Проекты

Мутагенная активность лекарственных препаратов: нарушение формирования нервной системы на эмбриональной стадии развития плодовой мушки Drosophila melanogaster

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» в секции «Поиск»

Направление работы: Биохимия
Авторы работы: ГБОУ Школа № 429
Предметы: Биология
Классы: 11 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» 2021 года

Актуальность

Современные лекарственные средства проходят цикл сначала доклинических, а потом клинических исследований эффективности и безопасности на культурах клеток млекопитающих. В данной работе рассматривается возможность использования эмбрионов дрозофилы для оценки токсического действия нового лекарственного средства. Было бы неплохо выявить нежелательные побочные эффекты как можно раньше, еще до стадии исследования на млекопитающих. Поскольку токсические эффекты могут быть не обнаружены на этапе опытов с культурами клеток, появляется все больше работ, обосновывающих возможность применения различных беспозвоночных для оценки токсичности лекарств.

Цель

Выяснить, влияют ли некоторые лекарственные препараты на предшественников нервных клеток дрозофилы.

Задачи

  1. Освоить сбор и окраску эмбрионов дрозофилы антителами, специфичными к нервным клеткам.
  2. Получить эмбрионы от мух, которые питались кормом с содержанием лекарственных препаратов.
  3. Проанализировать дефекты (при наличии) развития клеток нервной системы у эмбрионов, чьи родители питались кормом с лекарствами.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • 10%-й раствор борной кислоты
  • 1%-й раствор циклофосфамида
  • Контрольная группа насекомых

Описание

Для анализа токсического действия лекарств выращивали мух в пробирках на стандартной питательной среде с добавлением одного из лекарственных средств. Также была выращена контрольная группа. Для обнаружения патологий использовались антитела к белку even, антитела, связанные с пероксидазой хрена и диаминбензидин, который под действием пероксидазы и перекиси водорода дает окрашивание.

Результаты работы

 Эксперименты дали следующие результаты: при воздействии циклофосфамидом не удалось получить эмбрионы 17-часового возраста, все эмбрионы к этому времени погибали. 8-часовые эмбрионы имели значительные отличия в окраске нервных клеток от эмбрионов того же возраста дикого типа. Практически отсутствовала окраска головного нервного кольца, нервные клетки центральной брюшной линии вместо нескольких небольших клеток с несильной окраской либо давали сильную окраску одной клетки, либо окраска пропадала совсем. Таким образом, наблюдались яркие нарушения в развитии нервной системы, что, судя по всему, не давало возможности эмбрионам развиваться дальше.

При использовании борной кислоты эмбрионы доживали до 17-часового возраста, причем обнаружив незначительные отклонения в развитии нервной системы, а именно ненормальную окраску предшественников RP2 нейронов. На этапе 8-часового развития патологий обнаружено не было. Наблюдаемые нарушения в окраске не сказывались на дальнейшем развитии организма: эмбрионы развивались в личинку, куколку и взрослый организм, у которого, вероятно, имелись отклонения в работе нервной системы.

Выводы

Полученные результаты указывают на возможность применения диагностики патологического действия лекарственных средств с помощью эмбрионов дрозофилы.