Denne lille fisken hjelper forskerne til å forstå alvorlege sjukdomar

11 hours ago 2

Denne artikkelen er produsert og finansiert av Nord universitet - les mer.

Sebrafisken kan gro ut kroppsdelar og har DNA som er 70 prosent likt vårt.

Forskarens beste ven: Sebrafisken har vorte ein uvurderleg modellorganisme i medisinsk forsking. No får ho topp stell og moderne fasilitetar ved Nord universitet – til nytte for forskarar over heile verda. (Foto: Cesilie Røtnes Amundsen)

I et laboratorium på Nord universitet skal små sebrafisk få reint vatn og reine kar å symje i.

Fiskehelse og kvalitet er alfa og omega for at forskarar ved universitetet skal kunne drive grunnforsking ved hjelp av fiskane, for betre å kunne forstå ulike sjukdommar hos pattedyr.

Vi kjem alle frå same utgangspunkt, men har utvikla oss i ulike retningar gjennom evolusjonen.

Cesilie Røtnes Amundsen

– Sebrafisken og mennesket deler 70 prosent av DNA-et. Dei veks fort og er kjønnsmodne etter tre månader. Dette er noko av grunnen til at dei er fantastiske forsøksdyr, fortel biolog og sebrafiskansvarleg, senioringeniør Cesilie Røtnes Amundsen.

Gjennom forsking kan fiskane bidra til at vi forstår sjukdommar hos alle dyr betre. Til dømes sjukdommar som kreft, Alzheimer og Parkinson. Desse fiskane kan òg hjelpe forskarar å forstå korleis menneskehjernen fungerer – både når han er frisk og når han er sjuk.

Kara blir vaska før Madeleine Jodal forsiktig tømmer over frå dei gamle kara til dei reine. Samstundes følgjer ho og kollega Cesilie R. Amundsen nøye med på korleis fiskane ser ut til å ha det.

Veks ut igjen – nesten magisk

Mykje av forskinga blir gjort på embryo-nivå, som vil seie på eit foster i tidleg stadium av svangerskapet. Det er fordi embryoet er gjennomsiktig og på dette nivået nesten identisk med menneskelege embryo. Forskarane injiserer gen, sjukdommar – eller fjernar gen – i egga, anten heilt tidleg eller etter første celledeling.

Når fisken veks seg litt større, kan forskarane òg utan problem ta prøvar frå til dømes ei finne, for å sekvensere DNA.

DNA-sekvensering er ifølgje Store norske leksikon ulike metodar som blir brukte for å kunne lese den genetiske koden, altså rekkjefølgja på bokstavane, eller basepara, i arvestoffet.

Det er når dei tek delar av fisken at det tilsynelatande magiske skjer: Kroppsdelane veks ut igjen!

– Det at fisken regenererer seg, gjer at vi kan forske på kva som ligg bak denne evna, og ikkje berre på ulike sjukdommar, forklarar Røtnes Amundsen.

Forsking på sebrafisk

Forsking på sebrafisk har fleire viktige samfunnseffektar. Under er nokre døme:

Medisinsk forsking: Sebrafisk blir ofte brukt som modellorganisme. Dette har bidrege til betre forståing av menneskelege sjukdomar og utvikling av nye medisinar.
Hjerneforsking: Dei gjennomsiktige larvane til sebrafisken gjer det mogleg for forskarar å observere utviklinga av hjernen i sanntid.
Miljøforsking: Sebrafisk blir òg brukt til å studere miljøpåverknader, som forureining og klimaendringar.
Fakta om sebrafisk er utforma ved hjelp av KI, og kvalitetssjekket.

Forsking har så langt vist at heile 84 prosent av menneskelege sjukdommar har ein homolog motpart i sebrafiskane – altså sjukdommar av same type.

Difor kan fiskane òg brukast i toksikologiske undersøkingar, eller undersøkingar av giftstoff. Som til dømes testing av avløpsvatn.

Madeleine Jodal er konsentrert og forsiktig med dei dyrebare fiskane, som no har flytta inn i Noatun på campus Bodø.

