Lo zebrafish (Danio rerio) come modello sperimentale per lo studio di patologie muscolari causate da difetti della proteina SERCA1

The study of rare human pathologies is often complex, due to the reduced availability of diagnosed subjects, as is the case with Brody myopathy, a neuromuscular disease caused by a mutation in the ATP2A1 gene, which results in a defect in the Ca2+ -ATPase protein SERCA1. In this case, it has been identified a corresponding pathology naturally present in the Chianina cattle species, congenital Pseudomyotonia (PMT). Not being an animal suitable to being used as a model, it became necessary to identify another organism in which introduce the causative mutation of PMT in order to study the disease and a potential therapeutic treatment. Although the mouse can’t be used for the study of this pathology, as post-natal death of mutated subjects is observed, the zebrafish or Danio rerio, on the contrary, survives the mutation; in addition, it features characteristics of high prolificacy and manipulability, which makes it an excellent alternative. The aim of this research project is to realize a zebrafish line which is homozygote for the bovine mutation, in order to characterize it and being able to develop a therapy aimed to restore the proper function of the mutated protein or to offset its effects.

Lo studio delle patologie umane rare è spesso complesso a causa della ridotta disponibilità di soggetti diagnosticati, come accade per la miopatia di Brody, una malattia neuromuscolare dovuta a una mutazione nel gene ATP2A1, che comporta un difetto nella proteina Ca2+-ATPasica SERCA1. In tal caso, è stata identificata una patologia corrispondente presente naturalmente nella specie bovina Chianina, la Pseudomiotonia congenita (PMT). Non essendo un animale adatto a fungere da modello, si è rivelato necessario identificare un altro organismo nel quale introdurre la mutazione causativa della PMT per poter studiare la patologia e un potenziale trattamento terapeutico. Sebbene il topo non possa essere utilizzato per lo studio di tale patologia, poichè si osserva morte post-natale dei soggetti mutati, lo zebrafish o Danio rerio, al contrario, sopravvive alla mutazione; inoltre, presenta caratteristiche di elevata prolificità e manipolabilità e ciò lo rende un’ottima alternativa. L’obiettivo di questo progetto di ricerca è quello di realizzare una linea di zebrafish omozigote per la mutazione bovina, al fine di caratterizzarla e poter sviluppare una terapia atta a ripristinare la corretta funzionalità della proteina mutata o compensarne gli effetti.