Latest News Archive

Please select Category, Year, and then Month to display items
Previous Archive
20 September 2024 | Story André Damons | Photo Supplied
zebrafish-blue-in-aquarium
Zebrafish blue in an aquarium.

A researcher from the University of the Free State (UFS) hopes to make living with epilepsy and other diseases of the central nervous system (CNS) easier by using South African plants extracts which may have anti-epileptic properties and testing them on zebrafish larvae.

Prof Anke Wilhelm, Associate Professor and Divisional Head of Organic Chemistry in the UFS Department of Chemistry, focuses her research on the isolation of active GABAergic compounds (substances that affect the brain’s GABA system, which helps control nervous system activity) by using a test that measures the movement of zebrafish larvae.

Even though obtaining regulatory approval for use as a treatment for epilepsy is a long and complex process, Prof Wilhelm hopes to contribute to the better pain management of people suffering from epilepsy and diseases of the CNS through an affordable alternative drug with less side effects.

The tests are done in a zebrafish bioassay (an analytical method to determine the potency of a substance by its effect on living animals) housed at the UFS’ Chemistry Department.

Why zebrafish larvae?

Prof Wilhelm, who is a National Research Foundation Y2-rated synthetic organic chemist, says zebrafish share about 70% of their genes with humans, and about 84% of human genes known to be associated with diseases have a counterpart in zebrafish. This makes them a valuable model for studying human biology and disease.

“Zebrafish are powerful tools for modelling a wide range of CNS diseases, contributing significantly to the understanding of disease mechanisms and the development of potential treatments,” she says. “Mood disorders, anxiety, insomnia, and attention deficit hyperactivity disorder (ADHD) are all diseases which may be studied through this bioassay.”

She explains that the zebrafish larvae are studied seven days after fertilisation in their bioassay. The larvae are incubated with the specific plant extract at a certain (non-toxic) concentration for three hours. Pentylenetetrazol (PTZ), a GABAA receptor antagonist that has been extensively used in rodent models for acute seizure and anxiety, is then administered to induce concentration-dependent seizures in the zebrafish larvae.

“GABA receptor antagonists are drugs that inhibit the action of gamma-aminobutyric acid, the chief inhibitory neurotransmitter in the mammalian central nervous system,” Prof Wilhelm says. “A specialised infrared camera is then used to track the movement of the larvae inside a chamber. The data is then converted into a graph which shows the movement of each larva over 30 minutes.

“If lowering of movement is observed at a specific concentration it means that the plant extract may have the potential to be used as an epileptic drug, since it has the ability to counteract the induced seizure in the larvae. This bioassay is extremely useful in drug discovery and toxicity screening of plant extracts.”

Zebrafish embryos, she says, develop quickly, with major organs forming within 36 hours of fertilisation. This rapid development allows researchers to observe the effects of experiments in a short period. The maintenance of a zebrafish model is less costly and labour-intensive than using a rodent model. “The use of zebrafish larvae allows for high-throughput screening due to their small size and transparency, which facilitates observation of CNS-related effects. Their genetic and physiological similarities to humans make them a valuable model for early-stage drug discovery.”

Potential uses

The next step in the research, according to Prof Wilhelm, is to identify a single compound from a natural source which may have potential anti-epileptic activity while causing less side effects than current drugs on the market. Researchers would then investigate the possibility of synthesising such a compound on a large scale, to eliminate the use of a natural resource and promote sustainability.

“Many plant extracts which I have screened show a synergistic effect in the zebrafish bioassay, meaning that the extract or the combination of compounds shows potential, but the isolated compounds are inactive. Even if a plant extract shows promise in preclinical and early clinical studies, obtaining regulatory approval for use as a treatment for epilepsy is a long and complex process.

“This includes demonstrating consistent efficacy, safety, and quality in large-scale clinical trials. One of the major challenges in using plant extracts is the lack of standardisation. The concentration of active compounds in plant extracts can vary depending on factors like the plant's growing conditions, harvest time, and extraction methods. This variability makes it difficult to ensure consistent efficacy and safety, therefore this is a time-consuming process.”

Green chemistry

After being approached by Dr Glen Taylor, Senior Director of the UFS Directorate Research Development (DRD), in 2017, regarding funding for Noldus Daniovision equipment, Prof Wilhelm received training from Prof Matthias Hamburger of the University of Basel in Switzerland on how to use such equipment. The larval zebrafish locomotive bioassay was established at the UFS Chemistry Department during 2017 and 2018 and now provides a third-stream income for the department, in conjunction with the Department of Genetics, where the adult zebrafish are housed.

Prof Wilhelm’s other research interests include green chemistry, food sustainability, and recycling. She is looking into green extraction techniques using non-conventional extraction methods to recover valuable bioactive compounds from agricultural and food residues. “Techniques like ultrasound, microwave-assisted extraction, and the use of deep eutectic solvents are becoming popular for their efficiency and alignment with circular economy principles.”

