Close-up Engeneering

Completato il più grande atlante delle mutazioni genetiche umane

L'atlante delle mutazioni genetiche umane permette di conoscere le basi delle malattie associate al cancro o al malfunzionamento cellulare.

Close-up Engineering

PUBBLICATO IL: 17 Aprile 2023

(Bio)Informatica / Innovazione

Una mutazione genetica si verifica quando vi sono dei cambiamenti nelle sequenze dei nucleotidi che compongono il DNA. Un nucleotide è composto da una base azotata (Adenina, Citosina, Guanina, Timina), uno zucchero ed un gruppo fosfato. A seconda di dove si sviluppano possono essere mutazioni somatiche oppure germinali. Le mutazioni somatiche riguardano tutte le cellule del corpo tranne quelle della linea germinale, invece quelle germinali avvengono nelle cellule della linea germinale da cui si originano i gameti femminili e maschili, quest’ultime sono maggiormente pericolose perché possono essere trasmesse alla prole.

Non tutte le mutazioni sono un campanello di allarme per l’insorgenza della malattia. Nella maggior parte dei casi un tumore si verifica in seguito ad una serie di mutazioni somatiche, ma una mutazione di tipo germinale può aumentare la predisposizione di un individuo a sviluppare il cancro, tra questi tumori quelli più conosciuti sono dovuti alla mutazione del gene BRCA, la sindrome di Lynch, ed altri tumori.

L’obiettivo e la riuscita da parte dei ricercatori dell’Oregon Health & Science University è quello di aver creato il più grande atlante delle mutazioni genetiche del tessuto umano sano.

Cos’è l’atlante delle malattie genetiche umane?

L’atlante delle malattie genetiche umane è il risultato dell’analisi di centinaia di donatori sani permettendo di conoscere le basi molecolari di tutte le condizioni legate al cancro, all’invecchiamento ed al malfunzionamento cellulare. L’idea è stata sviluppata dai ricercatori dell’Oregon Health & Science University. Si è partiti utilizzando 54 tipi di tessuti e cellule, il tutto catalogato dopo la morte di 948 persone che hanno donato il loro corpo alla scienza tramite il programma Genotype-Tissue Expression dei National Institutes of Health (Nih).

atlante delle mutazioni genetiche

I ricercatori hanno analizzato l’organismo umano il quale ha avuto sviluppo a partire da una singola cellula, che tramite la differenziazione ha portato alla crescita e alla formazione di cellule ognuna delle quali specializzate per formare specifici tessuti ed organi. Tale processo si protrae nella crescita dell’individuo portandolo ad avere durante la vita circa 30 trilioni di cellule. Inoltre ogni cellula è soggetta ad un invecchiamento cellulare, alcune cellule si riproducono, altre come i neuroni cessano la loro esistenza.

Essendo, inoltre, le cellule soggette a continui danni, vi sono dei meccanismi di riparazione che intervengono per evitare che tali errori si propaghino durante la meiosi o la mitosi. A volte, nonostante vi siano questi interventi la cellula è soggetta a dei danni, i quali incidono sul compito di quest’ultima e tale malfunzionamento si propaga alle altre cellulare, portando ad avere delle mutazioni.

Perché è importante l’atlante delle malattie genetiche?

Tramite l’atlante delle malattie genetiche si può avere un quadro più completo del genoma umano il quale è più dinamico di quanto si pensa ed inoltre si può comprendere l’insorgenza di alcune malattie. Il genetista dell’Università di Roma Tor Vergata, Giuseppe Novelli, dichiara ciò sulle scoperte che si sono evidenziate con la creazione dell’atlante:

“Dimostra infatti che una certa percentuale di mutazioni che pensavamo insorgessero durante la formazione dei gameti (ovuli e spermatozoi) compaiono in realtà dopo la fecondazione e la formazione dello zigote. Poiché il contributo di tali mutazioni alla malattia umana diventa sempre più evidente, questa conclusione potrebbe benissimo avere implicazioni cliniche. Ci ricorda inoltre che un test genetico non è un semplice esame di laboratorio, ma richiede valutazioni e analisi complesse come lo studio contemporaneo di più tessuti di uno stesso individuo”.

Infatti, dalla ricerca dell’Università dell’Oregon, analizzando i dati tramite un metodo computazionale che ha permesso di ottenere un sequenziamento dell’RNA , è stato possibile estrapolare un “albero dello sviluppo” che contiene preziose informazioni circa l’insorgenza delle mutazioni nei vari tessuti delle persone. Inoltre è emerso come molte mutazioni hanno origine in maniera sistemica, mentre circa il 10% hanno una causa intrinseca che è legata ai geni o all’ambiente.

atlante delle mutazioni genetiche

La prima autrice dello studio Nicole Rockweiler dichiara quanto segue:

“Abbiamo imparato che alcuni tessuti, come quelli dell’esofago e del fegato, acquisiscono molte mutazioni mentre altri, come nel caso del cervello, ne acquisiscono meno. Questo ha senso perché l’esofago e il fegato sono esposti a molte tossine di origine ambientale e le loro cellule devono trasmettere il loro messaggio in un ambiente ‘rumoroso’. Anche le poche mutazioni del cervello hanno senso, perché il cervello è sostanzialmente formato da cellule che non si replicano”.

Sviluppi futuri

La conoscenza che si ha tramite l’atlante delle malattie genetiche spiana le strade allo sviluppo di nuovi approcci non sono terapeutici ma anche diagnostici, permettendo di creare nuove tecnologie in grado di correggere le mutazioni acquisite in maniera spontanea o dettate da cause esterne. Inoltre ciò indica la possibilità di comprendere le basi genetiche di tutte quelle malattie associate al cancro o al malfunzionamento cellulare.

AUTORE

Valentina Maria Barberio

Dottoressa in ingegneria informatico-biomedica, dottoressa magistrale in ingegneria biomedica, classe 1997. Da sempre appassionata di tutto ciò che possa semplificare la vita al prossimo, guarda alla divulgazione scientifica come uno strumento in grado di rendere chiaro ed accessibile il “futuro benessere” a tutti. Particolarmente affascinata dalle apparecchiature biomedicali che riescono a creare immagini 3D, crede che solo il dibattito e la ricerca costanti possano generare una tridimensionalità di vedute, propedeutiche ad una perpetua crescita personale e della società.

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