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Post 146 – La genomica suona la sveglia
di Danilo di Diodoro (pubblicato il 16/09/2014 alle 11:53:01, in Post, cliccato 1075 volte)

Martedì 16 settembre 2014

Studia il materiale genetico degli organismi nella sua totalità, sta cambiando il modo in cui vediamo e classifichiamo le malattie, ci sta facendo capire più profondamente la loro vera natura: è la genomica. Siamo alle soglie di una nuova era della Biologia e della ricerca medica e presto cominceremo a vedere ricadute anche nella pratica clinica, per cui è bene restare informati. Gran parte della ricerca genetica finora era stata condotta sui singoli geni (“trovato il gene della malattia tal dei tali…”), ma ora si sta capendo che in realtà per molte malattie le cose sono più complesse: a contare è l’intera configurazione genomica e il solo studio dei singoli geni non spiega granché. Tutto questo è oggi reso possibile dagli stupefacenti avanzamenti nelle tecniche di analisi dell’intero genoma, impensabili solo fino a qualche anno fa.

Ad esempio, un nuovo studio appena pubblicato sull’American Journal of Psychiatry da un gruppo di ricercatori della Washington University School of Medicine ha dimostrato che di fatto quella che chiamiamo schizofrenia è un insieme di almeno otto diversi disturbi con diversa base genetica. Ma la chiave per capire questa diversità non sta nell’alterazione di singoli geni, quanto nelle differenti modalità di interazione di singole unità del DNA. In passato si cercavano associazioni tra singoli geni e la schizofrenia, perché non era ancora chiaro che i geni non operano individualmente, ma interagiscono tra di essi come i componenti di un’orchestra, e quindi il risultato finale è dato principalmente da questa interazione. La questione è complessa, anche perché si sa che una stessa configurazione genotipica può portare a risultati clinici differenti (un fenomeno chiamato “multifinalità”) e che una configurazione genotipica diversa può invece portare allo stesso risultato clinico (un fenomeno chiamato “equifinalità”).

I ricercatori della Washington University School of Medicine hanno ad esempio scoperto che esiste uno specifico set di variazioni del DNA che genera il rischio verso la forma di schizofrenia caratterizzata principalmente da disturbi del linguaggio e del comportamento, mentre un altro set di variazioni del DNA genera il rischio verso una forma di malattia più caratterizzata da deliri e allucinazioni. Lo studio è stato realizzato operando confronti su circa 4000 pazienti schizofrenici, confrontati con altrettanti controlli sani, il che indica quale deve essere la dimensione campionaria minima di questi studi perché possano dare qualche primo risultato.

Un altro studio per certi versi simile è stato realizzato in ambito oncologico e pubblicato sulla rivista Cell.  I ricercatori hanno effettuato uno studio del genoma e delle relative espressioni proteiche di dodici diversi tipi di tumore provenienti da migliaia di pazienti, riuscendo in tal modo a riclassificarli secondo la loro configurazione genomica in undici gruppi, alcuni dei quali sono risultati diversi da quelli basati sul tessuto di origine. Quindi, ad esempio, si è scoperto che i tumori della vescica diventano tre sottotipi diversi se interpretati alla luce della loro configurazione genomica. Ancora più significativo che alcuni di questi tumori vescicali sono risultati aggregabili, dal punto di vista della configurazione del genoma, con gli adenocarcinomi polmonari. E’ probabile che questa differenza spieghi come mai certi pazienti rispondono alle terapie, mentre altri no. E’ verosimile, e questo sarà il prossimo passo dello studio, che si debbano modificare gli approcci terapeutici riclassificando i tumori per classe genomica di appartenenza, a prescindere da quale sia il tessuto originale dal quale si sono sviluppati. E’ una rivoluzione, dal momento che fino a oggi la classificazione di base dei tumori è fatta sulla base dell’Anatomia Patologica, quindi a partire dal tessuto originario.

Per poter sviluppare questo lavoro, i ricercatori hanno dovuto maneggiare enormi quantità di dati molecolari e clinici che sono adesso resi disponibili per altri studiosi per ulteriori analisi, anche perché fanno parte del Pan-Cancer Initiative of the Cancer Genome Atlas (TCGA project) progetto portato avanti dai National Cancer Institute (NCI) a dal National Human Genome Research Institute (NHGRI) americani, che ha l’obiettivo di accelerare la comprensione delle basi molecolari dei tumori attraverso l’applicazione delle tecnologie di analisi e sequenziamento del genoma.

E’ un momento affascinante della ricerca biologica e delle possibili ricadute sulla clinica, qualcosa sta cambiando proprio adesso sotto i nostri piedi, non si può restare indietro. Per chi riesce a seguire lezioni in inglese (con sottotitoli in inglese), e ha voglia di rimettere a punto le conoscenze di base sulla biologia, segnalo il corso gratuito di Coursera intitolato Introduction to Biology - The Secret of Life tenuto da un docente di altissima qualità scientifica e didattica, Eric S. Lander, professore di Biology al MIT e professore di Systems Biology alla Harvard Medical School. Il corso è concluso ma le lezioni sono ancora disponibili on line. Ricapitola gli studi sull’ereditarietà e la genetica correlandoli alla biologia molecolare, sfociando infine nella genomica e le sue applicazioni attuali.