Геноинженеры создали рыбу со «светящимися болезнями»

Флюоресценция помогает ученым отследить то, что делают с телом загрязняющие вещества

Генетически модифицированная рыба, которая просвечивается зеленым светом, помогает исследователям понять процессы, которые происходят в организме от воздействия химических загрязнителей.

Эндокринные «разрушители» - это вещества, которые находятся в широком диапазоне промышленных изделий – от пластика до многих женских противозачаточных средств.

Эти химические вещества копируют воздействие половых гормонов и приводят к различным репродуктивным проблемам, как у людей, так и у животных. Предыдущее исследование показало, что химикаты своим воздействием изменили пол рыбы, а у людей они вызывали эндокринные разрушения, которые были связаны со снижением количества спермы и раковыми образованиями, тестикулярными, и молочных желез.

Когда ученые отслеживали изменения, которые вызывают эндокринные разрушения в теле человека и животного, они столкнулись с трудностями. Но в конце концов команде удалось генетически модифицировать полосатую перцину так, чтобы она просвечивалась в местах, где присутствует эндокринноразрушающий химикат — и, таким образом, ученые могли видеть, где агент физиологически приносит вред.

«Мы вживили в организм генетические элементы, которые специально разработаны, чтобы идентифицировать, куда проникают химикаты и как они долгосрочно действуют в пределах тела», - сказал лидер исследования Чарльз Тайлер из университета Эксетера в Великобритании.

«Эта генетическая машина производит белки, которые не вмешиваются в процесс действия интересующих нас химических агентов в теле, но они излучают зеленый свет под флуоресцентным микроскопом, обеспечивая «систему оповещения», благодаря которой становится возможным идентифицировать, какие ткани тела затрагиваются, - говорит Тайлер. - Это, в свою очередь, дает возможность вычислить, где будут дислоцироваться потенциальные медицинские воздействия загрязнителей у людей».

Полосатая перцина, светящаяся под микроскопом (фото nationalgeographic.com)

Тайлер и его команда подвергли полосатую перцину воздействию химических агентов различного уровня и дозировки, которые затрагивали, в основном, гормон эстроген: этинилэстрадиол, который содержится в противозачаточных таблетках; нонилфенол, который есть в красках и промышленных моющих средствах; и бисфенол А (BPA), компонент многих типов пластика.

Все эти вещества были введены в качестве загрязнителей и вызывали проблемы, такие как гендерные изменения, снижение фертильности и повышение риска формирования в организме злокачественных образований.

Исследователи подвергли рыбу воздействию различных эндокринных разрушителей в разной концентрации и затем использовали микроскоп, чтобы увидеть, какой из органов рыбы начнет светиться — и таким образом ответит — на воздействие химикатов.

Эти данные помогут исследователям определить границы, при которых химикаты затрагивают различные ткани и органы в теле.

Немаловажным для ученых оказалось то, что наблюдение светящейся рыбы подтвердило результаты предыдущего исследования, в частности связь между бисфенолом A и проблемами с сердцем.

«Мы действительно наблюдали, как сердце рыбы особенно ярко начало светиться в ответ на бисфенол A, - сказал Тайлер. - Таким образом, мы можем сосредоточиться на наблюдении сердца и попытаться рассмотреть механику того, что происходит».

Тайлер и его коллеги также изучали, как химические агенты воздействуют на другие органы рыбы, – светиться стали ее глаза и скелетные мышцы.

«Ранее предполагалось, что эти химические вещества воздействуют на печень, яички или яичники, но на примере рыб мы идентифицировали их воздействие во многих других тканях, включая некоторые части мозга», - сказал исследователь.

Пока флуоресцентная технология применяется только на рыбе, которой менее шести дней, потому что ее кожа уже должна развить пигментацию, что влияет на наблюдение флюоресценции.

«Следующая фаза - исследование рыб, которые испытывают недостаток в пигменте кожи, что позволит команде наблюдать реакции флуоресценции также у взрослой рыбы», - сказал Тайлер.