Piastrine: regioni del genoma che ne comandano struttura e formazione, con l’incidenza su malattie mentali

Analizzando milioni di varianti geniche in 70.000  individui sono state identificate 68 regioni del genoma che regolano formazione e struttura delle piastrine, incidendo sullo sviluppo di molte malattie.

Lo studio delle basi genetiche che regolano la struttura delle piastrine è fondamentale per capire, e in prospettiva porre rimedio, a numerose malattie che coinvolgono problemi di coagulazione, a partire da trombosi, infarto e ictus. Ora, la più ampia ricerca mai condotta su questo tema –  realizzata analizzando l’intero genoma con tecniche bioinformatiche e analisi biologiche – ha permesso di individuare le varianti genetiche coinvolte nella formazione delle piastrine.

“Siamo partiti da uno studio sulle varianti geniche implicate in numerose e gravi patologie associate a valori anomali delle piastrine”, spiega Serena Sanna, ricercatrice dell’Istituto di ricerca genetica e biomedica (IRGB)-CNR di Cagliari, uno degli autori dell’articolo. “L’obiettivo era capire quali geni controllassero la produzione delle piastrine, comprenderne i meccanismi biologici e capire se e come svolgano un ruolo anche nelle malattie trombotiche ed emorragiche”.

La ricerca – pubblicata su “Nature” – ha visto la collaborazione di numerosi centri internazionali, con l’apporto essenziale di quattro istituti del CNR (Istituto di ricerca genetica e biomedica di Cagliari, Istituto di genetica molecolare di Pavia, Istituto di genetica e biofisica di Napoli, Istituto di genetica delle popolazioni di Sassari), oltre che dell’Istituto scientifico universitario San Raffaele di Milano, dell’EURAC di Bolzano, dell’IRCCS-Burlo Garofolo di Trieste, dello Shardna Life Sciences di Pula e dell’Istituto di zootecnica dell’Università Cattolica del Sacro Cuore.

“Abbiamo analizzato milioni di varianti geniche in circa 70.000 individui europei e asiatici, tra cui 11.000 volontari del progetto ProgeNIA, del Parco genetico dell’Ogliastra e del Network italiano isolati genetici. Identificate le regioni genomiche potenzialmente coinvolte nella regolazione delle piastrine, le abbiamo studiate con tecniche bioinformatiche, valutando le loro interazioni tramite modelli di reti neurali”, chiarisce Eleonora Porcu dell’IRGB-CNR, membro del gruppo di statistica del team insieme a Giorgio Pistis del San Raffaele.

“Il successo di questo studio è stato possibile grazie soprattutto all’ampia partecipazione della popolazione dei cosiddetti ‘isolati genetici’, tipici dell’Italia – dichiara Mario Pirastu, direttore dell’Istituto di genetica delle popolazioni di Sassari – che per le loro caratteristiche di isolamento, piccole dimensioni, omogeneità genetica, rappresentano un contesto ideale su cui svolgere questo tipo di ricerche”.

“Oltre a ProgeNIA e Ogliastra, altri progetti del CNR quali Val Borbera, Parco genetico del Cilento e Vallo di Diano hanno dato un rilevante contributo e costituiscono un’importante risorsa per la determinazione delle basi genetiche dei tratti complessi”, precisa Marina Ciullo dell’Istituto di genetica e biofisica di Napoli.

“Un elevato numero di piastrine o un aumento del loro volume incrementano il rischio di eventi trombotici, malattia coronarica e ictus, mentre bassi valori aumentano la probabilità di emorragie”, spiega Paolo Gasparini, direttore dell’IRCSS-Burlo Garofolo. “Tramite questo studio siamo riusciti a identificare ben 68 regioni del genoma che ne regolano numero e volume” .

Lo studio di alcuni di questi geni in modelli animali quali Drosophila melanogaster e Danio rerio (il moscerino della frutta e un piccolo pesce) ha consentito di definire funzione biologica e la conservazione in specie diverse delle varianti genetiche identificate dalla ricerca. “Nella drosofila – specifica Andrew Hicks dell’EURAC – l’assenza del gene causa una drastica diminuzione della produzione di piastrine, suggerendo di esaminare l’omologo gene umano SATB1 nelle patologie legate a valori estremi del numero e volume delle piastrine”.

“Questo è il più grande studio pubblicato finora sulla formazione delle piastrine e ha portato nuove e importanti conoscenze sulla formazione delle cellule del sangue, rilevanti per identificare nuovi geni e vie patogenetiche coinvolte in malattie che mostrano problemi della coagulazionetra i sintomi”, conferma Nicole Soranzo, ricercatrice italiana che lavora al Wellcome Trust Sanger Institute.

Alcune varianti dei geni identificati sono responsabili di malattie ereditarie. “Questa ricerca conferma l’importanza degli studi di associazione dell’intero genoma e di un’accurata analisi bioinformatica e biologica nell’interpretazione dei risultati genetici”, conclude Daniela Toniolo, dell’Istituto di genetica molecolare di Pavia e del San Raffaele. “Le scoperte sui meccanismi implicati nella coagulazione sono potenzialmente trasferibili in ambito clinico, dato che i geni identificati sono possibili bersagli per diagnosi e trattamento terapeutico di patologie emorragiche”.