Pesci zebra modificati per studiare le malattie degli uomini

I pesci zebra (Danio rerio o danio zebrato) sono utilizzatissimi negli esperimenti di laboratorio in diversi campi, come ad esempio lo studio di farmaci anticancro. Anche quello genetico è un campo in cui i pesci zebra sono molto versatili, tranne che per alcuni limiti. Proprio su questi si sono concentrati gli scienziati della Mayo University, riuscendo a creare individui.

I pesci zebra, molto utilizzati negli esperimenti di laboratorio, avevano finora l’intrinseco limite di non poter essere utlizzati come modelli dai ricercatori per le malattie umane. Oggi un team internazionale di scienziati sostiene di aver trovato il modo per creare genomi di pesci zebra per scopi di ricerca, in modo che i pesci possano essere utilizzati anche in esperimenti per alcune patologie umane. La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Nature.

Molti ricercatori scelgono i pesci zebra come modelli per i loro studi genetici.  Tuttavia, l’incapacità di indirizzare in modo efficiente le modifiche genetiche ha ritardato il loro uso da parte di alcuni. Il team di Mayo ha utilizzato un nuovo strumento di ingegneria genetica chiamato Talens per risolvere il problema.

‘Talens’, che sta per (artificial transcription activator-like effector nucleases), è una specie di “forbice” molecolare che permette di tagliare il DNA in specifici punti. Questo permette un’elevata precisione e quindi una limitata mutazione del genoma, grazie a cui i ricercatori riescono ora a introdurre delle modifiche mirate al genoma del pesce zebra, in modo da creare degli animali mutanti per specifiche caratteritiche del genoma.

“L’utilizzo dello strumento Talens e del DNA sintetico per apportare modifiche ai genomi dei pesci ci ha reso in grado di fare piccole modifiche (solo pochi nucleotidi) e aggiungere una sequenza specifica per le applicazioni biologiche del gene”, ha detto Stephen Ekker, autore senior e capo del core facility zebrafish di Mayo. “Questa è la prima volta che siamo stati in grado di apportare modifiche personalizzate al genoma del pesce zebra.”

Secondo il dottor Ekker questo strumento apre le porte ad una serie di nuovi esperimenti sugli zebrafish, tra cui la modellazione delle malattie umane con l’introduzione di mutazioni puntiformi di piccole dimensioni, la progettazione di alleli del gene regolamentati, e lo sviluppo di una classica struttura di esperimenti su funzioni utilizzando un modello animale.

Questo nuovo approccio ha implicazioni per altri modelli, tra cui topi, ratti, mosche e vermi, e  possibili applicazioni nel campo della ricerca sulle cellule staminali.

“Per ciò che sappiamo Talen è anche il più attivo descritto fino ad oggi,” ha detto  il dottor Ekker. “Ciò ha importanti implicazioni per  Talen, sia nel trattamento dei pesce zebra che in tutti gli altri casi. Abbiamo usato questa attività  per  applicazioni di editing del genoma. L’abbiamo anche utilizzata per condurre una serie di valutazioni sulle funzioni somatiche del gene, aprendo la porta a una nuova matrice di esperimenti non germinali negli zebrafish.”