Patologie incurabili, sequenziato per la prima volta un intero cromosoma umano, compresi i telomeri

Progresso tecnologico e speranze future per le patologie incurabili. 

Un team di scienziati statunitensi e britannici ha prodotto la sequenza di DNA senza interruzioni, dall’inizio alla fine, di un cromosoma X umano 

Un telomero è l’estremità di un cromosoma che protegge l’interno del cromosoma stesso dai danni durante la divisione cellulare. Crediti immagine: Darryl Leya, NHGRI 

Luglio 2020, una bellissima scoperta scientifica è passata un po’ in sordina. 

Un team di scienziati ha sequenziato interamente un cromosoma umano. 

Ma cosa significa? Non avevamo già sequenziato l’intero genoma umano? 

Sì e no. 

Nel 2000 grazie al “Progetto genoma umano” sono stati sequenziati e mappati tutti i geni (ovvero la parte di DNA che viene “letta” e quindi trasformata in proteina) del nostro DNA.  

Tuttavia una parte del genoma, l’eterocromatina, a causa della sua “compattezza” è stata impossibile da sequenziare.  

In parole povere è come se fossimo riusciti a tradurre un libro senza però riuscire a tradurne la copertina, ma sappiamo tutti che in un libro anche la copertina ha la sua importanza. 

Ma come hanno fatto gli scienziati a sequenziale i Telomeri ed il Centromero, impresa ritenuta prima impossibile? 

Usando una particolare tecnologia con nanopori, sono riusciti ad evitare che le lunghe ripetizioni di nucleotidi che si susseguono in queste particolari regioni del DNA, facessero saltare la DNA polimerasi o peggio rompessero il filamento ottenuto.
La tecnologia a nanopori ha inoltre permesso di identificare sequenze con metilazioni, riuscendo così anche a vedere i cambiamenti epigenetici avvenuti nel cromosoma. 
Per quanto riguarda il centromero i ricercatori sono riusciti ad identificare le varianti della sequenza di ripetizioni, e usando dei marcatori hanno allineato le lunghe stringhe di DNA ottenute per poi unirle, coprendo l’intera lunghezza del centromero. 
Infine, usando software avanzati sono stati in grado di garantire una maggiore precisione per avere una maggiore accuratezza nella sequenza delle basi sequenziate. (1)

       Crediti immagine: laboratorio-italia.it

Che risvolti medici può avere una simile scoperta? 

Premessa, 

Dal 2000 ad oggi, grazie alla conoscenza del genoma umano, molte patologie incurabili sono state curate, qualche esempio:  

• La leucemia promielocitica acuta, che prima aveva un esito infausto, è curabile con percentuali di sopravvivenza del 98% a 2 anni senza chemioterapia, ma usando l’acido retinoico. 
• Il Melanoma BRAF mutato e la Tricoleucemia con lo stesso gene mutato, hanno visto le loro sopravvivenze aumentate enormemente grazie a specifici farmaci mirati contro questo gene, come ad esempio il debrafenib 
• Il tumore alla mammella ha visto percentuali di guarigione aumentare fino all’80% grazie a farmaci come gli anticorpi monoclonali contro HER2 e altre strategie terapeutiche. (2)

Conclusioni 

Questi sono solamente pochi esempi della mole di risultati che ha prodotto una conoscenza parziale del nostro DNA. 

Dei 24 cromosomi umani (inclusi X e Y), i ricercatori hanno scelto di completare prima la sequenza cromosomica X, a causa del suo legame con una miriade di patologie incurabili, tra cui l’emofilia, la malattia granulomatosa cronica e la distrofia muscolare di Duchenne. 

Con una conoscenza della restante parte del genoma prima sconosciuto ed il contestuale miglioramento delle tecnologie a nostra disposizione, dalla bioinformatica all’ingegneria biomedica, nell’arco dei prossimi 20 anni, si potranno curare patologie incurabili al giorno d’oggi (come è accaduto per gli esempi fatti sopra). 

Ecco perché questa scoperta, ignorata ahimè dalle testate giornalistiche non scientifiche, rappresenta una fantastica conquista per l’umanità, che finalmente potrà leggere nella sua interezza (compresa la copertina), quel fantastico libro che è il nostro DNA, carpendone pian piano tutti i segreti e le affascinanti funzioni.  

I risultati, ottenuti dal team coordinato dalla dott.ssa Karen Miga, ricercatrice presso l’UC Santa Cruz Genomics Institute, 
sono stati pubblicati online il 14 luglio 2020 sulla rivista Nature (3)

(1) (3) https://www.nature.com/articles/s41586-020-2547-7

(2)       https://www.aiom.it/linee-guida-aiom/

01/10/2020 

                                                                                                                                                                                            Roberto Palazzolo