МОСКВА, 2 дек. Аквариумные рыбки «зебры» (Danio rerio) могут стать альтернативой грызунам в некоторых экспериментах при тестировании лекарств, редактировании генома, отработке эмбриологических методик и исследовании психических расстройств, заявили ученые УрФУ по результатам глобального исследования. Результаты экспериментов над 488 взрослыми данио, представленные в Lab Animal, позволяют стандартизировать протоколы тестирования и повысить надежность исследований, утверждают авторы.
В естественных науках важна воспроизводимость и повторяемость результатов экспериментов, рассказал один из участников глобального исследования, ассистент департамента биологии и фундаментальной медицины Уральского федерального университета имени первого Президента России Б.Н. Ельцина (УрФУ) Александр Жданов.
В экспериментах над живыми существами важно понимать причину разницы результатов — ошибся экспериментатор, была нарушена техника эксперимента или «виновата» высокая индивидуальная изменчивость модельных организмов? Это влияет на оценку корректности полученных данных.
Поэтому любой живой организм, который рассматривается учеными как кандидат на роль популярной научной модели, должен пройти строгую проверку на воспроизводимость и повторяемость результатов экспериментов — своего рода «контроль качества», который подтвердит, что с ним можно стабильно и эффективно работать. Грызуны прошли такую «проверку» и стали чем-то вроде «золотого стандарта», — пояснил Жданов.
1 из 8
2 из 8
3 из 8
4 из 8
5 из 8
6 из 8
7 из 8
8 из 8
1 из 8
2 из 8
3 из 8
4 из 8
5 из 8
6 из 8
7 из 8
8 из 8
По словам ученого, в современной науке рыбки «зебры» широко используются как модельные организмы для понимания ряда нейропсихиатрических расстройств, включая расстройства, связанные с тревогой, от которых страдают более 300 миллионов человек во всем мире. Но, несмотря на «популярность» рыбок в нейроповеденческих исследованиях, у ученых нет единого мнения относительно оптимальных условий тестов.
В результате 2 435 наблюдений в двадцати лабораториях по всему миру специалисты УрФУ, совместно с коллегами из Новосибирска, Санкт-Петербурга и Сочи, а также Австралии, Аргентины, Бразилии, Великобритании, КНР, Португалии, США, Чили выяснили какие факторы оказывают существенное влияние на результаты опытов с рыбками «зебрами», а какие не имеют большого значения.
«Для проверки поведения рыбок был выбран распространенный и информативный тест — испытание новым аквариумом, который показывает реакцию рыбы на незнакомую или новую среду обитания. Для человека это может быть что-то вроде попадания на необитаемый остров, в лес или новый коллектив на работе», — рассказал Жданов.
Во всех лабораториях, принимавших участие в исследовании, примерно в одно и тоже местное время проводился стандартный пятиминутный тест в новом аквариуме с равным количеством животных (12 самцов и 12 самок).
Было установлено, что на результаты поведенческого теста новым аквариумом с рыбками «зебрами» влияют: пол животного, тип корма, плотность посадки животных в аквариум и шум, а температура воды, уровень света и pH (показатель кислотности воды), чистота воды и т. д., (с пометкой, что условия не выходят далеко за рамки рекомендуемых значений), оказывают незначительное влияние.
Самки демонстрировали более тревожное поведение, чем самцы, что определяет пол животного, как критически важный фактор в экспериментах. Тревожно-подобное поведение смягчали оптимальная плотность «населения» аквариума (пять рыб на один литр воды) и корма, богатые питательными веществами (например, коловратки).
«Наши наблюдения позволяют нам быть уверенными в повторяемости и воспроизводимости поведенческих экспериментов над Danio rerio. Неважно, где мы будем проводить эксперимент — в Китае, России или Америке — при соблюдении минимальных условий содержания получится примерно одинаковый результат. Я уверен, что данная работа увеличит эффективность экспериментальной работы с «зебрами», — сказал Жданов.
В будущем специалисты планируют проверить на данио повторяемость тестов фармакологических препаратов.
Исследования в вузе проводятся при поддержке Минобрнауки России в рамках Десятилетия науки и технологий.