Un nuovo modello di pesce zebra per lo studio dell’iperplasia surrenale congenita

Il gene in questione, ossia CYP21A2, è responsabile della produzione di steroide 21-idrossilasi. Essendo un enzima, questo è coinvolto nelle cascate che producono gli ormoni – cortisolo e aldosterone. Le conseguenze cliniche della CAH sono dovute a insufficienza di cortisolo e aldosterone e da un eccesso di steroidi sessuali. La terapia sostitutiva con glucocorticoidi riduce i sintomi, ma a lungo termine le comorbilità sono comuni.

Per determinare la patogenesi molecolare sottostante al deficit di steroide 21-idrossilasi (21OHD), il progetto MOST (Modelling steroidogenesis) ha studiato la funzione delle 21-idrossilasi e la risposta di tutto l’organismo alla relativa carenza durante lo sviluppo e nella vita adulta del pesce zebra.

I risultati della ricerca si sono concentrati sugli effetti della proteina Cyp21a2 del pesce zebra (zCyp11a2) e includono i suoi effetti al principio della produzione di cortisolo nell’embrione. Nell’adulto, la produzione è limitata ai tessuti steroidogenici. È stato rilevato che una trascrizione alternativa di zCyp21a2 altamente conservata tra le specie viene ereditata tramite la linea materna e si esprime in tutto lo sviluppo iniziale.

Il ruolo di zCyp21a2 durante lo sviluppo è stato stabilito utilizzando una vasta gamma di mutanti con knockdown transiente. Osservazioni mediante stereomicroscopia e cromatografia liquida-spettrometria di massa tandem sono state utilizzate per studiare i fenotipi risultanti.

Gli scienziati MOST hanno progettato anche coppie di nucleasi con attivazione di trascrizione per modificare i genomi di inserimento ed eliminazione in relazione alle sequenze. Mediante studi con sequenziamento, fusione ad alta risoluzione e digestione enzimatica, essi hanno osservato gli embrioni mutanti del pesce con fenotipo iperpigmentato, caratteristico di un’insufficienza surrenale primaria negli esseri umani.

Nonostante la fine del progetto, sono ancora in corso degli studi per valutare l’impatto del 21-OHD per l’intero l’organismo. Il progetto MOST ha compiuto progressi importanti nella ricerca traslazionale della malattia surrenale utilizzando il pesce zebra come modello all’avanguardia. I dati hanno alimentato la pubblicazione di due abstract nell’ambito di conferenze di alto profilo. Il lavoro è anche stato presentato nella pubblicazione Sex Dev e nel capitolo “The hypothalamo-pituitary-adrenal axis and its regulation” del libro (in stampa) “Neuroendocrine Disorders in Children”.

In collaborazione con altri laboratori specializzati, i ricercatori hanno sviluppato un metodo per discriminare tra i diversi tipi di disturbi steroidogenici. Ciò promette di costituire un enorme vantaggio nella pratica clinica per la previsione e la diagnosi precoce di disordini surrenali congeniti.