Il pesce zebra aiuta la ricerca sul melanoma

Embrioni di pesce zebra Foto: Adam Amsterdam, Massachusetts Institute of Technology, Boston, Massachusetts, United States.

Il pesce zebra, un piccolo pesce d’acqua dolce, appartenente alla famiglia Cyprinidae, è stato di grande aiuto al Weill Cornell Medical College di New York City  nella comprensione di alcuni meccanismi del melanoma umano. Da queste ricerche potranno scaturire nuovi trattamenti per la malattia.

I risultati della ricerca sono stati esposti al meeting “Model Organisms to Human Biology: Cancer Genetics”. L’incontro, che si sta svolgendo in questi giorni e fino al 20 giugno, riunisce ricercatori che si occupano di modelli animali che possono essere rilevanti per la cura contro il cancro e ricercatori che si occupano del cancro sugli umani.

Ogni anno negli Stati Uniti, 8.700 persone muoiono a causa del melanoma maligno. Yariv Houvras, del Weill Cornell Medical College e Craig Ceol,  dell’Università del Massachusetts  hanno scoperto che un gene precedentemente identificato come umano, il SETDB1, ha accelerato la progressione del cancro quando una copia del gene è stato inserito nel genoma del pesce zebra. Questo ha indotto i ricercatori a credere che questo gene possa avere un effetto simile negli esseri umani. Nei pesci con il gene umano SETDB1, i melanomi appaiono prima e si diffondono più velocemente, il che è facilmente visibile attraverso la pelle trasparente del pesce zebra.

I pesci zebra sono modelli animali importanti . Il loro tempo di riproduzione è di tre-quattro mesi e ogni femmina depone centinaia di uova ogni due o tre giorni. Inoltre, i ricercatori possono facilmente manipolare i loro geni, molti dei quali hanno controparti umane, e possono anche osservare l’interno degli embrioni in via di sviluppo perché sono trasparenti.

Negli esseri umani, il cancro si consolida quando una sequenza di geni muta, compreso un gene chiave chiamato BRAF. Circa il 60 per cento dei melanomi umani hanno una specifica mutazione BRAF, e un farmaco, Vemurafenib, è stato approvato dalla Food and Drug Administration (FDA) lo scorso anno per il trattamento di pazienti con melanoma metastatico. Non è insolito che i tumori abbiano più mutazioni genetiche, tanto che i ricercatori hanno pensato che anche altri geni presenti nella regione amplificata sul cromosoma1 potrebbero essere coinvolti nel melanoma.

Qui è entrato in gioco il pesce zebra. I ricercatori hanno inserito SETDB1 in una singola cellula di embrione di pesce zebra che aveva già mutazioni BRAF, e il pesce adulto risultante aveva il gene umano in tutti i melanociti. In questo modo i ricercatori hanno scoperto che SETDB1 è un regolatore che gioca un ruolo importante nella regolazione di molti altri geni e accelera il cancro. SETBD1 agisce alterando regioni del genoma usando un processo biochimico chiamato metilazione, e in tal modo impedisce che molti geni vengano  attivati  e rende i loro prodotti proteici appropriati.

I ricercatori hanno seguito diverse migliaia di pesci per sei mesi. Hanno eseguito oltre 35.000 singole osservazioni, spiega il  dottor Houvras e guardavano lo sviluppo del melanoma sui singoli pesci.

“Entro i prossimi anni farmaci che inibiscono la metilazione  saranno testati in trial clinici. Questi farmaci possono contribuire a trattare tumori specifici che si basano su questi percorsi di ricerca,” ha concluso Houvras.