Il Dna “supereroe” che annulla le malattie genetiche

Delle persone hanno un “DNA supereroe” che le rende immuni a malattie come la fibrosi cistica

[12 aprile 2016]

DNA Supereroe

Lo studio “Analysis of 589,306 genomes identifies individuals resilient to severe Mendelian childhood diseases. Nature Biotechnology”, pubblicato su  Nature Biotechnology da un team della Icahn School of Medicine del Mount Sinai-New York, 23andMe,  Sage Bionetworks, Ontario Institute for Cancer Research e da altre istituzioni scientifica, fa parte di una grande collaborazione globale per studiare il genoma umano,  ma gli scienziati statunitensi hanno effettuato la prima ricerca sistematica su centinaia di disturbi mendeliani in centinaia di migliaia di individui apparentemente non affetti da alcuna di questi disturbi, per identificare i fattori protettivi.  I ricercatori della Icahn School of Medicine spiegano che «Questo studio retrospettivo di oltre 589.000 genomi è stato un primo passo per il Resilience Project»,  avviato  nel 2014 da Stephen Friend ed Eric Schadt che pensano che studiando un gran numero di adulti sani, gli scienziati potrebbero trovare rari individui che sono influenzato da varianti genetiche che dovrebbero indurre la malattia ma che non l’hanno sviluppata. L’analisi del genoma di queste persone resilienti potrebbe far scoprire i meccanismi naturali di protezione che potrebbero servire a realizzare trattamenti innovativi per le persone colpite da queste malattie.

Eric Schadt, che insegna genomica alla Mount Sinai e direttore dell’Icahn Institute for Genomics and Multiscale Biology, sottolinea che «La maggior parte studi di genomica si concentrano sulla ricerca della causa di una malattia, ma vediamo enormi opportunità nel capire che cosa mantiene la gente in buona salute. Milioni di anni di evoluzione hanno prodotto meccanismi di protezione molto più numerosi di quello che attualmente comprendiamo, che caratterizzano la complessità dei nostri genomi, in ultima analisi rivelano gli elementi che potrebbero promuovere la salute in modi che non abbiamo nemmeno immaginato». Nello studio, i ricercatori hanno analizzato il DNA di 12 data sets raccolti in precedenza, utilizzando un targeted sequencing panel di nuova concezione per lo screening di 874 geni per 584 diverse malattie genetiche distinte.  Malattie che sono per lo più metaboliche, neurologiche o disturbi dello sviluppo, presenti durante l’infanzia con sintomi gravi. Tutti i genomi analizzati provengono da adulti ai quali non sono mai state diagnosticate queste malattie. Un sofisticato ed approfondito processo di analisi ha identificato 13 persone sane con varianti genetiche associate ad 8 malattie e che quindi sono in possesso di quello che James Gallagher definisce “DNA supereroe” su BBC News. Le  13 persone sane trovate dallo studio dovrebbero infatti aver sviluppato una delle 8 malattie genetiche gravi: fibrosi cistica, sindrome di Smith-Lemli-Opitz, disautonomia familiare, epidermolisi bollosa, sindrome di Pfeiffer, poliendocrinopatia autoimmune, sindromi acampomelica ecamptomelica e atelosteogenesi.

Secondo Anne Wojcicki, amministratore delegato di 23andMe, «Questo studio dimostra il potere di poter utilizzare Big Data per porre nuove domande biologiche. Più di 400.000 clienti 23andMe hanno contribuito a questo sforzo, il che mostra che i consumatori impegnati sono in grado di avere un impatto reale sulla ricerca scientifica».

Per ottenere il piccolo gruppo di persone potenzialmente resilienti da un elenco originale di circa 16.000 candidati, i ricercatori hanno dovuto affrontare due sfide significative: oltre il 75% dei candidati sono stati eliminati per la carenza dei dati esistenti, evidenziando la necessità di protocolli e standard per una migliore interpretazione dei dati genetici; a causa delle limitazioni delle politiche di consenso informato degli studi originali, nessuno dei 13 candidati finali può essere contattato per ulteriori domande e quindi, senza altre  informazioni, sarà impossibile determinare se queste persone sono veramente resilienti alle malattie.

Stephen Friend, presidente di Sage Bionetworks, professore di genomica all’Icahn School of Medicine e co-fondatore del Resilience Project, «Qui abbiamo una lezione importante sul genoma per gli scienziati di tutto il mondo: il valore di ogni progetto diventa esponenzialmente maggiore quando le politiche di consenso informato permettono ad altri scienziati di raggiungere i partecipanti allo studio originale. Se riuscissimo a contattare queste 13 persone, potremmo essere ancora più vicini a trovare protezioni naturali contro le malattie. Prevediamo di lanciare in futuro uno studio prospettico che includerà una politica di consenso utile più generale».

Eric Topol, direttore dello Scripps Translational Science Institute e chief academic officer di Scripps Health, che non ha partecipato allo studio, apprezza l’approccio innovativo: «Mentre la maggior parte della ricerca genomica in medicina si era concentrata sulla malattia, questo importante lavoro esemplifica il vantaggio di studiare la salute e la resilienza – il contrario della malattia – per capire il meccanismo per la protezione in individui con sequenze di varianti patogene»

Il team di ricercatori si propone di realizzare un nuovo studio patendo da zero e nel quale i pazienti possono essere rintracciati e sostiene che grazie a questo approccio potrebbero essere trovate altre forme di protezione da malattie come la demenza.

Daniel MacArthur, dal Massachusetts General Hospital, conclude: «”Trovare i supereroi genetici richiede altri tipi di eroismo: la volontà dei partecipanti di donare i propri dati genomici e clinici e un impegno da parte dei ricercatori e delle autorità di regolamentazione per superare gli ostacoli che scoraggiano la condivisione dei dati a livello  globale».