Oliwia Stelmach, Dominika Leoniec

Aktualne możliwości i ograniczenia wykorzystania modelu Danio pręgowanego w badaniach nad nowotworzeniem ze szczególnym uwzględnieniem raka piersi: przegląd systematyczny

2025-12-01

Przedmiot badań. Przedmiotem niniejszej pracy było omówienie zalet i ograniczeń nowatorskiego, laboratoryjnego modelu zwierzęcego, opartego na wykorzystaniu Danio pręgowanego. Oceny funkcjonalności modelu dokonano poprzez opisanie jego cech ogólnych oraz tych, które odgrywają istotną rolę w sferze badań związanych bezpośrednio z nowotworzeniem i procesami pokrewnymi, w szczególności dotyczącymi raka piersi. Opisywany model rybi porównano z najpopularniejszym obecnie w tym zakresie modelem zwierzęcym opartym na wykorzystaniu gryzoni.

Cel badań. Celem pracy o charakterze przeglądowym było omówienie przyczyn coraz szerszego zainteresowania wykorzystaniem modelu Danio pręgowanego w badaniach przedklinicznych, w szczególności ukierunkowanych na onkologię eksperymentalną, oraz porównanie jego użyteczności z laboratoryjnym modelem mysim. W celu przybliżenia perspektyw i zalet wykorzystania Danio rerio w badaniach nad nowotworzeniem i procesami powiązanymi, dokonano przeglądu prac ukierunkowanych bezpośrednio na badania przedkliniczne raka piersi. Aby zachować obiektywność oceny, zwrócono uwagę na aktualnie znane ograniczenia omawianego modelu zwierzęcego.

Materiał i Metody. W realizacji przedstawionego powyżej celu dokonano przeglądu artykułów naukowych o charakterze badawczym i przeglądowym. W analizie piśmiennictwa wykorzystano elektroniczne bazy danych Pubmed, Mendeley i Science Direct. Bazy przeszukiwano z wykorzystaniem następujących słów kluczowych: danio pręgowany (ang. zebrafish), model mysi (ang. mouse model), nowotworzenie (ang. cancerogenesis), metastaza nowotworowa (ang. cancer metastasis), rak piersi (ang. breast cancer). Doboru piśmiennictwa dokonano ze zwróceniem szczególnej uwagi na prace opublikowane w latach 2020–2025, jednak wykorzystano również pojedyncze prace wydane w latach 2015–2019, ze względu na uznaną użyteczność i wysoką zgodność z poruszanymi zagadnieniami.

Wyniki. Zebrane w tej pracy informacje pozwalają na wysnucie wniosku, że wykorzystanie Danio pręgowanego w badaniach nad nowotworzeniem jest wysoce uwarunkowane i słuszne. Omawiany model rybi znalazł zastosowanie w badaniach ukierunkowanych między innymi na poszukiwanie nowych substancji o działaniu przeciwnowotworowym oraz ocenę ich właściwości i działania, zgłębianie wiedzy na temat procesów metastatycznych czy rozwijanie metod leczenia spersonalizowanego. Danio pręgowany dorównuje, a w pewnych aspektach nawet przewyższa możliwościami najpopularniejsze dotychczas modele laboratoryjne, zwiększając perspektywy prowadzenia badań w sposób przyżyciowy, na poziomie pojedynczych komórek. W zestawieniu z licznymi zaletami, wspomniane wady i ograniczenia, takie jak stosunkowo wysoka podatność na choroby czy utrudnione utrzymanie ksenoprzeszczepu u dorosłych, immunokompetentnych osobników, nie zmniejszają potencjału badawczego modelu Danio rerio.

Wnioski. Model badawczy oparty na wykorzystaniu Danio pręgowanego posiada cechy i zalety, którymi nie charakteryzują się najpopularniejsze współcześnie modele laboratoryjne in vivo i in vitro. Model rybi skutecznie spełnia swoją rolę w onkologii eksperymentalnej oraz ułatwia zgłębianie zagadnień, których eksploracja była dotychczas utrudniona lub wręcz niemożliwa. W niniejszej pracy uznano wysokie prawdopodobieństwo dalszego rozwoju perspektyw zastosowania Danio rerio, nie tylko w zakresie badań nad nowotworzeniem i związanymi z nią procesami, ale także ogółem prowadzonych badań przedklinicznych.

Słowa kluczowe: Danio pręgowany, model mysi, nowotworzenie, metastaza nowotworowa, rak piersi.

© Farm Pol, 2025, 81(3): 157–169

Current opportunities and limitations of using zebrafish model in cancer research with particular emphasis on breast cancer: a systematic review

Subject of the Study. The subject of this study was to evaluate the advantages and limitations of an innovative laboratory animal model based on the use of zebrafish. The functionality of the model was evaluated by describing both its general characteristics and those that play an important role in research directly related to carcinogenesis and related processes, particularly those concerning breast cancer. The fish model was compared with the currently most popular animal model based on the use of rodents.

Objective of the Study. The aim of this review was to discuss the reasons for the growing interest in the use of the zebrafish model in preclinical research, particularly in experimental oncology, and to compare its usefulness with that of the mouse laboratory model. To highlight the prospects and advantages of using Danio rerio in research on carcinogenesis and related processes, a review of studies directly focused on preclinical breast cancer research was conducted. To maintain objectivity in the assessment, attention was paid to the currently known limitations of the zebrafish model.

Materials and Methods. To achieve the above objective,  research and review articles indexed in the  Pubmed, Mendeley, and Science Direct were analyzed, with the databases searched using the following keywords: “zebrafish”, “mouse model”, “cancerogenesis”, “cancer metastasis”, and “breast cancer”. The literature was selected with particular attention to works published between 2020 and 2025, but individual works published between 2015 and 2019 were also used due to their recognized usefulness and high relevance to the discussed issues.

Results. The information gathered in this study allows us to conclude that the use of zebrafish in cancer research is highly conditioned. The fish model has been used in research focused, among other things, on the search for new substances with anticancer properties and the evaluation of their properties and effects, the exploration of knowledge about metastatic processes, and the development of personalized medicine methods. Zebrafish match and, in some respects, even surpass the capabilities of the most popular laboratory models to date, increasing the prospects for conducting research in vivo at the single-cell level. Compared to its numerous advantages, the disadvantages and limitations, such as relatively high susceptibility to disease and difficulty in maintaining xenotransplantation in adult, immunocompetent individuals, do not diminish the research potential of the Danio rerio model.

Conclusions. The research model based on the use of zebrafish has features and advantages that are not characteristics of the most popular contemporary in vivo and in vitro laboratory models. The zebrafish model effectively fulfills its role in experimental oncology and facilitates the exploration of issues that were previously difficult or even impossible to explore. This review recognizes the high probability of further development of the prospects for the use of Danio rerio, not only in the field of research on cancerogenesis and related processes, but also in preclinical research in general.

Keywords: Zebrafish, mouse model, cancerogenesis, cancer metastasis, breast cancer.

© Farm Pol, 2025, 81(3): 157–169