Sviluppo di un innovativo modello animale di osteoporosi indotta da glucocorticoidi per studi patogenetici e drug screening.
Progetto L’alterazione o la perdita di tessuto osseo è una caratteristica comune di molte patologie umane come il cancro, l’artirite reumatoide, malattie genetiche e osteoporosi.
L’osteoporosi è una patologia ossea che aumenta il rischio di fratture e si manifesta in presenza di disordini ormonali o come risultato della somministrazione di farmaci tipo glucocorticoidi. In quest’ultimo caso si parla di osteoporosi indotta da glucocorticoidi (GIOP). I bifosfonati rappresentano la prima scelta nel trattamento farmacologico di GIOP. Nonostante l’aumento delle conoscenze, prevenzione e trattamenti necessitano di un miglioramento negli anni a venire. La scoperta e lo sviluppo di nuovi farmaci contro le malattie da riduzione della massa ossea sarebbero utili per elaborare nuove e più efficaci terapie.
Attualmente, la strategia per trovare nuovi farmaci contro un particolare bersaglio frequentemente impiega degli screening su larga scala, nei quali librerie di composti chimici sono analizzate per la loro capacità di modificare il bersaglio.
Lo scopo di questo progetto è di sviluppare un nuovo modello animale di GIOP in Danio Rerio adulto utilizzabile per studi patogenetici e in strategie di drug discovery su media scala.
Lo stadio embrionale di zebrafish rappresenta un ottimo modello animale per studiare lo sviluppo embrionale, le malattie umane e per condurre drug screening in vivo. Tuttavia, esso non è il modello ideale di metabolismo osseo umano adulto perché (a) nello sviluppo embrionale di zebrafish gli osteoclasti non appaiono prima di 20 giorni e perché (b) lo sviluppo dell’osso allo stadio larvale è un processo strettamente correlato all’embriogenesi.
Ci proponiamo, quindi, di sviluppare il modello di GIOP in zebrafish adulto trattando i pesci con vari tipi di glucocorticoidi e valutare le alterazioni del metabolismo osseo rispetto ai controlli non trattati.
Sperimentalmente, analizzeremo i marcatori di differenziamento e attività di osteoblasti e osteoclasti mediante tecniche di istochimica, immunoistochimica, RT-PCR ed ELISA. Inoltre, la matrice ossea mineralizzata sarà analizzata qualitativamente utilizzando specifici coloranti e quantitativamente attraverso densitometria X-ray.
Allo scopo di validare il modello GIOP in zebrafish adulto, somministreremo ai pesci vari tipi di bifosfonati in combinazione con glucocorticoidi e condurremo l’esperimento come descritto. Ci aspettiamo, in caso di successo, una reversione almeno parziale del fenotipo patologico.
Questo nuovo modello animale di GIOP sarà utile per studi patogenetici e per realizzare drug screening su media scala cercando nuovi composti capaci di neutralizzare gli effetti dei glucocorticoidi sull’osso.
In questo contesto, Danio Rerio potrà anche essere utilizzato come modello animale per valutare gli effetti sul metabolismo osseo di molecole di varia natura come farmaci in fase di sviluppo, composti di origine vegetale, mediatori fisiologici dell’organismo umano o composti di sintesi.