Il pesce zebra in prima linea per il trattamento antitumorale personalizzato
Il pesce zebra (Danio rerio) è un organismo modello ottimale per la ricerca grazie alla sua trasparenza, alla somiglianza genetica con l’uomo ed alla eccellente caratterizzazione genomica. Ha anche un ciclo di vita molto veloce che agevola la delineazione di molti processi biologici, dallo sviluppo iniziale all’età adulta. Il pesce zebra può inoltre assorbire molecole disciolte in acqua, rendendosi pertanto anche adatto per la scoperta di bersagli farmacologici e studi tossicologici.
Il pesce zebra per testare l’efficacia dei farmaci
Il progetto ZEBRAONCOFISH, finanziato dall’UE, ha portato gli avatar del pesce zebra a un altro livello, utilizzandoli per testare l’efficacia di trattamenti antitumorali specifici. Molte vie molecolari associate alla progressione tumorale sono simili nei mammiferi e nel pesce zebra. «L’idea è di microiniettare cellule tumorali prelevate da pazienti con cancro del colon-retto e del polmone in larve di pesce zebra e quindi di applicare diversi trattamenti farmacologici, come monoterapia o combinazioni di farmaci», spiega Roberto Díez-Martínez, coordinatore di ZEBRAONCOFISH. La lettura negli embrioni trasparenti seguirà il comportamento in vivo del tumore primario o la formazione di metastasi tramite imaging. La piattaforma basata sul pesce zebra è ancora in fase di sviluppo da parte di Ikan Biotech, un’azienda biotecnologica spagnola leader nello sviluppo di nuove soluzioni personalizzate basate su saggi sul pesce zebra in vivo. I partner sono fiduciosi che la piattaforma sarà presto pronta e sono interessati a estenderne l’uso per comprendere la biologia del cancro e progettare trattamenti su misura per ogni paziente. Per fare ciò, essi pianificano di ottenere un profilo completo di un dato tumore dopo la somministrazione del farmaco, incluso il destino di mutazioni specifiche o altri cambiamenti genetici, nonché migrazione e angiogenesi. Valutando specifici marker di cellule staminali, gli scienziati delineeranno i meccanismi alla base della resistenza a trattamenti specifici, mentre attraverso marker di transizione epiteliale/mesenchimale otterranno importanti informazioni sull’attività metastatica del tumore. Il monitoraggio in vivo di questi attributi rappresenterà diversi profili tumorali, consentendo ai medici di prendere decisioni informate sul trattamento del paziente.
Il modello pesce zebra nell’industria farmaceutica
Il modello pesce zebra sta guadagnando terreno nell’industria farmaceutica per la sperimentazione preclinica di farmaci, principalmente grazie al basso costo di allevamento e all’efficienza in termini di tempo rispetto ai modelli mammiferi. Nonostante questi vantaggi, i pesci zebra non vengono abitualmente utilizzati per supportare la selezione del miglior trattamento contro il cancro. «Esiste una serie di ostacoli da superare, quale l’iniezione manuale di cellule del paziente nota come xenotrapianto», sottolinea Díez-Martínez. Per lo screening dei farmaci chemioterapici più comuni approvati per uso clinico con rilevanza statistica, sarebbero necessari almeno 180 pesci: andrebbe analizzato un minimo di 20 combinazioni di farmaci, ciascuna da testare con almeno tre pesci zebra e in triplicato. Tale analisi su larga scala non solo aumenta i costi, ma è prevedibile che ritardi la consegna dei risultati, rendendo il pesce zebra inadatto per interventi diretti al paziente. Considerando che esistono milioni di malati di cancro in tutto il mondo che rispondono in modo diverso allo stesso trattamento, c’è un urgente bisogno di un mezzo per prevedere l’esito del trattamento. «La piattaforma di ZEBRAONCOFISH è stata progettata per affrontare l’eterogeneità e l’evoluzione genetica nelle cellule tumorali primarie, offrendo uno strumento essenziale per la valutazione terapeutica delle molecole, compresa la risposta alla dose, la tossicità e la scoperta del percorso», conclude Díez-Martínez. Sebbene sia necessaria un’ulteriore ottimizzazione per la sua implementazione clinica, il pesce zebra offre indubbiamente molti vantaggi nella ricerca sul cancro rispetto ai modelli tradizionali.
Parole chiave
ZEBRAONCOFISH, pesce zebra, trattamento antitumorale, terapie su misura per il paziente, efficacia del farmaco, xenotrapianto
