Ifo. Creato un topo transgenico per la ricerca sui tumori. Se le cellule crescono si illuminano

Poter riconoscere subito le cellule tumorali negli animali che fanno da cavie nei laboratori può essere utile per più motivi: rende più semplici i trial in fase preclinica, velocizza i tempi, permette di utilizzare meno cavie. Per questo nei laboratori di ricerca molecolare dell’Istituto Regina Elena (Ire), da anni si stava cercando di creare dei topi in cui si potessero riconoscere facilmente proprio i tessuti ad elevata proliferazione cellulare. Un successo che è stato oggi raggiunto, con la nascita di MITO-LUC, un topino che potrebbe diventare il modello sperimentale per eccellenza per gli studi oncologici, farmacologici o tossicologici. Il lavoro del team italiano si è infatti guadagnato la copertina di Molecular Biology of the Cell, rivista della Società Americana di Biologia Cellulare.
 
L’animale è stato ottenuto legando il gene della luciferasi, una proteina prodotta dalle lucciole, ad un frammento di DNA del topo che dipende dal fattore di trascrizione NF-Y, una proteina  strettamente coinvolta nel processo di divisione e moltiplicazione cellulare. Nel modello animale MITO-Luc, ogni volta che le cellule si dividono, ossia vanno in mitosi,  producono così NF-Y ed insieme ad essa la luciferasi. Quando si trovano in fase di crescita dunque i tessuti dell’animale emettono bioluminescenza, una luce visibile ed apprezzabile dall’esterno semplicemente utilizzando una speciale macchina fotografica, capace di cogliere la giusta lunghezza d'onda luminosa, senza alcun danno per l'animale. In questo modello si possono facilmente riconoscere le aree del corpo ad elevata proliferazione cellulare, come ad esempio i tumori.
I ricercatori, coordinati da Giulia Piaggio, da diversi anni studiano l’attività biologica del fattore di trascrizione NF-Y e risultati hanno dimostrato che la proteina agisce nel nucleo cellulare ed esplica la propria attività solo in cellule proliferanti, che si stanno quindi dividendo, e non in quelle che sono uscite dal ciclo replicativo. Il gruppo dell’Università di Milano, invece, si occupa da tempo di studiare un modo efficace di utilizzare la bioluminescenza per l’osservazione dei processi biologici nei modelli animali. Da qui l’idea di usare NF-Y come "indicatore" della divisione cellulare e di rendere la sua attività visibile accoppiandolo ad una fonte di luce, la luciferasi di lucciola. "Le nostre conoscenze su NF-Y derivano da quella che possiamo chiamare ricerca di base”, ha spiegato la ricercatrice. “Il modello murino invece scaturisce dalla nostra volontà di trasferire questi risultati alla ricerca pre-clinica. Grazie alla proficua collaborazione con il team guidato da Paolo Ciana dell’Università di Milano abbiamo raggiunto tale obiettivo. Noi pensiamo che i topi MITO-Luc siano un potente strumento per misurare rapidamente e facilmente la proliferazione cellulare in molte applicazioni sperimentali di interesse medico. Inoltre, sono utili per prevedere, mappare e caratterizzare la tossicità di vecchi e nuovi composti anti proliferativi con grandi implicazioni nel campo oncologico e farmaceutico".
 
Secondo i ricercatori, i topi-lucciola possono essere utilizzati per studi e rilevazioni a lungo termine. I dati ottenuti usandoli sono più precisi e consentono di diminuire sensibilmente il numero di animali necessari alla sperimentazione: per la per la prima volta un efficace monitoraggio a lungo termine dell'attività proliferativa delle cellule, può essere ottenuto semplicemente fotografando l'animale ad intervalli regolari e dunque riducendo in modo significativo il numero di cavie necessarie per gli studi. “Grazie alla tecnologia della bioluminescenza è possibile visualizzare le cellule in attiva proliferazione in tutto il corpo, nell’animale vivo potendo così valutare l'efficacia di una terapia antitumorale – la luce emessa dal tumore scompare – o di valutare la cancerogenicità di un composto chimico (sviluppo di luce in organi normalmente "spenti")”, ha aggiunto ancora Piaggio.
 
Le possibili applicazioni sono molteplici: spaziano dall’oncologia alla medicina rigenerativa, dalla farmacologia alla tossicologia, ed ecco perché l’animale transgenico è attualmente oggetto di una domanda di brevetto internazionale, per tutelarne sia la proprietà intellettuale che lo sviluppo commerciale. "Il modello animale MITO-LUC – ha concluso Ruggero De Maria, direttore Scientifico dell’IRE – rappresenta un esempio di come la tecnologia possa fornire degli strumenti formidabili per la ricerca traslazionale. La possibilità di monitorare la crescita cellulare ci permetterà di sperimentare nuove terapie sempre più efficaci contro cancro, molto più rapidamente di quanto non potessimo fare fino a ieri".