Logotyp Curie
Närbild zebrafisk.

Ser man till antalet vetenskapliga artiklar där forskningen inbegriper djurförsök är möss och råttor fortfarande de vanligaste försöksdjuren, men därefter kommer zebrafisken. Foto: Karolinska Institutet

Zebrafisken är försöksdjuret som gör att antalet djurförsök minskar

Zebrafisken är ett av de vanligaste försöksdjuren numera, både i Sverige och i andra länder. Framför allt görs försök på embryonivå, med fiskägg som är högst fem dagar gamla. Då handlar det inte ens om djurförsök utan om försök på cellnivå.

Försök på cellnivå är etiskt tilltalande, säger Jonas von Hofsten. Han är docent vid Umeå universitet och ansvarig för driften av UZF, Umeå Zebrafish Facility.

UZF är det officiella namnet på Umeå universitets forskningsanläggning för zebrafiskar. Den omfattar mer än 500 akvarier av olika storlek.

Zebrafiskens historia som försöksdjur börjar i Oregon i USA på 1970-talet. Där fanns neurologen George Streisinger som också hade ett stort intresse för akvariefiskar. Han upptäckte att zebrafisken jämfört med till exempel möss var enklare att arbeta med i försökssammanhang och införde successivt zebrafisken på sitt laboratorium.

– Han utvecklade egna försöksmetoder och hans efterföljare spred kunskapen vidare, berättar Jonas von Hofsten.

Banbrytande forskare gick över till zebrafisk

På 80-talet fick den kända tyska genetikern Christiane Nüsslein-Volhard upp ögonen för zebrafisken. Hon bedrev då en banbrytande forskning om embryoutveckling (vilket bland annat har haft stor betydelse för att kunna förklara missbildningar hos människan) som hon 1995 skulle få nobelpriset för. Den forskningen genomförde hon med hjälp av bananflugor. Så småningom gick hon helt och hållet över till zebrafiskar.

– Och när Christiane Nüsslein-Volhard och ytterligare ett antal forskare identifierade, kartlade och sammanställde de gener som spelar en viktig roll i zebrafiskens utveckling, ja, då exploderade användningen av zebrafiskar som djurförsöksmodell, fortsätter Jonas von Hofsten.

Varför är zebrafisken så bra som försöksdjur?

– För att vi genetiskt kan modifiera den på ett säkert, billigt och snabbt sätt. Dessutom på ett etiskt tilltalande sätt. Majoriteten av de försök vi gör görs nämligen inte på fiskar utan på ägg som fiskarna har lagt.

En hane och hona som parar sig kan under gynnsamma omständigheter (fiskarna ska vara välnärda och må bra) producera 200 ägg i veckan. Efter parningen får hanarna och honorna återgå till sina akvarier.

– De försök som sedan görs sker på embryon, och då räknas inte det som djurförsök om de är fem dagar eller yngre, utan som försök på cellnivå. Hade vi använt möss hade vi varit tvungna att avliva mushonan för att plocka ut embryona. Då hade det varit djurförsök, etiskt mera komplicerat och dessutom mycket dyrare.

Genomskinligheten är en fördel

Ytterligare ett plus med zebrafiskens embryon är att de är transparenta, det vill säga genomskinliga, och därför lätta att arbeta med i mikroskop.

I Umeå är Jonas von Hofsten och hans kollegor särskilt intresserade av muskeldystrofi, en genetisk förändring som gör att muskelvävnad bryts ner. Det finns flera varianter av muskeldystrofi som angriper olika muskelgrupper i människokroppen. Det är en grupp mycket allvarliga sjukdomar som medför stort lidande för den som drabbas och som ofta också leder till en tidig död.

Zebrafisken har tydligt separerade muskelgrupper. Det gör att den lämpar sig särskilt väl för forskning på det här området.

– Vi kan utnyttja det faktum att viss muskulatur påverkas mer än annan muskulatur. Vi gör som sagt väldigt få försök som involverar själva fisken, men när det gäller forskning om muskeldystrofi använder vi genmodifierade zebrafiskar.

Vad som är intressant när det gäller muskeldystrofi, och även en sjukdom som till exempel ALS, är att ögonmusklerna nästan aldrig påverkas. Vad finns då i ögonmuskulaturen som inte finns i annan muskulatur?

Jo, en speciell gen som är väldigt aktiv.

– I våra försök såg vi till att den genen ”slogs på” i muskulatur som den normalt inte finns i.

Sjuk muskel blir ”lurad”

Man skulle kunna säga att den sjuka muskeln lurades att tro att den var frisk. Och fiskarna blev påtagligt piggare. De simmade bättre, muskelfibrerna bröts ner i mindre utsträckning och fiskarna fick en förbättrad överlevnad.

– Detta är en fantastisk upptäckt om den kan överföras till människor, för i dag finns nästan inga mediciner att ge, konstaterar Jonas von Hofsten.

Det är kanske svårt att förstå, men de grundläggande biologiska mekanismerna hos zebrafiskar och människor är otroligt lika. 70 till 80 procent av de sjukdomsalstrande generna ger samma symtom hos fiskar som hos människor.

– Tack vare försöksdjuret zebrafisken kan vi undvika många typer av djurförsök, säger Jonas von Hofsten.

https://djurforsok.info/1961.html

Fakta om muskeldystrofi

Muskeldystrofi är inte en sjukdom utan flera som drabbar musklerna. De bryts ner och ersätts av bindväv och fett.

Muskeldystrofi är ärftligt.

Det finns andra sjukdomar som också leder till muskelsvaghet och muskelförtvining. ALS, som nämns i artikeln, är en av dem. ALS står för amyotrofisk lateralskleros och kännetecknas av att nervceller i hjärnan, hjärnstammen och ryggmärgen dör. Gradvis slås kroppens funktioner ut, den ena efter den andra.

Sjuka muskler luras att tro att de är friska. Så skulle man kunna sammanfatta Umeåforskarnas forskning om muskeldystrofi. Zebrafisken är en anledning till att man kommit så långt som man har kommit i den här forskningen. En annan anledning är den så kallade gensaxen crispr som resulterade i ett nobelpris 2020.

Fakta om gensaxen crispr

Gensaxen crispr (CRISPR-Cas 9 för att vara exakt) är en viktig uppfinning för att kunna förflytta gener på det sätt som Jonas von Hofsten talar om när en gen flyttas från en muskel till en annan för få den att tro att den är frisk. Med stor exakthet kan forskare med hjälp av gensaxen förändra arvsmassan i till exempel celler.

Forskaren som upptäckte gensaxen heter Emmanuelle Charpentier och kommer från Frankrike, men när hon gjorde sin upptäckt arbetade hon på samma universitet som Jonas von Hofsten jobbar på, Umeå universitet i Sverige. Hon fick tack vare crispr nobelpriset i kemi 2020 tillsammans med den amerikanska biokemisten Jennifer Doudna som hon samarbetade med.