News Archive

Artikel in Die Burger: Steeds is daar die kans vir heling deur Dr Franklin Sonn
2008-04-07

Steeds is daar die kans vir heling

Dr Franklin Sonn - Kanselier van die Universiteit van die Vrystaat en ’n oud-ambassadeur.


TOE gene-navorsers uiteindelik die menslike genoom georden het, is bevind dat menslike wesens inderdaad slegs in minder as 2 % onderling verskil en andersins ooreenstem.

Dít is die goeie nuus.

In die loop van die mens se ontwikkelingsgang en in die proses van ons sosiale organisering is godsdiens-, taal- en kultuurpatrone ontwikkel wat gelei het tot territorium-afbakening en volksvorming waaruit ’n hele geskiedenis van haat, nyd en bloedvergieting ontstaan het het wat ondanks die hoë peil van die beskawing wat die postmoderne mens bereik het, steeds voortwoed.

Dít is die slegte nuus.

Gebeure op die kampus van die Universiteit van die Vrystaat (UV) het ons op onnoemlik tragiese wyse herinner aan ons menslike mislukking dat ons – ondanks die oorheersende ooreenkomste tussen ons – ons liewer op grond van die bykans een persent onderlinge verskil vergrype pleeg wat selfs by diere ondenkbaar is. Dat dit boonop op die kampus van ’n universiteit gebeur, is des te ontstellender.

Dit strek ons universiteit egter tot eer dat die verwagte strafstappe onmiddellik gedoen is en dat geen poging aangewend is om selfverskonend verduidelikings te gee of die kombers oor die kop te trek nie.

IN ’n breër konteks wys prof. Hermann Giliomee tereg daarop dat die tydskrif The Economist ’n opname van Markinor gepubliseer het wat aantoon dat meerderhede in al die gemeenskappe te kenne gee dat rasseverhoudings sedert die koms van die demokrasie verbeter het.

Die afleiding daarvan is dat Suid-Afrika in al sy dimensies op die regte pad is en dat ons in die hoop op ’n beter toekoms vir ons almal voortleef. Die nasionale projek om godsdiens, taal en verskille te eerbiedig maar terselfdertyd ’n heterogene tapisserie van eenheid as nasie te bou is die meeste van ons se erns. Ondanks die terugslag is die universiteit verbind tot hierdie toekomsvisie van transformasie wat herhaaldelik leidinggewend deur die rektor, prof. Frederick Fourie, sowel as sy voorganger, prof. Stef Coetzee, uitgespel is.

Vir die UV gaan dit daarom om die pad van insluiting en eenheid diepgaande te bestuur sodat wit en swart die universiteit as tuiste vir almal sien en ervaar en om die idee van verdringing van een groep deur die ander te vermy of selfs te voorkom dat die toestand geskep word dat een groep in die proses op die vlug slaan. Ons is verbind tot die skepping van ’n nierassige universiteit en nie die toestand dat wittes buite woon en swartes binne of andersom nie.


Ons koester die begrip van medemenslikheid en agting vir ons almal se gelyke menswaardigheid op grond van ons oorheersende menslike ooreenkomste en gedeelde waardes. Ons staan rassisme teen, of dit nou van wit of van swart kom. Ons wil nie aan die eenkant versoening predik maar in waansinnige onderlinge verdeeldheid en agterdog voortleef nie. Almal moet die wonder beleef van die moontlikheid dat ons een kan wees.

Ons waardeer dit opreg dat daar van die kant van ons minister Naledi Pandor paslike veroordeling van die rassevoorval uitgespreek is, maar dat sy onmiddellik die fokus geplaas het op die geleenthede wat die geval vir al ons kampusse maar ook vir ons land bied.

Eweneens ervaar ons die reaksie van die rektore van nasionale universiteite as aandoenlik positief waar die vanselfsprekende veroordeling gepaardgegaan het met die oorheersende geneigdheid om as leiers van meer rassige kampusse intellektuele leiding te probeer gee in die bepaling van waar ons land staan in die hantering van rassisme, ons erfsonde.

Ons is maar alte bewus daarvan dat ons ongelukkige geskiedenis van kolonialisme en apartheid nog vars in die geheue is. In ons euforie oor die koms van die demokrasie, wat gegrond is op ons grondwetlike verklaring van ons eenheid, was ons nietemin miskien naïef om te dink dat ons in werklikheid nou een is. Dit was bloot die aanhef. Jody Kollapen van die Suid-Afrikaanse Menseregtekommissie het iets beet wanneer hy aanvoer dat ons wel versoening omhels het, maar naïef gedink het dat solank ons die konsep op ons lippe neem, dit alles sal regmaak. Ons stem saam dat daar inderdaad steeds baie werk te doen is.

