Transgenesi

Topi transgenici


La tecnologia transgenica č stata sviluppata e perfezionata sul topo da esperimento.

Fin dal 1980 sono stati creati diversi ceppi di topo transgenici per centinaia di geni diversi.

Ai fini della transgenesi il DNA viene introdotto nei topi in tre modi: 1) vettori retrovirali che infettano l'embrione nelle prime fasi di vita, prima dell'impianto in una femmina ricettiva; 2) microiniezione nel pronucleo maschile di un uovo fertilizzato; 3) introduzione di cellule staminali totipotenti manipolate geneticamente nell'embrione nelle prime fasi di sviluppo.

I topi si prestano ad essere utilizzati come sistemi modello sia per alcune malattie dell'uomo sia per testare potenziali agenti terapeutici.

Tra le malattie genetiche pių studiate mediante questi topi vanno citati: il morbo di Alzheimer, l'artrite, la distrofia muscolare, l'ipertensione, vari disturbi neurodegenerativi e delle disfunzioni endocrine.


Il morbo di Alzheimer colpisce circa l'1% della popolazione tra i 60-65 anni. Questo disturbo colpisce solamente negli Stati Uniti circa 4 milioni di persone e costa approssimativamente 100 miliardi di dollari.

Nelle cellule cerebrali di questi soggetti, all'interno dei corpi cellulari, si accumulano dei grovigli di neurofibrille, a livello delle sinapsi dei densi aggregati extracellulari detti placche senili e, a livello dei vasi cerebrali si osservano degli aggregati detti corpi amiloidi.

Sia le placche senili che i corpi amieloidi sono costituiti da una proteina detta Aβ la quale deriva dalla scissione proteolitica della proteina precursore dell'amiloide β, APP.

Sono stati generati topi transgenici in possesso di varie versioni del gene dell'APP, e una neurodegenerazione simile alla malattia si č ottenuta con un transgene costituito dalla regione codificatrice degli ultimi 100 aminoacidi di APP, che contiene la sequenza proteinica Aβ.

In questo modo č stato possibile ottenere un modello animale fondamentale per rispondere ai quesiti sul fondamento molecolare di questa malattia.

Nel caso della fibrosi cistica i topi sono stati progettati per secernere nel latte il prodotto della proteina regolatrice transmembrana della fibrosi cistica (CFTR).

Tale proteina č coinvolta nella regolazione dei canali del cloro e una sua alterazione provoca l'accumulo di muco in diversi organi(pancreas e polmoni) con gravi conseguenze respiratorie che portano alla morte.

I sistemi di espressione in vitro non sono risultati efficienti in quanto tale proteina si accumula nella membrana delle cellule trasfettate e ne alterano il metabolismo; invece le cellule della ghiandola mammaria inglobano nei globuli di grasso parte della membrana e siccome questi globuli vengono secreti nel latte la ghiandola mammaria non risente dell'accumulo della CFTR.

Dal punto di vista applicativo č stato clonata una sequenza di cDNA della CFTR all'interno di un gene difettivo per la caseina β tra l'esone 2 e il 7,inoltre per favorire l trascrizione del transgene sono state conservate le sequenze promotrici e quelle di arresto della caseina β.

Il latte delle femmine transgeniche conteneva la CFTR nella membrana dei globuli di grasso senza che gli animali riportassero effetti negativi.

Tali ricerche sono state condotte sulle capre ma, dati gli ottimi risultati si sta estendendo la ricerca anche su mucche e pecore.



Animazione della struttura a doppia elica del DNA.


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