Il topo a sei zampe: un’insolita scoperta nello sviluppo embrionale

Scoperta sorprendente: topo bioingegnerizzato con sei zampe e organi esterni. Il gene Tgfbr1 influisce su arti e genitali. Implicazioni evolutive e fisiologiche.

Embrione di topo con sei zampe e senza genitali
Un normale embrione di topo (sinistra), accanto a un embrione con sei zampe e senza genitali (destra). (Lozovska et al., Nature Communications, 2024 (CC BY 4.0))

Uno straordinario embrione di topo con sei zampe, dotato di arti extra al posto dei genitali, è stato recentemente creato dagli scienziati. Questa insolita creatura, che presenta anche diversi organi interni al di fuori del corpo, è il frutto inaspettato di una ricerca che ha rivelato come la struttura tridimensionale del DNA possa influenzare lo sviluppo embrionale.

Tutto è cominciato quando il biologo dello sviluppo Moisés Mallo e il suo team stavano studiando il ruolo della proteina recettoriale Tgfbr1 nello sviluppo embrionale. Inattivando il gene responsabile della produzione di questa proteina negli embrioni di topo a metà sviluppo, volevano indagare su come ciò avrebbe influenzato lo sviluppo del midollo spinale. Tuttavia, ciò che hanno scoperto è stato sorprendente: uno degli embrioni bioingegnerizzati presentava due zampe extra al posto dei genitali.

Mallo ha commentato questa svolta inaspettata dicendo: “Non ho scelto il progetto, il progetto mi ha scelto”. Durante lo sviluppo embrionale, il corpo si forma in fasi, partendo dalla testa e terminando nella coda. Durante la transizione dal tronco alla coda, il Tgfbr1 gioca un ruolo cruciale nel controllo della formazione degli arti posteriori e degli organi genitali esterni.

Mallo e i suoi colleghi hanno scoperto che il Tgfbr1 determina se le prime strutture embrionali diventano genitali o arti, influenzando il modo in cui il DNA si piega nelle cellule. La disattivazione di questa proteina ha portato a una diversa espressione genica, risultando in arti extra e assenza di genitali nel topo a sei zampe.

Questo studio ha rivelato una notevole plasticità dei tessuti e potenziali implicazioni nell’evoluzione degli arti posteriori/genitali dei vertebrati a quattro arti. I ricercatori sperano ora di esplorare se il Tgfbr1 possa influenzare la struttura del DNA in altri contesti e se giochi un ruolo nello sviluppo di caratteristiche come l’emipene nei rettili.

Infine, il team conclude sottolineando che questo meccanismo potrebbe avere implicazioni più ampie nel controllo di processi fisiologici o patologici. Questa ricerca apre nuove prospettive sulla complessità dello sviluppo embrionale e sul ruolo fondamentale del DNA nella determinazione delle caratteristiche fisiche degli organismi.

Embrione di topo geneticamente modificato con arti extra
Ricostruzione in 3D dell’embrione di topo con Tgfbr1 disattivato. Gli arti normali sono in turchese e gli arti extra sono in magenta.
Lozovska et al., Nature Communications, 2024 (CC BY 4.0)

Se sei interessato a ulteriori casi di sviluppo insolito, potresti voler conoscere Ariel, il cane “sirena”, che è nato con sei arti e una seconda vulva, ma che ora è tornato alla normalità dopo un intervento chirurgico riuscito per rimuovere gli arti extra. Questi straordinari casi ci spingono a riflettere sulla straordinaria complessità e varietà della natura.

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