Malattie genetiche, il più grande atlante delle mutazioni genetiche umane potrà aiutare la cura

In uno studio pubblicato su Science, e condotto da ricercatori dell'Oregon Health & Science University, negli Stati Uniti, viene presentato il più grande atlante mai assemblato di mutazioni del genoma post-zigotico relativo al tessuto umano sano, un progresso che potrebbe aprire nuove strade per la diagnosi e il trattamento delle malattie genetiche.

«L'atlante potrebbe essere utile per diagnosticare patologie e potenzialmente utilizzabile anche per intervenire sulle mutazioni genetiche che causano la malattia. Infatti, per quanto riguarda i cambiamenti genetici alla base di molte patologie, esiste un'ampia varietà di tecnologie che ci consentono di apportare modifiche al genoma» spiega Don Conrad, autore senior dello studio.

I ricercatori hanno generato l'atlante utilizzando 54 tipi di tessuti e cellule di 948 individui che hanno donato i loro corpi dopo la morte per il programma Genotype-Tissue Expression del National Institute of Health. Nel corso del tempo, una singola cellula viene danneggiata ripetutamente, e si ripara anche migliaia di volte al giorno. Ogni tanto, però, la cellula commette un errore durante la riparazione del DNA, e questo cambiamento può dare il via a una cascata di problemi, causando un mosaicismo somatico.

«Il nostro lavoro ci offre una finestra per vedere la misura in cui tali cambiamenti si verificano in diversi organi e tessuti e durante diversi periodi della nostra vita» prosegue Conrad.

Fino a ora la ricerca genetica che valutava le mutazioni che si verificano dopo la fecondazione è stata generalmente condotta in biopsie di tessuto canceroso, come melanomi cutanei e tumori polmonari, o in tessuti facilmente accessibili come il sangue. Il nuovo atlante apre invece un campo di indagine sulle mutazioni che si verificano in tutti i tessuti nel corso della vita.
Per generarlo, i ricercatori hanno sviluppato un metodo computazionale utilizzando il sequenziamento di massa dell'RNA in modo da caratterizzare le mutazioni in un enorme catalogo di campioni di tessuto in tutto il corpo. In questo modo gli esperti sono stati in grado di tracciare il punto in cui si sono verificate le mutazioni mappandole su un "albero dello sviluppo", indicizzandole attraverso più tessuti e in più persone.
Gli autori hanno quindi visto che molte mutazioni sono sorte in modo sistematico e in qualche modo prevedibile durante l'invecchiamento, sebbene circa il 10% delle mutazioni sembri essere dovuto a qualcosa di intrinseco all'individuo, che si tratti di geni o ambiente. Hanno inoltre scoperto che la maggior parte delle mutazioni rilevabili si sono verificate tardi nella vita, sebbene alcune abbiano avuto luogo già prima della nascita.

«Abbiamo compreso che alcuni tessuti, come l'esofago e il fegato, acquisiscono molte mutazioni, mentre altri tessuti come il cervello ne sviluppano meno. Questo fatto ha senso perché l'esofago e il fegato sono esposti a molte tossine ambientali, e quindi le cellule devono replicarsi in un ambiente disturbato. Nel cervello, invece, è corretto che ci siano poche mutazioni, in quanto questo organo è composto principalmente da cellule che non si replicano» concludono gli esperti.

Science 2023. Doi: 10.1126/science.abn7113
http://doi.org/10.1126/science.abn7113