斑馬魚動物試驗

以斑馬魚做為動物試驗篩選: 已受國際肯定

斑馬魚自1970年代被引進實驗室作為研究材料後，近年來已經成為重要的模式動物。斑馬魚與哺乳動物基因組高度同源，人類的基因中，70%在斑馬魚有至少一個直系同源基因，而且在人類疾病相關基因中，有80%的可以在斑馬魚找到對等的基因。

經濟合作暨發展組織（OECD）自1980年代至今（2021）年陸續公告的毒性測試方法，其中又以斑馬魚更容易操作

  • OECD 203（成魚急毒性試驗）Test No. 203: Fish, Acute Toxicity Test
  • OECD 210（魚胚慢毒性試驗）Test No.210: Fish, Early-life Stage Toxicity Test
  • OECD 212（魚胚短期暴露毒性試驗）Test No. 212: Fish, Short-term Toxicity Test on Embryo and Sac-Fry Stages
  • OECD 215（幼魚發育毒性試驗）Test No. 215: Fish, Juvenile Growth Test
  • OECD 230（魚隻雌激素生成活性試驗）Test No. 230: 21-day Fish Assay
  • OECD 234（生殖內分泌毒性試驗）Test No. 234: Fish Sexual Development Test
  • OECD 236（魚胚急毒性試驗）Test No. 236: Fish Embryo Acute Toxicity (FET) Test
  • OECD 250（內分泌活性物質試驗）Test No. 250: EASZY assay - Detection of Endocrine Active Substances, acting through estrogen receptors, using transgenic tg(cyp19a1b:GFP) Zebrafish embrYos

此外，國際標準組織也訂有ISO以下試驗方式

  • ISO 12890:1999（胚與幼魚的水質毒性試驗）Water quality — Determination of toxicity to embryos and larvae of freshwater fish — Semi-static method
  • ISO 15088:2007（胚的水質急毒性試驗）Water quality — Determination of the acute toxicity of waste water to zebrafish eggs (Danio rerio)
    *此試驗方法可適用於藍色標誌標準規範(bluesign® standard)評估生物毒性
  • ISO 22082:2020（奈米物質毒性試驗）Nanotechnologies — Assessment of nanomaterial toxicity using dechorionated zebrafish embryo

        以上表示利用斑馬魚胚胎、幼魚或成魚作為毒性試驗的正式方法，在歐盟國家已經行之有年。更有甚者，美國食品藥物管理局於2013年，首次批准於斑馬魚篩得之癌症治療用藥物，直接進入藥物新用途之人體臨床試驗。目前，斑馬魚已經是排在大鼠與小鼠之後，最常被使用的模式動物第三名。

zebrafsih 2013 fda

 

        近年來，許多人類疾病與藥物開發，也傾向推廣利用斑馬魚模型進行先期篩選試驗。在利用斑馬魚作為減重或代謝研究模型之合理性與可靠性方面，美國與台灣FDA均已核准之胃與胰脂脢（gastric and pancreatic lipase）抑制劑藥物 orlistat（羅氏鮮、康孅伴），在人類服用後，可藉由阻斷腸道內之脂脢作用，使食物中的脂質無法被分解成游離脂肪酸，因而阻斷其吸收。Orlistat在斑馬魚的試驗已經證實，如同在人類一般，可以阻斷脂質的吸收（PMID: 20811635、22749558）。此外，ezetimibe（怡妥錠）為美國與台灣FDA均核准之降膽固醇藥物，其作用機制乃透過抑制膽固醇搬運蛋白NPC1L1，使腸道中之膽固醇無法進入腸壁細胞。怡妥錠在斑馬魚同樣可以降低膽固醇之吸收（PMID: 20811635、22749558）。

因此，利用斑馬魚作為藥物篩選模型之合理性，應該毋庸置疑。

 

斑馬魚委托試驗服務
Zebrafish Model-based Contract Research Organization(CRO)

以上證明，以斑馬魚做為篩選試驗及產品開發用途十分可行。

       在台灣之外的地區，包括：中國大陸、新加坡、香港等地，為了機能性食品、化妝品與藥物等產品開發，透過本團隊協助建置的水生動物試驗系統的生技公司也越來越多，表示此一需求在國際間正同步上升，而專門運用斑馬魚作為模型平台並提供實驗服務的受託研究機構（Contract research organization，簡稱CRO）也應運而生。

天然物、原物料篩選，臨床前藥物篩選

本團隊旨在以已建立之斑馬魚為動物試驗模型，創新成立第三方驗證單位，提供機能性食品、化妝品與藥物等產品開發的客觀與公正性驗證。提供成本更低、速度更快、更有行銷賣點之研發途徑。

技術實力: 專利認可

以斑馬魚為動物試驗模型, 本團隊建立了運動對斑馬魚生理影響之觀測模型以及短期飲食誘導肥胖的模型，成功的以斑馬魚模型建立了以下動物試驗模型，動物健康食品的功效認證方法（已申請專利）。

  1. 幫助成長發育模型
  2. 維持理想體態模型
  3. 有助維持醣類代謝模型

 

斑馬魚創新應用技術優勢: 高效、可靠、經濟

  • 維持及養殖成本低
  • 動物試驗成本低
  • 動物試驗時間短
  • 待測動物需求量小

        經過學術界經常經費的成本評估比對，我們所建立的短期運動與短期肥胖斑馬魚模型，除維持養殖與進行試驗的成本較低之外（經常性經費僅需小鼠的5%），得到相同結論（有效減重）的時間更短（兩週，小鼠需八週），顯示與小鼠模型相比，利用斑馬魚模型進行功效驗證與原物料篩選，可以用更短的時間與更低的成本獲得相同的結論。尤其是所需耗費的待測物原料也僅需要約小鼠的 0.1%，在產品開發初期的功效性原料篩選上，佔有巨大的優勢。目前這些已開發之驗證方法，正透過積極參與國內寵物健康食品標章認證系統的建立，將會納入正式的認證方法中。正在將成果發表於國際期刊中。這些成果，未來將可作為本服務的一項例證。

參考資料

 

 

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