Sviluppo di un modello zebrafish di discinesia ciliare primaria e validazione di approcci di editing genetico 

Questo progetto è stato finanziato grazie al Bando Spring Seed Grant 2021 dall'Associazione Italiana Discinesia Ciliare Primaria - Sindrome di Kartagener.

La discinesia ciliare primaria (DCP), o sindrome di Kartagener, è una malattia genetica rara caratterizzata da infezioni del tratto respiratorio, errato posizionamento degli organi interni e anche infertilità. Può essere causata da mutazioni in geni diversi che causano tutte alterazioni morfologiche e funzionali delle ciglia, piccole strutture mobili simili a protuberanze che si trovano sulla membrana di tutte le cellule. In particolare, a livello della superficie interna delle vie aree, il movimento delle ciglia favorisce l’eliminazione del muco, che viene trascinato verso l’esterno. Quando la funzione delle ciglia è compromessa, il muco tende a ristagnare nelle vie aeree, creando così un ambiente favorevole alle infezioni batteriche, che nel tempo danneggiano i polmoni e portano a una progressiva compromissione della funzione respiratoria. Al momento non esistono trattamenti efficaci per ripristinare il movimento delle ciglia in questi pazienti. Obiettivo di questo progetto di ricerca è disegnare un approccio di editing genetico, basato sulla tecnologia CRISPR/Cas9, per correggere alcune mutazioni a carico di geni mutati nella DCP, in modo da ripristinarne la funzione. I ricercatori intendono fornire una prima dimostrazione della possibilità di implementare una terapia genica personalizzata per ogni tipo di mutazione, potenzialmente per ogni paziente con DCP, e del fatto che basti ottenere livelli minimi di correzione del difetto genico per avere un effetto terapeutico significativo nei pazienti. Saranno utilizzati due modelli di studio della DCP e della risposta all’intervento terapeutico: 1) cellule ciliate prelevate da pazienti con la malattia; 2) il pesciolino Zebrafish. In particolare, mutazioni associate a DCP saranno introdotte in Zebrafish mediante la tecnologia CRISPR-Cas9. Le ciglia olfattive di questo pesciolino sono molto simili alle ciglia mobili delle cellule del tratto respiratorio umano, il che lo rende un modello valido per fornire una prima prova dell’efficacia di questo approccio in vivo nel ripristinare la funzione ciliare nella DPC.