IFOM Zebrafish

Zebrafish

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Il pesce zebra, zebrafish (Danio rerio), è senza dubbio uno dei vertebrati maggiormente utilizzati come modello in vivo per studi di genetica e biologia dello sviluppo. Questo successo è dovuto ad alcune caratteristiche molto vantaggiose rispetto ad altri modelli di vertebrato, fra le quali un alta fecondità, la produzione di un gran numero di embrioni trasparenti che si sviluppano all'esterno della madre (in acqua) e la conservazione della disposizione e della funzione degli organi interni, che permette un confronto diretto con quelli degli esseri umani. Danio rerio diventò un organismo modello per la ricerca verso la fine degli anni '60 grazie al ricercatore George Streisinger, della Oregon University, che lo utilizzò per studi di biologia dello sviluppo.

Che i pesci sviluppassero tumori spontaneamente era noto già da molto tempo (circa un secolo) ma che zebrafish fosse un buon modello per studiarli fu suggerito in seguito a studi di carcinogenesi indotta da agenti chimici condotti su questi animali nei primi anni '80. Ma è stato soprattutto grazie alla messa a punto delle metodologie di transgenesi, cioè verso la fine degli anni '90, che zebrafish è "esploso" come modello sperimentale per studi sul cancro. L'aspetto più importante emerso sin dai primi studi è che i tumori che sviluppa il pesce zebra quasi sempre sono del tutto comparabili a quelli umani sia dal punto di vista istologico che genetico e/o genomico.

Organizzazione e obiettivi principali

L'Unità di Zebrafish dell'IFOM comprende alcuni laboratori ben equipaggiati, soprattutto per quel che riguarda imaging e micromanipolazione, e una facility molto grande che include un multi-sistema di acquari autamatizzato dalla capacità di circa 4.000 litri, in grado di ospitare nelle migliori condizioni di allevamento all'incirca 15.000 pesci. Questa struttura è completamente dedicata al mantenimento di numerose linee di zebrafish e, grazie a collaborazioni scientifiche, fornisce ai ricercatori dell'IFOM la possibilità di utilizzare, a costi molto ridotti, questo organismo modello per i loro studi. I ricercatori hanno così a disposizione un sistema modello vertebrato per analizzare in vivo la funzione e il ruolo degli omologhi di geni che nell'uomo sono responsabili dello sviluppo e della propagazione del cancro nell'organismo.

Grazie a questo modello operativo, l'Unità Zebrafish dell'IFOM avrà anche la possibilità di sviluppare e mettere a punto nuove metodologie e tecnologie applicabili alla ricerca oncologica di base, come ad esempio la generazione di nuove linee transgeniche e mutanti e la caratterizzazione di nuovi modelli di zebrafish per lo studio in vivo di sindromi e malattie umane. In questo senso, particolare interesse verrà rivolto allo studio e all'analisi della migrazione e della polarizzazione cellulare e all'angiogenesi tumorale: questi infatti rappresentano aspetti e i processi "chiave" soprattutto nella propagazione e diffusione del cancro nell'organismo (metastasi).

Gianluca Deflorian

Originario di Trento, Gianluca Deflorian ha svolto i suoi studi universitari a Padova, dove si è laureato nel 2000 in Biologia Molecolare, contribuendo alla messa a punto di metodologie per rilevare in vivo l'espressione di geni nel cervello di Drosophila melanogaster, ed ha conseguito qualche anno dopo il Dottorato di Ricerca in Genetica e Biologia Molecolare dello Sviluppo. Proprio durante il suo progetto di dottorato ha iniziato a lavorare sull'organismo modello zebrafish, di cui ben presto si è appassionato, attratto dalle enormi potenzialità che questo organismo vertebrato offriva, ed offre tutt'oggi, ai ricercatori impegnati nello studio della biologia dello sviluppo e delle malattie genetiche umane. Lavora all'IFOM dal 2006 e, dal 2009, è il responsabile della Zebrafish Unit. Ha partecipato a numerosi congressi internazionali e, grazie ai suoi lavori e alle moltissime collaborazioni scientifiche intraprese, è uno dei maggiori esperti in Italia di questo organismo modello.

3D movie, obtained by confocal microscopy, which shows the brain of a 30 hours zebrafish embryo expressing the green fluorescent protein GFP under the control of the Wnt signaling pathway: in many cancer types this signaling pathway does not function properly.