Zebra balığı ksenotransplantasyonu, kanser patogenezini anlamak ve ilaç yanıtlarını tahmin etmek için çok önemli bir in vivo model haline gelmiştir 1,2,3,4,5. Hayvan modelleri, klinik öncesi ilaç testleri için kritik olmaya devam etmektedir ve zebra balığı modeli, yüksek verim ve maliyet verimliliği dahil olmak üzere diğer in vivo sistemlere göre önemli avantajlar sunmaktadır 6,7,8. Bu model aynı zamanda moleküler hedefli tedaviler ve CAR-T hücre tedavisi 9,10,11,12 dahil olmak üzere kişiselleştirilmiş tedavi yanıtı tahminlerine de yardımcı olabilir.
BCP-ALL, kültürde birincil hasta hücrelerinin genişletilmesi zor olmaya devam ettiğinden, zebra balığı ksenogreftlemesinden özellikle yararlanabilir13. ALL'de yeni tedavi yaklaşımlarına olan ihtiyaç yadsınamaz bir ihtiyaçtır. BCP-ALL'li çocuklarda %80-85 gibi yüksek bir remisyon oranına rağmen, nüks veya refrakter hastalığı olan hastalarda uzun dönem sağkalım oranları sadece yaklaşık %30-%60 arasında değişmektedir 14,15,16. Bu gibi durumlarda, önerilen boru hattı kullanılarak yapılan ilaç testi, hastaya özgü optimal tedaviyi belirlemek için klinik ortama entegre edilebilir14,15. Bu kişiselleştirilmiş yaklaşım, çoklu ilaç dirençleriyle uğraşırken çok önemli olabilir ve ciddi yan etkileri olan etkisiz veya optimal olmayan ilaçlardan kaçınarak hastalar için tedavi yükünü önemli ölçüde azaltır.
Çeşitli özellikler zebra balığı embriyo ksenogreftlemesini uygun bir model haline getirir. İnsanlar ve zebra balığı arasındaki genetik benzerlikler -% 70 genetik homoloji ve% 84 paylaşılan hastalığa bağlı genler - gen-ilaç etkileşimi çalışmalarını desteklemektedir17. Transgenik bir konakçı embriyonun kullanılması, ilaç duyarlılığını etkileyen genetik yatkınlıkları ortaya çıkarabilir18. Alternatif olarak, ilaç duyarlılığının veya direncinin in vitro bulgularla uyumlu olup olmadığını değerlendirmek için spesifik genetik modifikasyonlara sahip hücreler nakledilebilir. Zebra balığı embriyo ksenogreftleri ayrıca ilaçların potansiyel sistemik etkileri hakkında bilgi sağlar. 2-3 günlük embriyolarda organ gelişimi tam olarak olgunlaşmamış olmasına rağmen, organlar doğru bir şekilde lokalizedir ve hücresel bileşimi kısmen yetişkin meslektaşlarıyla paylaşır19.
Bu modelin diğer avantajları arasında aşılama için sadece birkaç kanser hücresine ihtiyaç duyulması, yaşamın ilk 5 günü içinde beslenmeye gerek duyulmadığı için konakçı embriyoların bakımının basit olması ve embriyoların şeffaflığı ve boyutu nedeniyle enjeksiyon başarısının hızlı bir şekilde değerlendirilebilmesi sayılabilir. Benzersiz bir özellik, bu gelişim aşamasında yalnızca doğuştan gelen bağışıklığın aktif olması ve verimli aşılamayı kolaylaştırmasıdır20. Burada açıklanan ZefiX protokolünde (Şekil 1'deki özete bakınız), immün yetmezlik, makrofaj ve nötrofil farklılaşmasını bloke eden spi1 ve csf3r'yi hedefleyen stabil Morpholino antisens oligonükleotidler kullanılarak yaşamın ilk 4 günü boyunca doğuştan gelen bağışıklık sistemini baskılayarak daha da arttırılır 21,22,23.
Bu protokol ayrıca, esas olarak katı tümör greftleri için geliştirilen ve tipik olarak tam montajlı görüntülemeye dayalı ilaç yanıtı değerlendirme yöntemlerini kullanan önceki zebra balığı ksenotransplantasyon protokollerinden farklıdır. ZefiX, BCP-ALL hücreleri gibi sıvı kanser hücreleri için optimize edilmiştir ve taze veya taze dondurulmuş hasta materyalini genişletmek için başarıyla kullanılmıştır21. ZefiX, doku ayrışması için uygun enzimleri seçerek yapışık kanser hücreleri için de uyarlanabilir.
Diğer bir önemli avantaj, çeşitli faydalar sunan akış sitometrisi kullanılarak yapılan aşağı akış analizidir: (i) çok sayıda greft hücresi hızlı bir şekilde işlenebilir, bu da tek hücre düzeyinde sağlam istatistiksel analize olanak tanır, (ii) proliferasyon hızı ve canlılık tek tek hücrelerde aynı anda değerlendirilebilir ve (iii) akış sitometreleri klinik araştırma ortamlarında yaygın olarak bulunur, greft hücrelerinin birkaç saat içinde tek hücre düzeyinde ilaç yanıtı değerlendirmesinin sağlanması. Tekrarlanabilirliği sağlamak için bu protokol, hazırlıktan transplantasyona ve akış sitometrisi analizine kadar standartlaştırılmış bir boru hattı sağlar ve bir hafta içinde TÜM hücrelerde ilaç yanıtı tahminine izin verir.