może przyczynić się do normalnego rozwoju i patogenezy choroby14,15. Technika ta została z powodzeniem wykorzystana do zademonstrowania znaczenia wielu genów i szlaków w nowotworzeniu NB6,16,17,18,19,20. W tym artykule przedstawimy, w jaki sposób powstała transgeniczna linia ryb, która wykazuje nadekspresję zarówno MYCN, jak i LMO1 w PSNS oraz jak wykazano, że współpraca tych dwóch onkogenów przyspiesza początek nowotworzenia NB i przerzutów13. Po pierwsze, linia transgeniczna, która wykazuje nadekspresję EGFP-MYCN pod kontrolą promotora dβh (oznaczonej linii MYCN), została opracowana przez wstrzyknięcie konstruktu dβh-EGFP-MYCN do jednokomórkowego stadium zarodków AB typu dzikiego (WT), jak opisano wcześniej6,17. Oddzielna linia transgeniczna, która ulega nadekspresji LMO1 w PSNS (oznaczona linia LMO1) została opracowana przez jednoczesne wstrzyknięcie dwóch konstruktów DNA, dβh-LMO1 i dβh-mCherry, do zarodków WT w stadium jednokomórkowym13. Wcześniej wykazano, że współwstrzykiwane podwójne konstrukty DNA mogą być współzintegrowane z genomem ryby; w związku z tym LMO1 i mCherry ulegają koekspresji w komórkach PSNS zwierząt transgenicznych. Gdy wstrzyknięte zarodki F0 osiągną dojrzałość płciową, zostały następnie skrzyżowane z rybami WT w celu identyfikacji ryb z dodatnim wynikiem integracji transgenów. Krótko mówiąc, potomstwo F1 zostało najpierw przebadane za pomocą mikroskopii fluorescencyjnej pod kątem ekspresji mCherry w komórkach PSNS. Integracja LMO1 z linią zarodkową u ryb mCherry-dodatnich została dodatkowo potwierdzona za pomocą genomowego PCR i sekwencjonowania. Po pomyślnej identyfikacji każdej linii transgenicznej, potomstwo heterozygotycznych ryb transgenicznych MYCN i LMO1 zostało skrzyżowane w celu wytworzenia złożonej linii ryb wyrażającej zarówno MYCN, jak i LMO1 (oznaczonej jako MYCN; Linia LMO1). MYCN z nowotworem; Ryby LMO1 monitorowano za pomocą mikroskopii fluorescencyjnej co dwa tygodnie pod kątem dowodów na przerzuty guzów w regionach odległych od miejsca pierwotnego, regionu gruczołu międzynerkowego (IRG, odpowiednik ludzkiego nadnercza)13. Aby potwierdzić przerzuty nowotworów w MYCN; Zastosowano analizy ryb LMO1, histologiczne i immunohistochemiczne.