一种皮肤透明的小鱼可能在我们治疗儿童癌症的方式上产生重大影响——这项研究正在肯塔基大学马基癌症中心进行。
斑马鱼是原产于南亚的热带淡水鱼，肯塔基大学马基癌症中心研究员、肯塔基大学医学院分子与细胞生物化学系副教授杰西卡·布莱克本(Jessica Blackburn)博士表示，它们对癌症研究特别有用。这些鱼可以为癌症生物学提供重要见解，这些见解可以推动发现毒性更低、更有效的治疗方法。
为什么选择斑马鱼？
因为斑马鱼幼虫的皮肤是透明的，布莱克本和她实验室的研究人员可以通过显微镜观察肿瘤如何从一个细胞发展成整个肿瘤。这种实时细节水平在其他研究模型中是不可能实现的。斑马鱼代谢药物的方式也与人类处理药物的方式非常相似，这意味着与典型的细胞培养方法相比，这些鱼可以为药物在患者身上的作用提供更好的见解。
斑马鱼还与人类共享70%的基因。某些基因在癌症中过度表达，意味着它们制造过多的蛋白质或其他物质。布莱克本说，她的实验室通常可以在斑马鱼中找到那些确切的人类基因。研究人员然后可以给鱼植入肿瘤，操纵基因，观察肿瘤如何生长或对不同药物的反应。
使用斑马鱼进行癌症研究的实验室相对较少，但全球范围内正在不断增加。作为肯塔基本地人和第一代大学生，布莱克本最初在哈佛大学(Harvard University)进行博士后癌症生物学研究时就开始使用斑马鱼。
阿凡达模型
近年来，癌症治疗取得了长足进步。许多肿瘤都经过测序以了解哪些特定基因发生了变化。然而，这种测序并不总是为医生提供所有必要细节，以确定哪些药物对每个孩子最有效。
布莱克本的一个项目在她的实验室中被称为"阿凡达模型"(Avatar model)。研究人员获取儿童的肿瘤细胞样本，并将这些细胞注入斑马鱼体内。然后，他们用各种药物治疗这些鱼，以找出对那个特定孩子最有效的药物。
布莱克本说："我们有一个功能性测试，可以将每种药物放入鱼体内，观察肿瘤对这些药物的反应或不反应。如果我们能让它发挥作用，这可能会帮助临床医生为这些孩子找到最佳治疗方法。"
使用斑马鱼使布莱克本能够极其快速地获得数据。从她收到患者样本到数据准备就绪需要五天时间——这意味着可以快速做出治疗决策。使用小鼠的类似模型可能需要长达六个月。
她说："有时候孩子们没有六个月的时间，所以这可能是对临床医生已经在做的事情的补充。"
为患癌症的儿童带来改变
布莱克本正在申请一项拨款以收集更多数据并进行额外测试，希望这一过程将在不久的将来对患者有所帮助。
布莱克本说："首先，我们需要回顾性数据。这涉及查看已经接受治疗的患者。我们将使用他们保存的样本在斑马鱼上进行测试，看看我们的结果是否与临床医生观察到的一致。"
下一步是收集鱼测试治疗在患者身上的效果数据。
尽管有许多儿童癌症的治疗选择，但其中许多治疗都有严重的长期副作用。布莱克本希望改进这些治疗选择，并将尖端科学发现转化为有意义的疗法。
她说："我觉得有很多改进的空间，鱼类模型可以帮助我们找到更好的药物。我只是认为儿童癌症不公平，我想把时间花在解决这个问题上。"
支持学生研究人员
布莱克本是一位充满热情的导师，致力于培养包容和支持性的培训环境，赋能下一代科学家。在她实验室接受培训的52名本科生已经获得了医学学位。
最近获得肯塔基大学医学院早期职业指导奖的布莱克本说："我们做了很多下一代科学家和医生的培训工作。"
下一代包括最近完成布莱克本实验室药理学博士学业的马吉德·阿尔-哈马利(Majd Al-Hamaly)博士。阿尔-哈马利的研究重点是寻找导致T细胞急性淋巴细胞白血病复发的机制。她使用斑马鱼筛选了770多种美国食品药品监督管理局(FDA)批准的药物，以找到阻止白血病细胞生长和繁殖的化合物。她还发现了一种此前未知的控制这种类型白血病自我更新能力的蛋白质。这一发现为开发专门针对并阻止白血病的药物开辟了新途径。
阿尔-哈马利表示，使用斑马鱼可以更容易快速筛选数百种药物。
她说："与细胞培养相比，斑马鱼真的能以一种非常转化的、生物学相关的方式帮助你缩小列表范围。"
阿尔-哈马利很感激在布莱克本实验室期间获得的指导和培训，其中包括每周数据俱乐部、职业规划午餐以及科学交流和演讲培训。
阿尔-哈马利说："[布莱克本]投入大量时间正确指导她的受训者，确保他们在实验室中获得最佳的科学和个人体验。她真的帮助你导航你的博士之旅，并为你提供获取培训所需资源。"
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