Autismo-Immagine:
I ricercatori del RIKEN Center for Brain Science (CBS) hanno esaminato la genetica del disturbo dello spettro autistico (ASD) analizzando le mutazioni nei genomi degli individui e delle loro famiglie. Hanno scoperto che un tipo speciale di mutazione genetica funziona in modo diverso dalle mutazioni tipiche nel modo in cui contribuisce alla condizione.
In sostanza, a causa della struttura tridimensionale del genoma, le mutazioni sono in grado di influenzare i geni vicini collegati all’ASD, spiegando così perché l’ASD può verificarsi anche senza mutazioni dirette nei geni correlati all’ASD.
Questo studio è apparso sulla rivista Cell Genomics.
L’ASD è un gruppo di condizioni caratterizzate in parte da comportamenti ripetitivi e difficoltà nell’interazione sociale. Sebbene sia familiare, la genetica della sua ereditarietà è complessa e rimane solo parzialmente compresa.
Gli studi hanno dimostrato che l’elevato grado di ereditarietà non può essere spiegato semplicemente osservando la parte del genoma che codifica per le proteine. Piuttosto, la risposta potrebbe risiedere nelle regioni non codificanti del genoma, in particolare nei promotori, le parti del genoma che in definitiva controllano se le proteine vengono effettivamente prodotte o meno.
Il team guidato da Atsushi Takata del RIKEN CBS ha esaminato le varianti genetiche “de novo” (nuove mutazioni che non vengono ereditate dai genitori) in queste parti del genoma.
I ricercatori hanno analizzato un ampio set di dati di oltre 5.000 famiglie, rendendo questo uno dei più grandi studi sull’intero genoma al mondo, fino ad oggi realizzato sull’ASD. Si sono concentrati sui TAD, strutture tridimensionali nel genoma che consentono interazioni tra diversi geni vicini e i loro elementi regolatori.
Hanno scoperto che le mutazioni de novo nei promotori aumentavano il rischio di ASD solo quando i promotori erano localizzati in TAD che contenevano geni correlati all’ASD. Poiché sono vicine e nello stesso TAD, queste mutazioni de novo possono influenzare l’espressione dei geni correlati all’ASD.
In questo modo, il nuovo studio spiega perché le mutazioni possono aumentare il rischio di ASD anche quando non sono localizzate nelle regioni codificanti le proteine o nei promotori che controllano direttamente l’espressione dei geni correlati all’ASD.
“La nostra scoperta più importante è stata che le mutazioni de novo nelle regioni promotrici dei TAD contenenti geni noti di ASD sono associate al rischio di ASD, e questo è probabilmente mediato dalle interazioni nella struttura tridimensionale del genoma“, afferma Takata.
Per confermarlo, i ricercatori hanno modificato il DNA delle cellule staminali utilizzando il sistema CRISPR/Cas9, apportando mutazioni in promotori specifici. Come previsto, hanno osservato che un singolo cambiamento genetico in un promotore causava alterazioni in un gene associato all’ASD all’interno dello stesso TAD. Poiché numerosi geni legati all’ASD e allo sviluppo neurologico sono stati influenzati anche nelle cellule staminali mutanti, Takata paragona il processo a un “effetto farfalla” genomico in cui una singola mutazione disregola i geni associati alla malattia che sono sparsi in regioni distanti del genoma.
Takata ritiene che questa scoperta abbia implicazioni per lo sviluppo di nuove strategie diagnostiche e terapeutiche. “Per lo meno, quando si valuta il rischio di ASD di un individuo, ora sappiamo che dobbiamo guardare oltre i geni correlati all’ASD e concentrarci su interi TAD che contengono geni correlati all’ASD“, spiega Takata. “Inoltre, un intervento che corregge le interazioni aberranti promotore-potenziatore causate da una mutazione del promotore può anche avere effetti terapeutici sull’ASD”.
Leggi anche:Un farmaco che cura l’autismo? Promettente uno studio
Ulteriori ricerche che coinvolgano più famiglie e pazienti sono cruciali per comprendere meglio le radici genetiche dell’autismo. “Ampliando la nostra ricerca, acquisiremo una migliore comprensione dell’architettura genetica e della biologia dell’autismo, portando a una gestione clinica che migliori il benessere degli individui affetti, delle loro famiglie e della società”, afferma Takata.
Fonte:Cell Genomics
