Regolazione genica svelata. È online la mappa delle manopole che modulano il comportamento dei geni

I risultati

Regolazione genica svelata. È online la mappa delle manopole che modulano il comportamento dei geni

I geni sono espressi in modo diverso nei tessuti all’interno dell’organismo. Il progetto Genotype-Tissue Expression ha ora mappato la regolazione genica in 54 tessuti. Tra le prime scoperte è emersa una differenza nella regolazione genica tra uomini e donne

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Immagine: Rebecca Wilson / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)
di redazione

Vent’anni fa con l’annuncio del sequenziamento del genoma era partita la caccia ai geni responsabili delle malattie. La speranza, poi rivelatasi illusoria, era di poter trovare i singoli geni all’origine delle patologie più disparate, dal diabete alla schizofrenia. Il quadro si è rivelato subito più complesso. Non si erano fatti i conti con la cosiddetta “regolazione genica”, il processo che permette a una cellula di esprimere alcuni geni e non altri assumendo così una certa identità e non un’altra. 

A quel punto la ricerca ha cambiato obiettivo. L’interesse si è spostato su quel complesso sistema di manopole regolano i diversi geni nell’organismo rendendo una cellula cardiaca differente da una cellula cerebrale, per esempio, ma anche un tessuto sano diverso da uno malato. Oggi questo capitolo della ricerca genetica può avvalersi di uno strumento prezioso dalle gigantesche potenzialità: il database del progetto Genotype-Tissue Expression (GTEx), una raccolta continuamente aggiornata di informazioni sulla regolazione genica che aiuta a comprendere quali geni si attivano e quali no in tessuti specifici dell’organismo. In questi giorni una serie di articoli su Science, Science Advances, Cell e altre riviste scientifiche, hanno ospitato le analisi dei dati ricavati da 54 tipi di tessuto in centinaia di persone decedute che avevano donato gli organi alla scienza. La consultazione del database è libera e accessibile a tutti, ma, meglio saperlo, senza nozioni avanzate di genetica sarà difficile apprezzarne l’utilità. 

Gli addetti ai lavori però considerano GTEx un archivio di dati genetici dal valore incalcolabile che potrebbe ricostruire i livelli di attività di 10mila geni codificanti proteine, un portale che può svelare, a chi lo sa interrogare, i segreti della regolazione genica. 

In attesa che qualche bravo divulgatore riesca a spiegare ai comuni mortali tutti i risultati delle analisi appena pubblicati, possiamo riportare le scoperte chiave accessibili anche ai non esperti. 

Una premessa: se fosse stata individuata qualche sequenza responsabile di patologie come malattie cardiache o insufficienza renale, ce ne saremmo accorti anche noi profani. Ma una notizia del genere non è stata annunciata.  

Uno dei risultati più importanti riguarda invece la differenze tra maschi e femmine. Quasi tutti i tessuti studiati, compresi pelle e cuore, hanno mostrato differenze nell’espressione dei geni tra uomini e donne. 

«La stragrande maggioranza della biologia è condivisa tra maschi e femmine. Ma le differenze di espressione possono aiutare a spiegare perché uomini e donne hanno diversi modelli di malattia o differenti reazioni ai farmaci», ha dichiarato Barbara Stranger, genetista della Northwestern University membro del GTEx project. 

C’è chi sta già utilizzando il database per gli studi di epidemiologia genetica chiamati “genome-wide”. Si tratta di indagini su campioni ampi di persone in cerca delle varianti genetiche più comuni associate con le malattie. Uno studio genome-wide ha individuato per esempio 500 varianti genetiche che sembrano influenzare il ritmo cardiaco e la circolazione elettrica nel cuore, ma non si sa quale di queste abbia un ruolo più significativo delle altre. Si può scoprirlo interrogando il portale GTEX: una volta individuata la variante sospetta, basta digitarla nella casella apposita per ottenere tutti i dati necessari a ricostruirne la regolazione genica, scoprendo quali interruttori si accendono o si spengono e dove determinandone il ruolo. 

I risultati finora non possono raccontare la storia completa di come il genoma dia origine alla miriade di tessuti e di malattie. «Tuttavia, GTEx verrà utilizzato e riutilizzato ancora e ancora, e ci saranno alcuni tipi di utilizzo che non posso prevedere», ha dichiarato a Science Ewan Birney, a capo di un altro grande progetto genetico chiamato ENCODE.