Dopo oltre 50 anni di studi, oggi è possibile conoscere la sequenza cromosomica della ‘Trisomia 21’, meglio conosciuta come ‘Sindrome di Down’. La ricerca, intitolata ‘Massive-scale RNA-Seq analysis of non ribosomal transcriptome in human trisomy 21’, è stata coordinata da Alfredo Ciccodicola e condotta da Valerio Costa, ricercatori dell’istituto di genetica e biofisica ‘Adriano Buzzati Traverso’ del Consiglio Nazionale delle Ricerche di Napoli.
Impiegando tecnologie e protocolli innovativi, sono riusciti ad ottenere un profilo completo dei geni alterati nei pazienti con Sindrome di Down, scoprendo che è l’interazione dei geni presenti sul cromosoma 21 con altri geni a determinarne le alterazioni patologiche. Ottenendo quindi la precisa decodifica dei geni alterati, si mette in rilievo la correlazione dei geni patogeni con altri geni scatenanti la malattia. Ben risaputo era che coloro che sono affetti da sindrome di Down presentano un cromosoma 21 in triplice copia rispetto alle due copie degli altri individui, ma da anni gli studiosi stavano lavorando per comprendere non solo quali sono i geni responsabili delle manifestazioni cliniche della sindrome, ma anche per migliorare le condizioni e l’aspettativa di vita nei pazienti. Ora grazie a questo studio, pubblicato anche sull’importantissima rivista scientifica ‘Plos One’, sarà possibile gettare delle basi per future applicazioni cliniche volte a migliorare la qualità di vita dei pazienti; ma esso rappresenta anche un valido modello per l’analisi di altre malattie genetiche, come recentemente dimostrato per l’Alzheimer e per diversi tipi di tumore.
“Costruire una ‘mappa’ accurata dei geni alterati degli individui malati è il primo passo verso la cura” – ha così commentato su ‘Sanitaliaweb.it’ il prof. Ciccodicola. “Avere la possibilità di studiarne la sequenza può fornire una più accurata rappresentazione, ad alta definizione, di come la patologia nasce ed evolve”. Ciò è possibile grazie al ‘sequenziamento di nuova generazione’, next generation sequencing, realizzato con l’innovativa tecnologia di cui esistono pochi esemplari in Italia e due al Cnr, che consente di ottenere in tempi molto brevi un quadro più completo e dettagliato delle malattie genetiche. “Si tratta di una procedura di ‘sequenziamento massivo’, deep sequencing, su larga scala che richiede una stretta interazione tra competenze avanzate di biologia molecolare e di bioinformatica” – ha spiegato Ciccodicola. “Un software ricostruisce una ‘mappa’ ad alta risoluzione componendo milioni di piccoli frammenti. Una procedura impensabile fino a pochi anni fa, poiché richiedeva anni di lavoro e investimenti molto ingenti”.
Ha poi aggiunto Valerio Costa, primo autore dello studio, che “Grazie a questa innovativa tecnologia siamo riusciti a comprendere che non solo i geni presenti sul cromosoma 21 sono responsabili della malattia ma è la loro interazione con altri geni a determinare le alterazioni patologiche della sindrome. Questa metodica, unita all’utilizzo di un nuovo protocollo sperimentale nella preparazione dei campioni da sequenziare, ha reso possibile l’identificazione di forme alternative di alcuni geni presenti esclusivamente nelle cellule dei pazienti e ha consentito, per la prima volta, di analizzare piccole molecole di RNA che interagiscono con i geni regolandone la loro espressione”.
Infine, per quanto concerne l’analisi bioinformatica, essa è stata sviluppata in collaborazione con Claudia Angelini, ricercatrice presso la sezione napoletana dell’Istituto per le Applicazioni del Calcolo ‘Mauro Picone’.