I ricercatori del Jackson Laboratory e del Trudeau Institute hanno identificato il primo ceppo di topi suscettibili alla forma grave di COVID-19 senza la necessità di modifiche genetiche. Questo sviluppo, riportato in Rapporti scientificisegna un passo avanti fondamentale nella ricerca sulle malattie infettive, fornendo uno strumento essenziale per sviluppare vaccini e terapie per le future varianti del coronavirus e le potenziali pandemie.
Il topo CAST/EiJ, parte di un gruppo di ricerca che comprende otto ceppi di topi geneticamente diversi, si distingue per la sua grave risposta all’infezione da SARS-CoV-2, comprese le varianti beta, omicron e delta. Mentre altri ceppi si sono ripresi o hanno mostrato sintomi lievi, i topi CAST hanno mostrato una malattia acuta, evidenziando la loro predisposizione unica al virus.
“Sebbene la maggior parte dei ceppi di topi presentino sintomi trascurabili derivanti dall’infezione da varianti SARS-CoV-2, i topi CAST mostrano una risposta letale, rendendoli una risorsa inestimabile per studiare l’impatto del virus e testare terapie di prossima generazione”, ha affermato Nadia Rosenthal, direttrice scientifica e professore alla JAX e uno degli autori senior dello studio.
Originariamente raccolti sull’isola di Castania e portati a JAX nel 1971, i topi CAST sono stati allevati a JAX per mantenere una linea geneticamente pura, creando un modello il più fedele possibile al genoma del topo. Questa caratteristica li rende un modello ideale per studiare i sintomi gravi di COVID-19 su un background genetico pulito.
Questi topi non solo trasportano elevate cariche virali nei polmoni, ma mostrano anche gravi danni polmonari, rispecchiando il tipo di risposta iperinfiammatoria osservata nei pazienti umani con COVID-19 grave. Questo ceppo unico offre ai ricercatori un modello che è strettamente parallelo alla risposta umana al virus senza infezione cerebrale, un problema nei precedenti modelli di COVID-19.
Gli studi iniziali che utilizzano trattamenti antivirali hanno mostrato risultati promettenti, aumentando i tassi di sopravvivenza nei topi CAST e accendendo la speranza per il loro ruolo nello sviluppo di terapie per futuri focolai di coronavirus. Mentre nuove varianti continuano ad emergere, il modello murino CAST è pronto ad accelerare una risposta, fornendo informazioni che potrebbero salvare vite umane.
La diversità nei modelli murini offre nuove prospettive
Lo studio ha esplorato otto ceppi di topi geneticamente diversi, tra cui A/J, B6J, CAST, 129S1, NSG, NZO, PWK e WSB, che comprendono tratti come la suscettibilità al diabete di tipo 1 e di tipo 2, l’obesità e la magrezza. Questi diversi background genetici hanno permesso al team di scoprire differenze nella suscettibilità al virus.
Rosenthal e Candice Baker, direttore dei progetti di ricerca presso JAX e primo autore dello studio, hanno iniziato con tutti gli otto ceppi di topi e hanno scoperto che il topo CAST si distingueva come un topo altamente suscettibile all’infezione da Sars-CoV-2. Mentre i topi CAST non si sono ripresi, alcuni ceppi si sono ripresi, ma hanno mostrato sintomi persistenti simili a quelli del COVID a lungo termine.
“I topi CAST ci hanno fornito informazioni sui sintomi acuti di COVID-19, ma ora esamineremo gli effetti a lungo termine”, ha affermato Baker.
Nel lavoro successivo, Rosenthal e Baker intendono studiare gli impatti a lungo termine utilizzando lo stesso gruppo di otto topi.
Superare le prime sfide della ricerca sul COVID-19
Quando è iniziata la pandemia, i modelli murini tradizionali non erano adatti per la ricerca sulla SARS-CoV-2, poiché le loro cellule non avevano i recettori necessari affinché il virus si legasse. Nel 2023, Rosenthal e il suo team del JAX e dei Rocky Mountain Laboratories dell’NIH hanno affrontato questo problema utilizzando topi progettati con versioni umane di questi recettori, ma le infezioni risultanti erano eccessivamente gravi e non riuscivano a imitare lo spettro delle risposte umane.
Incrociando topi geneticamente modificati con ceppi diversi, il team di Rosenthal ha replicato una serie di risposte simili a quelle umane. Ma questi recettori umani ingegnerizzati non sempre forniscono un fenotipo della malattia clinicamente rilevante. Il topo CAST ha un valore inestimabile, poiché il suo background genetico evita modifiche artificiali dei recettori, rendendolo un modello più naturale per lo studio della grave COVID-19.
“I topi CAST sono pronti a trasformare la ricerca sul COVID-19 e a prepararci per le sfide future”, ha affermato Rosenthal. “Altrettanto importante, il lavoro rafforza il ruolo fondamentale della diversità genetica nella scienza.”
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
