Lo zebrafish come modello animale per lo studio delle sarcoglicanopatie

The zebrafish (Danio rerio) has established itself as a fundamental model organism in basic and translational biomedical research, especially in the study of rare neuromuscular diseases (NMDs), due to its genetic and physiological similarities with humans, and refined genome editing techniques developed until today. More precisely, with regard to research on sarcoglycanopathies, with a view to therapeutic translation, it proved necessary to perform in vivo validation of the data collected through animal models, in this case zebrafish, to reproduce the human pathological phenotype. Therefore, zebrafish knockout lines for the δ-sarcoglycan and β-sarcoglycan genes, components of the muscle sarcoglycan complex, were generated using CRISPR/Cas9 genome editing technology, and subsequently employed for drug screening and validation of therapeutic strategies. Sarcoglycanopathies are a group of rare genetic diseases that affect muscle function, specifically autosomal recessive forms of limb-girdle muscular dystrophy. They are degenerative diseases caused by the lack of proteins that compromise the integrity of the sarcolemma, causing a gradual decline in muscle strength. Currently incurable, sarcoglycanopathies have a significant impact on patients' lives, reason to identify effective treatments aimed at developing a therapy.

Lo zebrafish (Danio rerio) si è affermato come un organismo modello fondamentale nella ricerca biomedica di base e traslazionale, in particolare nello studio delle malattie neuromuscolari rare (NMD), grazie alle sue somiglianze genetiche e fisiologiche con gli esseri umani, e alle raffinate tecniche di genome editing sviluppate ad oggi. Più precisamente, per quanto riguarda la ricerca sulle sarcoglicanopatie, nell’ottica della traslazione terapeutica, si è rivelato necessario eseguire una validazione in vivo dei dati raccolti attraverso modelli animali, in questo caso zebrafish, per riprodurre il fenotipo patologico umano. Pertanto, sono state generate linee knock-out di zebrafish per i geni δ-sarcoglicano e β-sarcoglicano, componenti del complesso sarcoglicano muscolare, mediante tecnologia di genome editing CRISPR/Cas9, e successivamente impiegate per screening farmacologici e validazione di strategie terapeutiche. Le sarcoglicanopatie sono un gruppo di malattie genetiche rare che colpiscono la funzionalità dei muscoli, in particolare sono forme di distrofia muscolare dei cingoli a trasmissione autosomica recessiva. Sono patologie degenerative causate dalla mancanza di proteine che compromettono l'integrità del sarcolemma, causando un declino graduale della forza muscolare. Attualmente incurabili, le sarcoglicanopatie hanno un impatto significativo sulla vita dei pazienti, motivo per identificare trattamenti efficaci finalizzati allo sviluppo di una terapia.