Egnar seg svært godt til forsking

Førsteamanuensis Terhi Kärpänen er ein av forskarane som har stor nytte av fiskane i si forsking.

– Sebrafisk eignar seg svært godt til forsking. Dei blir brukte både til grunnforsking og anvend forsking. Det at ein så stor del av sjukdommar hjå oss menneske har ein lik motpart i sebrafiskane, gjer dei til ein ideell modell for å forske på genfunksjonar og genetiske sjukdommar.

– Ved Nord universitet forskar vi blant anna på genfunksjonar, spesielt i utvikling av blod- og lymfeårer. Eg har òg vore med på storskala genetisk screening, noko sebrafisk er godt eigna til, fortel Kärpänen.

Sebrafisk blir ofte brukt som modellorganisme i medisinsk forsking på grunn av den genetiske likskapen med menneske.

Fiskehelsa er viktig

Amundsen og kollega Madeleine Jodal steller så godt dei kan med fiskane, slik at kvaliteten blir så god som mogleg. Slik aukar sjansen for god kvalitet i forskinga.

– Fiskehelsa er viktig, så vi følgjer nøye med på korleis fiskane har det. Helseovervakinga gjer at vi blant anna sender prøvar til eit eksternt laboratorium, der dei blir analyserte for dei vanlegaste bakteriane ein kan finne hos sebrafisk.

– Det er svært viktig at vi forskar på frisk fisk, slik at ikkje helsetilstanden påverkar forskingsresultata. Vi lagar foret sjølve, og i tillegg til å halde kara reine, blir vatnet dei lever i reinska med fleire filter, fortel Amundsen.

Slik skal fiskehelsa optimaliserast, slik at forskarane får best mogleg kvalitet på forskinga.

Dette krev ikkje berre praktisk kunnskap. Begge må òg halde seg fagleg oppdaterte, sidan fagfeltet er i stadig utvikling.

Det teknologiske rommet som reinsar vatnet og sørgjer for at det heile tida sirkulerer reint vatn i fiskekara.

Stort, internasjonalt nettverk

Amundsen held seg ikkje berre oppdatert. Ho leiar òg eit nordisk nettverk.

– Eg byrja tidleg å byggje opp nettverk, for det var for nokre år sidan lite kunnskap om kva sebrafiskane kan bidra med i forskinga. Eg leier no eit nettverk som heiter Nordic Zebrafish Network. Vi er i ferd med å byggje opp ei nettside, slik at vi kan spreie kunnskapen. Dette samarbeidet er svært verdifullt for meg, og givande for Nord universitet, seier Amundsen.

Forsking på sebrafisk verkar å oppta forskarar over heile verda, noko Amundsen meiner kom tydeleg fram under eitt av kursa ho var med å arrangere i 2024.

– Det kom forskarar heilt frå Sør-Afrika for å delta på eit kurs eg var med å halde ved Karolinska Institutet i Stockholm. Det viser behovet, seier ho.

Fiskane er på flyttefot frå forskingsstasjonen i Mørkvedbukta og opp i dei tilrettelagde, nye lokala.

Forsking på sebrafisk ved Nord

Ved Nord universitet studerer forskarane mellom anna:

Utviklingsbiologi, det vil seie korleis fisken utviklar seg frå befruktning til eldre individ.
Biomedisin, som er kommunikasjon mellom tarm og hjerne. Mikrofloraen i tarmen påverkar hjernefunksjonen. Sebrafisk blir brukt for å undersøkje korleis fisken si åtferd blir påverka av mikrofloraen i tarmen.
Grunnforsking på arvestoffet, eller struktur og funksjon av det totale arvestoffet hos fisk.

Sebrafisk blir òg brukt som modellart for å forstå samanhengen mellom ernæring og helse: Olje fra mikrober kan bli viktig i kampen mot hjerte- og karsykdommer (forskning.no)

Prosjekt som involverer bruk av sebrafisk som modell for å studere samanhengen mellom tarmsjukdom og mikrobiota, er mellom anna det EU-finansierte prosjektet Algae4IBD (Algae4IBD - Health from aquatic resources - Algae4ibd), som fakultetet deltek i.