Zebrafischembryonen

Zebrafisch (Danio rerio)

1. Der Zebrafisch in der translationalen Forschung – Krebsmetastasierung

Das in der Forschung am häufigsten eingesetzte Tiermodel ist die Maus. Eine Alternative ist der Zebrafisch, der eine Vielzahl an Vorteilen hat und in der EU erst ab etwa 120 Stunden nach der Fertilisierung (hpf) als „geschütztes Tier” eingestuft wird. Es wird davon ausgegangen, dass Zebrafische in diesen Stadien nicht in gleicher Weise Schmerzen empfinden wie ältere Wirbeltiere (refinement, replacement). Unser Ziel ist es, das Zebrafisch-Xenotransplantatmodell zu etablieren, um die Mechanismen der Metastasierung von Tumoren besser zu verstehen und neue Therapien zu entwickeln. Die Grundidee des Zebrafisch-Xenotransplantatmodells besteht darin, menschliche Krebszellen in das Gefäßsystem zu injizieren, von wo aus sie sich passiv über den Blutkreislauf ausbreiten. Ähnlich wie bei Menschen und Mausmodellen werden die transplantierten Zellen im Zebrafischmodell zufällig über das Blutkreislaufsystem verteilt und heften sich an ein Endothelbett, sowohl passiv durch physikalische Einschließung als auch aktiv durch den Einsatz von Zell-Zell-Adhäsionen, was die Initiierung einer perivaskulären Metastasierung und die anschließende Extravasation erleichtert. Zebrafische haben gegenüber „herkömmlichen” Krebsmodellorganismen mehrere Vorteile: hohe optische Transparenz (nicht-invasive Bildgebung, große Anzahl fluoreszierender Reporter-Zebrafischlinien), Transplantation nach 48 hpf, Kolonisierung innerhalb von 2-6 Tagen, hohe Fruchtbarkeit (pro Paar und Woche mehrere hundert Nachkommen), Befruchtung der Eier außerhalb des Uterus, hohe Homologie zum Menschen (70 % der Gene, 85 % aller krankheitsrelevanten Gene sind konserviert). Insgesamt ermöglicht das Zebrafischmodell nicht nur eine effiziente Visualisierung des gesamten Prozesses der frühen Metastasierung durch hochauflösende Live-Bildgebung auf der Ebene des gesamten Tieres, sondern auch die Modulation des Prozesses, um die Mechanismen aufzuklären, die den Prozess der frühen Metastasierung steuern.

2. Übersichts-/ Originalartikel

  1. Schwab A, Rao Z, Zhang J, Gollowitzer A, Siebenkäs K, Bindel N, D’Avanzo E, van Roey R, Hajjaj Y, Özel E, Armstark I, BereuterL, Su F, Grander J, Bonyadi Rad E, Groenewoud A, Engel FB, Bell GW, Henry WS, Angeli JPF, Stemmler MP, Brabletz S, Koeberle A, Brabletz T. Zeb1-mediated control of the phospholipid PUFA/MUFA ratio in EMT/plasticity-associated cancer cell ferroptosis. Nat Cell Biol. 2024; 26(9):1470-1481.
  2. Groenewoud A, Yin J, Gelmi MC, Alsafadi S, Nemati F, Decaudin D, Roman-Roman S, Kalirai H, Coupland S, Jochemsen A, Jager M, Engel FB, Snaar-Jagalska E. Patient-derived zebrafish xenografts of uveal melanoma reveal ferroptosis as a drug target. Cell Death Discov. 2023; 9(1):183.
  3. Groenewoud A, Forn-Cuní G, Engel FB, Snaar-Jagalska BE. XePhIR: The zebrafish Xenograft Phenotype Interactive Repository. Database. 2022; baac028.

3. Kontakt:


Prof. Dr. rer. nat. Dipl. Ing. Felix B. Engel
Universitätsklinikum Erlangen
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Nephropathologische Abteilung
Leiter Experimentelle Nieren- und Herzkreislaufforschung
Medizinische Klinik 2 – Kardiologie und Angiologie
Leiter Molekulare Kardiologie
Kussmaulallee 12 (TRC)
Room U1.015
91054 Erlangen, GERMANY
 
felix.engel@uk-erlangen.de
+49 (0)9131-85 35659
https://www.nephropathologie.uk-erlangen.de/exp-nieren-und-kreislaufforschung/