Скотт К. Барабэн, доктор философии, и его коллеги в Калифорнийском университете, Сан-Франциско (UCSF), тщательно оцененный, мог ли бы видоизмененный данио-рерио служить моделью для DS, и затем развивал новый метод проверки, чтобы быстро определить потенциальные лечения DS, использующего этих рыб. Это исследование было поддержано Национальным Институтом Неврологических расстройств и Удара (NINDS), части Национальных Институтов Здоровья и основывается на новаторских моделях данио-рерио эпилепсии, сначала описанных лабораторией Барабэна в 2005.Синдром Dravet обычно вызывается мутацией в гене Scn1a, который кодирует для Nav1.1, определенный ионный канал натрия, найденный в мозгу.
Ионные каналы натрия очень важны для связи между клетками головного мозга и надлежащего мозгового функционирования.Исследователи нашли, что данио-рерио, которые были спроектированы, чтобы иметь мутацию Scn1a, которая вызывает DS в людях, показал некоторые из тех же самых особенностей, таких как непосредственные конфискации, обычно замечаемые в детях с DS. Неспровоцированная деятельность конфискации у рыбы мутанта привела к гиперактивности и конвульсиям целого тела, связанным с очень быстрым плаванием. Эти типы поведений не замечены у нормального здорового данио-рерио.
«Мы были также удивлены тем, насколько подобный профиль препарата данио-рерио мутанта был тому из пациентов Dravet», сказал доктор Барабэн. «Противоэпилептические средства, которые, как показывают, обладали некоторыми преимуществами в пациентах (таких как benzodiazepines или stiripentol) также, показали некоторую антиэпилептическую деятельность в этих мутантах. С другой стороны многие противоэпилептические средства, которые не уменьшают конфискации в этих пациентах, не показали эффекта у данио-рерио мутанта».
В этом исследовании исследователи развивали быстрый и автоматизированный тест на наркотики, чтобы быстро проверить эффективность различных комплексов у данио-рерио мутанта. Исследователи отследили поведение и измерили мозговую деятельность у данио-рерио мутанта, чтобы определить, оказали ли комплексы влияние на конфискации.
«Мутанты Scn1a часто захватывают, таким образом, относительно легко контролировать их поведение конфискации в основании и с другой стороны после применения препаратов», сказал доктор Барабэн. «Используя данио-рерио, размещенного индивидуально в чашку Петри с 96 частями, мы можем точно определить количество этого поведения конфискации. Таким образом мы можем проверить почти 100 рыб когда-то и быстро определить, имеет ли кандидат препарата какой-либо эффект на эти непосредственные конфискации».
В первом такое применение этого подхода исследователи UCSF показали 320 комплексов и нашли, что clemizole был самым эффективным при запрещении деятельности конфискации. Clemizole одобрен американским Управлением по контролю за продуктами и лекарствами и имеет безопасный профиль токсикологии. «Это открытие было абсолютно неожиданно. На основе того, что в настоящее время известно о clemizole, мы не предсказали, что он будет иметь антиэпилептические эффекты», сказал доктор Барабэн.Эти результаты предполагают, что данио-рерио мутанта Scn1a может служить хорошей моделью DS и что тест на наркотики может быть эффективным при быстрой идентификации новых методов лечения для эпилепсии.
Доктор Барабэн также отметил, что когда-нибудь эти эксперименты могут быть «персонализированы», смотря на видоизмененного данио-рерио, которые используют генетическую информацию от отдельных пациентов.Это исследование финансировалось Исключительным, Нетрадиционным Исследованием, Позволяющим Ускорение Знаний (ЭВРИКА) программа в NIH, который поддерживает инновационное исследование с потенциалом для большого воздействия в биомедицинской науке.
«Цель ЭВРИКА программа должна обеспечить средство проверить рискованные идеи видеть, стоит ли их преследовать далее. Эти виды идей часто прибывают из левой стороны поля и очень творческие.
Так как они так уникальны, однако, может не быть никаких существующих предварительных данных, чтобы поддержать гипотезу или продемонстрировать выполнимость. ЭВРИКА гранты обеспечивают возможность собрать эту информацию», сказал Брэнди Фуремен, доктор философии, директор программы в NINDS.Это конкретное исследование было выбрано в ответ на запрос NINDS, чтобы помочь поощрить новое исследование в области эпилепсии. «Это исследование было отобрано для ЭВРИКА грант, потому что это предложило хорошо разработанную, изобретательную модель генетической эпилепсии, которая могла ускорить темп показа препарата для этой разрушительной формы педиатрической эпилепсии,» сказал доктор Фуремен.
Доктор Фуремен отметил, что эти результаты не только описывают новую модель синдрома Dravet, но и положительные результаты с неожиданным одобренным FDA препаратом могут привести к новым терапевтическим проспектам. «Есть больше работы, которая будет сделана, но я очень рад видеть эти начальные результаты. Эти виды новых направлений точно, что мы надеялись стимулировать с ЭВРИКА программа», сказала она.