Roper varsko om sebrafiskforsøk

Sebrafisken er fiskeverdenens svar på bananflua. Den er billig, alt arvematerialet er kartlagt, og i genetisk forstand ligner den en hel del på deg og meg. Menneske og sebrafisk deler 70 % av genene. I tillegg blir den tidlig kjønnsmoden og suser gjennom livet i et tempo forskerne liker godt.

Er det rart den er populær på laben?

Nå viser ny forskning at det trolig er grunn til å tolke resultater fra sebrafiskforsøk med en viss varsomhet. Ulike labmiljøer har nemlig kultivert ulike stammer av fisken, noe som har medført genetisk variasjon mellom de stammene som brukes til forskning.

- Vi har studert genmateriale fra fire stammer, og resultatene tyder på genetiske forskjeller som gir svært forskjellige reaksjoner på de samme kjemiske stoffene. Det betyr at man må være forsiktig med å generalisere om sebrafiskens respons på giftstoffer eller legemidler så lenge man bare har brukt én eller noen få stammer i forsøkene, sier Roger Lille-Langøy.

Foto/ill.:

Jens Helleland Ådnanes

Lille-Langøy er overingeniør ved Institutt for biovitenskap ved UiB og del av forskningsgruppen for miljøtoksikologi. Her studerer de hvordan levende organismer påvirkes av og håndterer stoffer de ikke har produsert selv, som for eksempel miljøgifter.

Vaktpost og kommandant

Sentralt i forsvaret mot slike fremmedstoffer, står proteinet Pxr (pregnant X receptor).

- Pxr er det vi kaller en kjernereseptor. Vi mennesker har 48 slike, og dette er kort fortalt gener som slår de 20 000 andre genene våre av og på etter hvilke oppgaver som til enhver tid skal utføres, forklarer Lille-Langøy.

- Blant Pxrs viktigste oppgaver er mobilisering av kroppens kjemiske forsvar. Den oppfatter når det dukker opp skadelige kjemikalier og aktiverer produksjonen av en lang rekke proteiner som er involvert i nedbryting og utskilling av fremmedstoffer, sier han.

Pxr er med andre ord vaktpost og kommandant i én og samme skikkelse. Den oppdager inntrengerne og utkommanderer troppene som skal få has på dem. Den kontrollerer også styrken i motangrepet.

Klipp-og-lim for viderekomne

For å vise at genetisk variasjon kan ha betydning for sebrafiskens kjemiske forsvar, har Lille-Langøy og kollegene utsatt Pxr fra fire stammer av fisken for ett soppmiddel og ett bedøvelsesmiddel. Forsøkene kan trygt kalles klipp-og-lim for viderekomne.

- Fra leveren til sebrafisken hentet vi ut ribonukleinsyre – RNA – som i praksis er en oppskrift på protein. Grunnen til at vi brukte lever, er at det er et viktig organ i forbindelse med utskilling av fremmedstoffer. Vi kunne med andre ord forvente at Pxr-genet var veldig «påslått» her, sier overingeniøren.

Basert på denne oppskriften, laget forskerne et DNA-molekyl – et såkalt plasmid. Plasmidet ble brukt for å overføre Pxr-gener fra sebrafisk til det som kalles vertsceller; i dette tilfellet apenyreceller dyrket på laben.

- Dermed hadde vi apenyreceller som var i stand til å produsere sebrafisk-Pxr, slik at vi kunne studere Pxr-genets aktivitet på laben. Grunnen til at vi brukte akkurat apenyreceller, er at det her normalt vil være lave verdier av Pxr, forklarer Lille-Langøy.

Nå trengte forskerne bare en pålitelig metode for å registrere om Pxr ble aktivert når cellene ble utsatt for bedøvelses- eller soppmiddel. Løsningen fant de hos ildflua.

Ståle Ellingsen viser deg rundt i sebrafisklaboratoriet til Institutt for biologi:

Og det ble lys!

- Vi brukte enda et plasmid, basert på luciferase, som er det enzymet ildflua bruker for å lage lys. Også dette plasmidet ble overført til apenyrecellene – sammen med sebrafisk-Pxr.

- Og nå skal du vel fortelle meg at apenyrecellene begynte å lyse når kjernereseptoren ble aktivert?

- Det er akkurat det jeg skal. Når fremmedstoffene blir registrert, aktiveres Pxr og skaper en binding til luciferaseplasmidet. Dette starter produksjonen av luciferase i apenyrecellene og skaper en kjemisk reaksjon som frigir lys. Vi kunne ikke se det med det blotte øye, men målte det med en avansert lysmåler.

Ved hjelp av det avanserte molekylpuslespillet, kunne Lille-Langøy og kollegene konstatere stor variasjon i reaksjonen på både sopp- og bedøvelsesmiddelet. Kjernereseptoren fra én sebrafiskstamme – som ikke var kultivert i laboratorier, men kom fra en dyrebutikk – viste nesten ingen reaksjon i det hele tatt.

Kjernereseptorene fra sebrafiskstammer dyrket fram i laboratorier, viste mye kraftigere reaksjoner, men også her var det forskjeller.

- Vi har gjort forsøk med bare to stoffer, men jeg blir ikke overrasket om det viser seg at den genetiske variasjonen mellom stammene fører til ulike reaksjoner også på andre stoffer. Det er i alle fall viktig å ha dette i bakhodet når man tolker resultater, særlig siden forskere ofte ser sebrafisken som en «modellfisk» som representerer flere fiskearter, sier Lille-Langøy.

(Saken ble først publisert i Forskning.no 28. mai 2019)