生物醫(yī)學(xué)研究中的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型
現(xiàn)代藥物發(fā)現(xiàn)和開發(fā)使用各種工具和科學(xué)技術(shù)。使用簇狀規(guī)則間隔短回文重復(fù)序列(CRISPR)進(jìn)行的基因工程是新發(fā)現(xiàn)可能對制藥行業(yè)產(chǎn)生影響的一個(gè)突出例子。在生物醫(yī)學(xué)研究中生成轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型已成為藥物發(fā)現(xiàn)過程的重要組成部分,使科學(xué)家能夠更有效地研究新的治療方法和疾病。
綠色熒光蛋白(GFP)斑馬魚等轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型允許在藥物發(fā)現(xiàn)的早期階段對疾病和治療方法進(jìn)行新的研究。在受控的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中重現(xiàn)遺傳性疾病或有害疾病是早期藥物發(fā)現(xiàn)的核心。通過斑馬魚等同源動(dòng)物模型,科學(xué)家可以快速安全地識(shí)別潛在的有益分子和化合物。
什么是生物醫(yī)學(xué)研究中的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型
模式生物及其對科學(xué)的貢獻(xiàn)是藥物發(fā)現(xiàn)研究和開發(fā)的重要組成部分。整個(gè)生物系統(tǒng)的復(fù)雜性包括數(shù)量驚人的變量,這些變量可能會(huì)影響潛在的有希望的治療性打擊。
從理論化合物和分子方程到體內(nèi)動(dòng)物模型的步驟是藥物發(fā)現(xiàn)過程的關(guān)鍵部分。了解疾病和新藥在現(xiàn)實(shí)中如何運(yùn)作 - 即使是實(shí)驗(yàn)室控制的現(xiàn)實(shí) - 提供了有價(jià)值的見解,如果沒有生物體,這些見解是不可能收集的。
轉(zhuǎn)基因?yàn)榭茖W(xué)家提供了一種開發(fā)更有效的動(dòng)物模型的方法,依靠基因沉默,CRISPR和其他基因工程工具來確保生物體充當(dāng)人類的適當(dāng)替身。生物醫(yī)學(xué)研究中的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型有助于更好地了解新疾病,隨著藥物發(fā)現(xiàn)過程的繼續(xù),努力為受影響的患者提供更好的治療和治愈。
轉(zhuǎn)基因模型的突變和分析
當(dāng)涉及到生物醫(yī)學(xué)研究中的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型時(shí),藥物發(fā)現(xiàn)中常用的兩種主要類型。
突變
具有完全測序基因組的動(dòng)物模型可以輕松修改和編輯DNA,以滿足各種測試和測定的需求。就斑馬魚而言,已經(jīng)有超過14,000個(gè)已建立的突變隨時(shí)可用于藥物發(fā)現(xiàn)和其他科學(xué)研究。
分析細(xì)胞和通路
生物醫(yī)學(xué)研究中的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型不僅可以完全操縱或修改DNA,還可以用于分析細(xì)胞和途徑,作為在臨床前研究中收集數(shù)據(jù)的一部分。例如,GFP Zebrafish通常用于圖像分析,允許在早期藥物發(fā)現(xiàn)中快速簡便地進(jìn)行測試和分析。
GFP斑馬魚是轉(zhuǎn)基因替代動(dòng)物模型,設(shè)計(jì)用于在暴露于特定波長激發(fā)時(shí)發(fā)光。
在實(shí)踐中,生物醫(yī)學(xué)研究中的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型可以轉(zhuǎn)化為簡單的非侵入性大規(guī)模測試。依靠像GFP Zebrafish這樣的模型可以更好地了解新疾病和新療法如何與整個(gè)生物系統(tǒng)相互作用。
轉(zhuǎn)基因斑馬魚在生物醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用
生物醫(yī)學(xué)研究中的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型有助于完善實(shí)驗(yàn)范圍,并進(jìn)一步關(guān)注結(jié)果的細(xì)節(jié)。例如,像GFP Zebrafish這樣的模型生物可以更清楚地了解疾病及其治療方法zui終如何影響未來人類患者的生活。
斑馬魚代表了藥物發(fā)現(xiàn)的機(jī)會(huì),與人類共享進(jìn)化歷史和超過80%的疾病基因DNA。像GFP Zebrafish這樣的轉(zhuǎn)基因模型使研究特定的人類疾病成為一個(gè)更簡單的過程。
作為額外的好處,小型脊椎動(dòng)物魚的自然行為非常適合實(shí)驗(yàn)室條件。適應(yīng)性強(qiáng)的魚群產(chǎn)生數(shù)百個(gè)卵,這些卵在不到一周的時(shí)間內(nèi)發(fā)育,并在透明的胚胎中成熟。甚至在進(jìn)行任何基因工程之前,Danio Rerio就已經(jīng)適應(yīng)了簡單,非侵入性的測試以及對發(fā)育變量和過程的觀察。
轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型為早期藥物發(fā)現(xiàn)中有效的臨床前研究提供了可靠、可重復(fù)和可驗(yàn)證的數(shù)據(jù)。
從確定熱門產(chǎn)品并開始臨床前研究到通過FDA藥物批準(zhǔn)程序并進(jìn)入市場的步驟可能是漫長而復(fù)雜的。開始轉(zhuǎn)基因斑馬魚的臨床前研究意味著盡早收集有關(guān)毒性,安全性和有效性的可驗(yàn)證和可靠的數(shù)據(jù)。
像斑馬魚這樣的替代動(dòng)物模型有助于簡化藥物開發(fā)的復(fù)雜過程,使研究人員少擔(dān)心一件事,并緩解向臨床試驗(yàn)的過渡。