L’epilessia umana non è trattabile con i farmaci attuali in un caso circa su tre. Per capire più a fondo come agisce la malattia e individuare nuove cure un filone di ricerca molto promettente è legato allo studio del pesce zebra che presenta una struttura genetica molto simile alla nostra.
Un passo in avanti nell’analisi di questo modello, che offre grandi vantaggi all’osservatore grazie alla sua trasparenza, è stato compiuto grazie a un’indagine condotta dal Dipartimenti di Biologia e dal Laboratorio europeo di spettroscopie non lineari (LENS), in collaborazione con il Dipartimento di Neuroscienze, Psicologia, Area del Farmaco e Salute del Bambino e l’Università di Padova.
Lo studio, durato un anno, si è avvalso delle competenze e delle strumentazioni di Unifi nel settore del neuroimaging e nell’ambito della microscopia. I risultati sono stati illustrati in un articolo pubblicato da Scientific Reports (doi:10.1038/s41598-017-03087-Z).
Nei laboratori fiorentini l’attenzione si è concentrata su un pesce zebra geneticamente modificato nel quale è stato introdotto un indicatore del calcio (la proteina GCaMP6s). “Questa proteina fa registrare un aumento della fluorescenza quando avviene un incremento del calcio intracellulare durante l’attività nervosa – spiega Francesco Vanzi, responsabile scientifico dello studio –. Effetto che si riscontra in maniera massiccia non appena il modello viene sollecitato con un agente chimico che provoca l’epilessia. Siamo così riusciti a monitorare in tempo reale l’attività neuronale e a misurarla direttamente in tutto l’encefalo della larva”.
A Firenze si è messo inoltre a punto un metodo ad “alto rendimento”, basato cioè sulla rilevazione contemporanea del comportamento della larva e dell’attività neuronale, applicabile su un elevato numero di larve in parallelo (almeno 60).
“Questo aspetto è particolarmente importante in chiave di ricerca di anti epilettici efficaci – aggiunge Francesco Vanzi – una molecola può agire infatti sul comportamento della larva ma la reale portata sull’attività neuronale poteva non essere chiara. Il nostro metodo fornisce informazioni su entrambi i livelli e presenta una sensibilità e specificità maggiori dei metodi di screening applicati finora sul modello”.
Riprodurre nel modello zebrafish il background genetico presente nei pazienti affetti da epilessia è lo scenario verso il quale si muove la ricerca nel medio lungo periodo “ma il processo di ricerca è ancora piuttosto lungo – conclude Vanzi – a Firenze dopo aver impiegato un imaging a bassa risoluzione proseguiremo l’indagine con tecniche che ci consentano di approfondire lo studio delle dinamiche di insorgenza e propagazione delle crisi convulsive con la risoluzione di ciascun singolo neurone”.
