Patologie umane: 28.000 varianti genomiche

La conoscenza dell’esatta sequenza genetica delle varianti potrebbe consentire di spiegare l’insoergenza di patologie in giovane età

Sono 28.000 le varianti strutturali – ampie porzioni del genoma umano che differiscono da individuo a individuo – individuate grazie a una dettagliata analisi del DNA di 185 soggetti svoltasi nell’ambito del 1000 Genomes Project dai ricercatori dello European Molecular Biology Laboratory (EMBL) di Heidelberg, in Germania, in collaborazione con il Wellcome Trust Sanger Institute di Cambridge, con la Università di Washington e la Harvard Medical School.

Lo studio, i cui risultati sono ora pubblicati sulla rivista Nature, potrebbe aiutare a capire per quale motivo alcune parti del genoma umano cambiano più di altre.

Nel corso della ricerca sono state individuate oltre un migliaio di varianti strutturali che interrompono la sequenza codificante di uno o più geni. Si ritiene che tali mutazioni possano essere collegate all’insorgenza di alcune patologie e che di conseguenza conoscere l’esatta sequenza genica di tali variazioni possa essere utile a restringere il campo alla ricerca di quelle effettivamente dannose.

“La conoscenza dell’esatta sequenza genetica delle varianti potrebbe per esempio  consentire di spiegare perché alcune persone vengano colpite da patologie anche in giovane età mentre altre si mantengono in salute fino alle vecchiaia”, ha spiegato Jan Korbel, che ha guidato la ricerca.

Questo catalogo senza precedenti delle varianti su larga scala getta anche luce sul perché alcune parti del genoma mutino più frequentemente di altre. Si è scoperto infatti che le delezioni, in cui il materiale genetico è mancante, e le inserzioni, in cui le sequenze di coppie di basi sono in sovrappiù, tendono a presentarsi in loci differenti del genoma e in seguito a diversi processi molecolari.

Per esempio le delezioni su larga scala avvengono con maggiore frequenza in regioni in cui il DNA si “rompe” e deve essere “ricucito”: nel processo vanno perduti pezzi di materiale genetico.

“Abbiamo individuato 51 ‘punti caldi’ in cui alcune varianti come le ampie delezioni sembrano avvenire con particolare frequenza”, ha aggiunto Korbel. “Sei di questi sono regioni note per essere correlate alla sindrome di Miller-Dieker, una patologia cerebrale congenita che può causare la morte infantile”.

Precedenti ricerche avevano collegato le varianti – note anche come variazioni nel numero di copie – a molti disturbi e patologie genetici, come il daltonismo, la shizofrenia e alcune forme di tumore. Tuttavia, a causa delle loro ampie dimensioni e della complessa sequenza di geni, le varianti erano difficili da identificare. Tali difficoltà sono state superate grazie a nuovi approcci computazionali che hanno permesso di individuare le esatte posizioni delle variazioni su scala più ampia.