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Avaliação rápida da toxicidade de compostos químicos usando embriões de zebrafish

DOI:

10.3791/59315

August 25th, 2019

In This Article

Summary

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Embriões de zebrafish são utilizados para avaliar a toxicidade de compostos químicos. Desenvolvem-se externamente e são sensíveis aos produtos químicos, permitindo a deteção de mudanças fenotípicas sutis. O experimento requer apenas uma pequena quantidade de composto, que é diretamente adicionado à placa contendo embriões, tornando o sistema de teste eficiente e rentável.

Abstract

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O zebrafish é um organismo modelo vertebrado extensamente usado para a descoberta da doença e do phenotype-baseado da droga. O zebrafish gera muitos descendentes, tem embriões transparentes e desenvolvimento externo rápido. Os embriões de zebrafish podem, conseqüentemente, ser usados igualmente para a avaliação rápida da toxicidade das drogas que são preciosas e disponíveis em quantidades pequenas. No presente artigo, descreve-se um método para a triagem eficiente da toxicidade de compostos químicos utilizando embriões de adubação pós-fertilização de 1-5 dias. Os embriões são monitorados por estereomicroscópio para investigar os defeitos fenotípicos causados pela exposição a diferentes concentrações de compostos. Concentrações letais semimáximas (LC50) dos compostos também são determinadas. O presente estudo exigiu 3-6 mg de um composto inibidor, e todo o experimento leva cerca de 8-10 h para ser completado por um indivíduo em um laboratório com instalações básicas. O protocolo atual é apropriado para testar todo o composto para identificar efeitos tóxicos ou fora-alvo intolerável do composto na fase adiantada da descoberta da droga e para detectar os efeitos tóxicos sutis que podem ser faltado na cultura de pilha ou em outros modelos animais. O método reduz os atrasos processuais e os custos do desenvolvimento de fármacos.

Introduction

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O desenvolvimento de drogas é um processo caro. Antes de um único composto químico é aprovado pela Food and Drug Administration (FDA) e Agência Europeia de medicamentos (EMA) vários milhares de compostos são rastreados a um custo de mais de 1.000.000.000 dólares1. Durante o desenvolvimento pré-clínico, a maior parte deste custo é necessária para o teste de animais2. Para limitar os custos, os pesquisadores no campo do desenvolvimento de fármacos necessitam de modelos alternativos para a triagem de segurança de compostos químicos3. Portanto, na fase inicial do desenvolvimento da droga, seria muito ....

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Protocol

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A unidade principal da zebrafish na Universidade de Tampere tem uma autorização de estabelecimento concedida pelo Conselho Nacional de experimentação animal (ESAVI/7975/04.10.05/2016). Todos os experimentos com embriões de zebrafish foram realizados de acordo com o governo provincial da Finlândia Oriental, departamento social e de saúde do protocolo da unidade de serviço regional de Tampere # LSLH-2007-7254/YM-23.

1. criação de tanques de acasalamento zebrafish overnight

  1. Coloque 2-5 zebrafish masculino adulto e 3-5 zebrafish fêmea adulta em tanques de acasalamento durante a noite. (A reprodução é induzida pela manhã por ciclo auto....

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Results

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A parte crítica da avaliação da toxicidade é testar diferentes concentrações de um ou vários compostos químicos em um único experimento. No início, selecione os compostos para avaliação da toxicidade, o número de concentrações a testar para cada composto e, consequentemente, faça um gráfico (Figura 3). Utilizamos uma cor única para cada composto para organizar as amostras (Figura 3). O uso do marcador e da rotulagem resistentes s.......

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Discussion

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O teste de toxicidade in vitro utilizando células cultivadas pode detectar a sobrevivência e os estudos morfológicos das células que fornecem informações limitadas sobre a toxicidade induzida pelo composto de teste. A vantagem da seleção da toxicidade de compostos químicos que usam embriões do zebrafish é deteção rápida de mudanças fenotípicas quimicamente induzidas em um animal inteiro durante o desenvolvimento embrionário em um organismo modelo relevante. Aproximadamente 70% dos genes humanos de codificação de.......

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Disclosures

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Nenhum conflito de interesse potencial foi relatado pelos autores.

Acknowledgements

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O trabalho foi apoiado por subsídios da Fundação Sigrid Juselius (SP, MP), da Fundação Cultural finlandesa (AA, MH), da Academia da Finlândia (SP, MP), da Fundação Orion Farmos (MH), da Fundação Tampere tuberculosis (SP, MH e MP) e da Fundação Jane e Aatos Erkko (SP e MP ). Agradecemos aos nossos colaboradores italianos e franceses, Prof. Supuran, e ao Prof. Winum, por fornecer inibidores de anidrase carbônica para avaliação de segurança e toxicidade para fins de desenvolvimento de drogas ANTITUBERCULOSE e anticancerígenos. Agradecemos a Aulikki Lehmus e Marianne Kuuslahti pela assistência técnica. Agradecemos também Leena Mäkinen e Hannaleena Piippo por sua ajuda com....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Placas de 24 poçosNuncThermo Scientific
Balance (BalançaKERNPLJ3000-2CM
Balance (BalançaMettler ToledoAB104-S/PH
CaCl2JT. SondaBaker RS421910024
Thermo Scientific17-467-604 
DMSOSigma Aldrich, AlemanhaD4540
Falcon tubes 15 mLGreiner bio-one188271
Metilcelulose de alto peso molecularSigma Aldrich, AlemanhaM0262 
Incubadora para larvas de peixe-zebraTermaksB8000
KCLMerck1.04936.0500
Methyl BlueSigma Aldrich, Alemanha28983-56-4
MgSO4Sigma Aldrich, AlemanhaM7506
Tubos de microcentrífugaStarlabS1615-5500
NaClVWR Chemicals27810.295
Parafina Histoplast IMThermo Scientific8331
Pipeta Pasteur Sarstedt86.1171
Placa de PetriThermo Scientific101R20 
Placas de PetriSarstedt82.1473
Pipeta (1 mL e 200 μ L)Thermo Scientific4641230N, 4641210N   
Placas de 24 PoçosThermo Scientific142485
Steriomicroscópio/CâmeraZeissStemi 2000-C/Axiocam 105 frascos de cores
(1,5 mL)Marca Fisher 11569914
Zebrafish AB cepasZIRC   ZL1 
)) de Dissecação

References

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  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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Zebrafish EmbryosToxicity ScreeningLC50 DeterminationStereomicroscope AnalysisSerial DilutionPhenotypic DefectsEmbryo MediumChemical CompoundsDrug DiscoveryEmbryo Mortality

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