По мнению ученых УрФУ, результаты глобального исследования показали, что зебраданио (Danio rerio) могут служить альтернативой грызунам в ряде экспериментов, включая тестирование лекарственных препаратов, редактирование генома, разработку эмбриологических методик и изучение психических расстройств. В ходе исследований на 488 взрослых данио, представленные в Lab Animal, позволяют стандартизировать протоколы тестирования и повысить надежность исследований, утверждают авторы.
По словам Александра Жданова, ассистента департамента биологии и фундаментальной медицины УрФУ и одного из участников международного исследования, в естествознании ключевую роль играют воспроизводимость и повторяемость результатов, полученных в ходе экспериментов.
«При проведении экспериментов на живых организмах критически важно определить причину расхождений в результатах: допустил ли экспериментатор ошибку, была ли нарушена методика или причиной стали особенности индивидуальной изменчивости используемых модельных организмов? Это напрямую сказывается на оценке достоверности полученных данных. В связи с этим, любой живой организм, рассматриваемый исследователями как потенциальная научная модель, должен пройти тщательную проверку на воспроизводимость и повторяемость результатов экспериментов – своего рода «контроль качества», который позволит убедиться в возможности стабильной и продуктивной работы с ним. Грызуны успешно прошли подобную проверку и стали своего рода золотым стандартом, — уточнил Александр Жданов.
По мнению ученого, нейропсихиатрические расстройства, такие как тревожные состояния, затрагивающие более 300 миллионов человек по всему миру, все чаще изучаются с использованием рыбок «зебра» в качестве модельных организмов. Однако, несмотря на их широкое применение в нейроповеденческих исследованиях, ученые не пришли к согласию относительно наилучших условий проведения тестов.
На основании 2435 наблюдений, проведенных в 20 лабораториях, расположенных по всему миру, ученые из Уральского федерального университета совместно с коллегами из Новосибирска, Санкт-Петербурга и Сочи, а также из Австралии, Аргентины, Бразилии, Великобритании, Китая, Португалии, США и Чили определили, какие факторы оказывают значительное воздействие на результаты экспериментов с рыбами данио рерио, а какие не играют существенной роли.
«Александр Жданов пояснил, что для оценки поведения рыбок был выбран распространенный и показательный тест – испытание новым аквариумом. Этот метод позволяет наблюдать за реакцией рыбы на непривычную или новую среду, что для человека можно сравнить с оказанием на необитаемом острове, в лесу или в новом рабочем коллективе.
В рамках исследования все лаборатории использовали единый протокол: стандартный пятиминутный тест проводился в новом аквариуме в одно и то же время по местному часовому поясу, с одинаковым количеством особей (по 12 самцов и 12 самок).
Анализ показал, что на результаты поведенческого теста, проводимого с использованием нового аквариума, содержащего рыбок «зебр», воздействуют: пол испытуемого животного, используемый тип корма, плотность популяции животных в аквариуме и уровень шума. В то же время, такие факторы, как температура воды, освещенность, pH, чистота воды и другие, оказывают минимальное воздействие.
Поведение самок оказалось более тревожным по сравнению с поведением самцов, что указывает на важность определения пола при проведении экспериментов. Оптимальная плотность рыбок в аквариуме (пять особей на один литр воды) и корм, содержащий необходимые питательные вещества, такие как коловратки, способствовали снижению проявлений тревожного поведения).
«Полученные данные дают основания полагать, что поведенческие эксперименты с Danio rerio можно успешно повторять и воспроизводить. Не имеет значения место проведения исследования – будь то Китай, Россия или Америка, – при поддержании базовых условий содержания можно ожидать схожих результатов. Александр Жданов выразил уверенность в том, что эта работа повысит результативность экспериментальной деятельности с использованием зебраданио.
В дальнейшем эксперты намерены изучить возможность повторного проведения фармакологических тестов на данио.
Фотографии и сведения предоставлены Отделом научных коммуникаций УрФУ