In uno degli ultimi esempi di medicina di precisione, un team di genetisti provenienti da nove paesi, che ha coinvolto più di 100 scienziati, ha analizzato i geni di più di 33.000 persone, nella speranza di trovare variazioni genetiche responsabili della degenerazione maculare (AMD) legata all’età, la principale causa di perdita della vista tra le persone con 50 anni o più.
La ricerca, che ha realizzato una complessa analisi computazionale di oltre 12 milioni di variazioni genetiche in tutto il genoma umano, ha identificato 52 varianti associate alla malattia. L’ identificazione di queste variazioni genetiche distribuite in 34 regioni del gene, ha portato allo sviluppo di sistemi diagnostici che identificano quali pazienti sono ad alto rischio di contrarre la malattia e alla formulazione di terapie sia per prevenire che per curare la malattia.
“L’enorme complessità della genetica dietro AMD ha richiesto uno studio di analisi computazionale su larga scala che è stato eseguito da ricercatori leader a livello mondiale”, ha detto Haines, Professor di Genomic Sciences e Direttore dell’ Institute for Computational Biology.
I ricercatori del Consorzio hanno scelto di studiare sia le variazioni genetiche comuni che quelle rare. Le variazioni genetiche sono le differenze di sequenza del DNA tra gli individui. Influenzano i tratti fisici come il colore degli occhi e la suscettibilità a malattie specifiche. A causa dei milioni di variazioni genetiche presenti nel genoma, sono state necessarie analisi computazionali genetiche da diversi centri, per individuare le variazioni specifiche per AMD.
Grazie all’utilizzo di programmi informatici sofisticati, gli scienziati sono stati in grado di ordinare e sintetizzare più di 12 milioni di variazioni genetiche individuate dallo studio di oltre 33.000 singoli partecipanti. L’analisi computazionale ha rivelato come questi raggruppamenti di variazioni del gene possono influenzare gli eventi biologici che portano alla degenerazione maculare.
Per la prima volta, il Consorzio scientifico ha identificato una variante genetica specifica per un sottotipo di AMD. Il gruppo ha identificato una variante genetica che si trova vicino alla regione del gene MMP9 che è implicato solo nella forma umida di degenerazione maculare, particolarmente dannosa.
AMD si presenta in forme umida o secca. In entrambe i danni distruggono le cellule nella macula, il piccolo centro della retina nella parte posteriore dell’occhio. E’ compito del macula mettere a fuoco immagini provenienti dall’occhio, che vengono poi convertite in segnali elettrici inviati attraverso il nervo ottico, al cervello. L’infiammazione localizzata nella retina innesca lo sviluppo di drusen, che sono depositi ricchi di lipidi che si accumulano negli occhi come parte naturale del processo di invecchiamento. L’infiammazione e l’ accumulo di drusen distruggerà i fotorecettori nella parte posteriore dell’occhio che ricevono i segnali elettrici dalla retina, causando la perdita della vista.
AMD secca provoca la perdita di cellule nella macula e progredisce più lentamente. La forma umida invece, progredisce rapidamente e provoca una crescita anormale dei vasi sanguigni all’interno della macula.Questi vasi sanguigni alterano la visione a causa della fuoriuscita di liquido negli occhi e sono il risultato di incontrollata vascular endothelial growth factor (VEGF) che stimola lo sviluppo di nuovi vasi sanguigni.
Gli scienziati sono rimasti sorpresi dalla presenza di variazioni genetiche nella regione vicino al gene MMP9 che interessa esclusivamente la forma umida di AMD. MMP9 innesca VEGF per produrre vasi sanguigni negli occhi. La scoperta suggerisce una spiegazione del perché la terapia anti-VEGF non è così efficace in molti pazienti AMD in cui, il patrimonio genetico con la variazione del gene MMP9 li rende più sensibili alla progressione della malattia. La produzione di VEGF MMP9 indotta potrebbe travolgere l’effetto della terapia anti-VEGF.
Jessica N. Cooke Bailey, PhD, borsista post-dottorato presso la Scuola di Dipartimento di Epidemiologia e Biostatics Medicine, spiega: “Le nostre tecniche ci hanno permesso di individuare le rare variazioni che si verificano, ad esempio, in uno su 1.000 individui. Nel mondo della genetica, le variazioni genetiche molto rare sono importanti perché aumentano significativamente il rischio di una malattia come AMD in individui che ne sono portatori”.
Inoltre, lo studio del Consorzio si è concentrato anche sui a geni coinvolti nel mantenimento della matrice extracellulare all’interno dell’occhio. La matrice è costituita da materiale che fornisce un supporto strutturale all’occhio. I ricercatori hanno scoperto che sette di queste 10 variazioni influenzano il punto di matrice extracellulare di un sottotipo di AMD umida, senza sintomi in fase iniziale e con rapida progressione.
“Il possibile collegamento tra AMD e questi geni della matrice extracellulare può consentire test genetici predittivi e terapie più efficaci per le persone con questo tipo di AMD”, ha detto Cooke Bailey.
Per quanto riguarda la ricerca futura, i prossimi passi saranno studi meccanicistici funzionali per determinare la chiave delle variazioni dei gene che attivano e causano AMD.
“Più di 10 milioni di americani sono affetti da AMD”, spiega Cooke Bailey. “Più di 2 milioni di individui di età superiore ai 50 hanno la malattia avanzata. L’ invecchiamento della popolazione umenterà i casi di AMD il che rende questa ricerca particolarmente cruciale “.
Fonte: http://medicalxpress.com/news/2015-12-scientists-genes-motion-age-related-macular.html
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