Ons wil te maklik die omvang van die taak om ’n nierassige nasie te bou geringskat. Ons misken heel dikwels die inherente gebrek aan kapasiteit by mense om op hul Godgegewe ooreenkomste te fokus. Dit lyk asof mense veel meer geneig is om verskille, gewaand of eg, te beklemtoon. Dit is ’n deel van ons menslikheid. Daar is ’n ontstentenis van leiding van byvoorbeeld ons kerk. Die kerk verkondig met heilige preweling ons eenheid in Christus, maar verdedig onmiddellik daarna dawerend verdeeldheid in die kerk. Ons pas regstelling in die werkplek toe sonder om werklik aandag te gee aan en bronne beskikbaar te stel vir die hantering van geregverdigde swart woede en sonder om begryplike aanmatiging en meerderwaardigheid te versoen met ewe begryplike wit verydeling en vervreemding.

Ons ag diversiteit as ’n gegewe sonder om genoegsame werk daarvan te maak om die rykheid van ons heterogeniteit in te bou in die nierassige eenheidstaat wat ons voorsien. Ons begaan ook die fout om die erfsonde van rassisme as net ’n Suid-Afrikaanse fenomeen te eien en is geskok as ons opmerk hoe diep die kloof tussen groepe in Amerika steeds lê.

SENATOR BARACK OBAMA se toespraak in Philadelphia spreek tot die hart van die kwessie oor hoe moeilik dit is om medemenslik te wees en hoe ons sukkel om ons in ander skoene te plaas en so eenheid te bou.

Ons vergeet so maklik dat ons versugting na vrede nêrens sal kom as ons nie die aandrang verstaan dat niemand gevra word om af te skuif nie, maar dat mense bloot gevra word om op te skuif sodat almal sitplek kan kry sodat ons sodoende mekaar se menswaardigheid kan voel en verstaan. Ons almal het gelyke aanspraak op Suid-Afrikanerskap. Niemand het die reg om meerderwaardig te voel nie. Ons mag ook nie ruimte skenk aan die geboorte of oplewing van ’n nuwe veronderstelling dat gemeensaamheid gebou kan word deur rassevernedering aan die een kant en rassevergelding aan die ander kant nie. Ons in Suid-Afrika het ’n hoë prys betaal vir die beoefening asook die verdraagsaamheid. Ons moet enige vorm van rassehegemonie teenstaan.

Hoe erg die provokasie ook al by swart mense kan wees wanneer ons rassevergelding soek, ons mag dit nooit weer verdra nie. Aan die ander kant is dit ewe gevaarlik dat ons nasionale geesdrif vir vergifnis en versoening deur wit mense geag word as ’n geleentheid om terug te val in gemaksones van meerderwaardigheid en toe-eiening Ons is dit aan ons toekoms verskuldig om hierdie tendense onmiddellik raak te sien en te besweer. Dit verg dapper leierskap. Ons universiteit het rede om trots te wees op ons prestasies om groter oopheid en toeganklikheid te skep. Die afgelope 5 jaar het ons 61 studente uit lande soos die Soedan, Ethiopië, Kameroen, Botswana en Lesotho gedoktoreer. Boonop het 6 studente uit lande soos Korea en Indië by ons doktorsgrade verwerf en 11 uit lande soos Amerika en Duitsland. Dit is ons trots.

Ons aan die UV is dit aan ons land maar ook aan onsself verskuldig om nederig te bly en, waar nodig, ons hand diep in eie boesem te steek, maar terselfdertyd te beklemtoon dat ons nie gedefinieer wil word deur insidentele vergrype van ’n klein groep misleide studente nie – hoe erg hul optrede ook al is. Ons reken daarmee af, maar ons wil graag onsself erken as deelgenote aan die erfenis van die nasionale sonde van rassisme, maar ’n universiteit wat transformasie aktief nastreef. Ons is trots op ons oopheid en wat daaruit voortspruit. Op die oomblik is ons onsosiale tradisie van herkoms Afrikaans en Sotho en is ons daarop ingestel om, waar doenlik en waar dit vereis word, Engels as internasionale taal in te bou in ons pogings om mekaar te vind eerder om ons trotse kultuur tradisies te vergeet.

DIE raad, die senaat, die rektor, die personeel van die universiteit wil saam met studente en werkers opnuut geleenthede soek om in gesprek met mekaar te bly. Ons wil saam opgewonde bly oor die moontlikheid van heling, groei en transformasie wat die onlangse insident vir ons geskep het.

Artikel in Die Burger, Saterdag 22 Maart 2008

We use cookies to make interactions with our websites and services easy and meaningful. To better understand how they are used, read more about the UFS cookie policy. By continuing to use this site you are giving us your consent to do this.

Accept