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Ratto

Il ratto da laboratorio ha dato dei contributi inestimabili alla comprensione e trattamento delle malattie umane, in aree che vanno dalla medicina cardiovascolare, rigenerazione neurale, guarigione delle ferite, diabete, trapianti, studi sul comportamento e ricerca sul mal di spazio. I ratti sono stati impiegati largamente anche per testare l'efficacia e la sicurezza dei farmaci. Grazie alle nuove conoscenze acquisite sul genoma del ratto, tutte queste aree di ricerca potranno avvalersi di modelli migliorati.

Il genoma del ratto
I ratti e l'ischemia cardiaca

Il genoma del ratto

La sequenza del genoma del ratto norvegese dal pelo castano è stata scoperta il 1 aprile 2004.ANCHOR A quella data erano passati quasi 200 anni da quando il ratto marrone, detto Rattus norvegicus, venne usato per la prima volta dagli scienziati per capire la fisiologia umana e la medicina, con dei primi studi che si concentrarono sugli effetti della privazione di cibo e ossigeno. Cento anni fa vennero costruiti per la prima volta dei labirinti per valutare l'intelligenza dei ratti e furono riprodotti subito dopo i primi ratti albini Wistar. Da allora il ratto è diventato quasi il simbolo della sperimentazione di laboratorio. I primi ratti knockout e quelli clonati sono stati prodotti di recente, e lo scorso anno sono state annunciate nuove tecniche per la creazione diratti transgenici,fatto che ha permesso di sviluppare dei potenti modelli di malattie umane.

Il DNA del roditore è stato decifrato e analizzato da una rete di ricercatori che hanno collaborato attivamente; la rete è nota come Consorzio del progetto di sequenziamento del genoma del ratto, condotto presso il Baylor College di Medicina, negli Stati Uniti. Per raggiungere l'obiettivo, ovvero produrre una bozza della sequenza di alta qualità, il Consorzio ha messo a punto un approccio nuovo "combinato" che ha impiegato sia la tecnica del sequenziamento shotgun dell'intero genoma (WGS, Whole Genome Shotgun ), sia la tecnica del sequenziamento (Bacterial Artificial Chromosome, BAC) del clone, ovvero il clonaggio di lunghi frammenti di DNA. Per fondere le due tecniche nella bozza finale, i ricercatori hanno messo a punto un pacchetto software per l'assemblaggio del genoma.

La sequenza è rappresentata da una bozza di alta qualità composta di 2,75 miliardi di basi e comprende il 90% del genoma. È il genoma del terzo mammifero ad essere decodificato, e ciò consente di fare dei confronti a tre sensi, ovvero sia con il genoma dell'uomo che con quello del topo. Il genoma del ratto è più piccolo del suo equivalente umano, ma è più grande di quello del topo. Tutti e tre codificano un numero simile di geni, vale a dire da 25.000 a 30.000. Le nuove informazioni dovrebbero permettere ai ricercatori di stabilire le caratteristiche  peculiari dei roditori e quali di queste siano comuni a tutti i mammiferi.

Il 10% circa dei geni del ratto è in comune con quelli del topo, ma questi geni non sono presenti nell'uomo, e neppure altri che codificano per le proteine olfattive. Ciò può spiegare l'eccezionale olfatto dei roditori. I ratti hanno, rispetto all'uomo, più geni che scompongono le tossine. Ciò significa che i ratti, rispetto all'uomo, riescono di più ad eliminare dal proprio corpo le tossine, perciò si potrebbe perfezionare l'impiego dei ratti in tossicologia. Esistono notevoli distinzioni anche a livello dei geni del sistema immunitario.

Quasi tutti i geni umani correlati ad una malattia hanno la loro controparte nel ratto. Metterli in evidenza dovrebbe aiutare i ricercatori a sviluppare modelli genetici di ratto della malattia umana. Il miglioramento dei modelli di ratto potrebbe diminuire sia le cifre relative al fallimento dei farmaci negli studi clinici, che attualmente  ammonta a circa il 90%, sia i costi di sviluppo dei farmaci e i tempi dell'immissione in commercio. Il genoma porrà anche dei nuovi obiettivi di intervento dei farmaci.

I ratti e l'ischemia cardiaca

Le recenti ricerche sui ratti potrebbero offrire una nuova possibilità di difendersi dall'ischemia cardiaca, ovvero un insufficiete afflusso di sangue al cuore che può essere letale. Dei ricercatori della Stanford University in California hanno scoperto che i ratti con aumentata attività dell'enzima aldeide deidrogenasi 2 (ALDH2) presentano una lesione inferiore a seguito di ischemia cardiaca; hanno altresì isolato un composto, detto Alda-1, che attiva l'enzima. Una mutazione del gene ALDH2, particolarmente comune nelle popolazioni dell'est asiatico, porta a ridurre l'attività dell'enzima, e quindi ad aumentare il rischio di lesioni gravi dovute a ischemia cardiaca. Dato che l'Alda-1 può attivare l'enzima mutante, esso ripristina la sua attività ai livelli normali.


References

  1. Rat Genome Sequencing Project Consortium. 2004. Genome sequence of the Brown Norway rat yields insights into mammalian evolution, Nature, 428, 493

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