Darstellung der Tumorprogression am Zebrafisch
Seit längerem gilt der Zebrafisch als hervorragendes Modell zur Analyse der Onkogenese, da sein Genom alle Orthologen der humanen Onkogenese enthält. Auch die histopathologischen und genetischen Prozesse der Tumorbildung sind ähnlich wie bei menschlichen Tumoren. Transgene Zebrafische sind weitestgehend verfügbar, und aufgrund ihrer Transparenz kann die Tumorprogression gut mit bildgebenden Verfahren dargestellt werden. Das wissenschaftliche Ziel des EU-finanzierten Projekts ZF-Cancer (Developing high-throughput bioassays for human cancers in zebrafish) war die Entwicklung eines klinisch relevanten Hochdurchsatz-Bioassays für die Tumorprogression und hierfür neue chemische Substanzen und therapeutische Zielstrukturen (Krebsgene) präklinisch zu validieren. Der große Vorteil dieses Systems ist, Tumorwachstum und Metastasierung an einem optisch transparenten Vertebratenmodell direkt darstellen zu können. An transparenten Zebrafischembryos wurden mittels RNA-Interferenz neue therapeutische Gene identifiziert, die bei einer Reihe von Krebserkrankungen die Tumorprogression fördern. Die Inokulierung mit fluoreszenzmarkierten menschlichen Krebszellen liefert Hinweise auf Schlüsselfaktoren für Krebserkrankungen. Die Automatisierung solcher Fluoreszenzanalysen erleichtert das Screening von Bibliotheken nach neuen chemischen Substanzen, die in unterschiedlicher Art und Weise an der Tumorprogression und –inhibition beteiligt sind. Auf dieser Basis wurde eine automatisierte Versuchseinrichtung entwickelt, die den Prozess von der Implantierung der Tumorzelle und medikamentösen Behandlung über die biologische Bildgebung und Datenanalyse vollständig automatisiert. Besonderes Augenmerk lag auf Kinaseinhibitoren, die Embryos mit p53-Mutationen gegen strahlenbedingte Apoptose und Angiogenese sensibilisieren. Dabei wurden wichtige therapeutische Zielstrukturen bzw. Kinasen entdeckt und erste Substanzen gescreent. Das neue Embryomodell von ZF-Cancer könnte den Kosten- und Zeitaufwand bei der Entwicklung von Leitstrukturen für Tumormedikamente deutlich reduzieren. Neben dem Einsatz in der Forschung eignet sich das Zebrafischmodell möglicherweise auch für pharmazeutische Analysen.
