La guida, realizzata da un gruppo di ricercatori dell'Oregon Health & Science University, è la più completa mai creata. I risultati del lavoro pubblicati su 'Science'
Un gruppo di ricercatori dell'Oregon Health & Science University (Ohsu) ha creato il più grande atlante delle mutazioni genetiche nel tessuto umano sano. Con centinaia di donatori, la guida è la più completa mai creata e potrebbe portare a una migliore diagnosi e trattamento delle malattie associate a "sfortuna o cattive abitudini", evidenziano gli autori. I risultati del lavoro sono pubblicati su 'Science'. L'atlante è il più grande di sempre, in termini di numero combinato di tessuti e numero di donatori campionati, e indica la strada verso la comprensione delle basi genetiche delle malattie associate al cancro e di innumerevoli condizioni legate a malfunzionamenti cellulari, compreso l'invecchiamento. Potrebbe essere potenzialmente utile per invertire le mutazioni genetiche che causano malattia, evidenziano gli esperti.
E, parlando di cambiamenti genetici alla base di malattie, ora "esiste un'ampia varietà di tecnologie che ci consentono di apportare modifiche al genoma", osserva l'autore senior, Don Conrad, professore associato della Scuola di medicina dell'Ohsu. "Potrebbe essere possibile modificare quelle mutazioni che abbiamo acquisito a causa della sfortuna o delle cattive abitudini e riportarle a come erano prima". I ricercatori hanno generato l'atlante utilizzando 54 tipi di tessuti e cellule, il tutto catalogato dopo la morte di 948 persone che hanno donato i loro corpi alla scienza per il programma Genotype-Tissue Expression dei National Institutes of Health (Nih).
Ogni persona, osservano gli esperti, inizia come una singola cellula al momento del concepimento, portando all'interno del nucleo di quella prima cellula fecondata un progetto di Dna. Usando quelle istruzioni originali del Dna, la cellula si divide e si replica in vasti gruppi di cellule che formano tessuti distinti che svolgono funzioni uniche nel corpo. In qualsiasi momento, una persona è composta da circa 30 trilioni di cellule e nel corso della vita quella stessa persona produce quadrilioni di cellule. Nel tempo, una singola cellula viene danneggiata ripetutamente. In alcuni casi, si ripara migliaia di volte al giorno. E "ogni tanto commette un errore durante la riparazione del Dna, o si perde qualcosa e questo cambiamento si propaga", spiega Conrad. "Il nostro lavoro ci offre una finestra sulla misura in cui tali cambiamenti si verificano in diversi organi e tessuti e durante diversi periodi della nostra vita".
Questa situazione è nota come mosaicismo somatico, ed è il risultato di cellule che mutano rispetto al progetto originale del Dna. Finora la ricerca genetica che indaga sulle mutazioni che si verificano in fase post-zigotica, o 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 invece apre un campo di indagine sulle mutazioni che si verificano nel corso della vita.
"Passare da una singola cellula a un bambino è un processo straordinario", afferma l'autrice principale Nicole Rockweiler, oggi in forze al Broad Institute of Massachusetts Institute of Technology e alla Harvard University. "Quando aggiungi strati di mutazioni che si verificano in una parte così importante della nostra vita, è incredibile che possiamo uscirne abbastanza bene alla fine della gestazione", riflette. Per generare il nuovo atlante, i ricercatori sono stati in grado di tracciare il punto in cui si sono verificate le mutazioni mappandole su un 'albero dello sviluppo', indicizzandole attraverso i tessuti e tra più persone.
Gli esperti hanno scoperto che molte mutazioni sono sorte in modo sistematico e in qualche modo prevedibile quando le persone invecchiavano, sebbene circa il 10% delle mutazioni sembrava essere il risultato di qualcosa di intrinseco a un individuo, che si tratti di geni o ambiente. Altra osservazione è stata che la maggior parte delle mutazioni rilevabili si sono verificate più tardi nella vita, sebbene molte si siano verificate prima della nascita. E ancora: "Alcuni tessuti, come l'esofago e il fegato, acquisiscono molte mutazioni mentre altri come il cervello ne acquisiscono meno", scrive Rockweiler in un post sul sito web del Conrad Lab che descrive la ricerca. "Questo ha senso perché l'esofago e il fegato sono esposti a molte tossine ambientali; qui le cellule devono trasmettere il messaggio in un ambiente rumoroso. Anche un basso numero di mutazioni nel cervello ha senso perché il cervello è composto principalmente da cellule che non si replicano".
