Le mutazioni genetiche de novo, che si individuano nei bambini che non sono presenti nei genitori, hanno rivelato una connessione tra difetti cardiocongeniti ed autismo. A dichiararlo in una loro ricerca sono stati gli scienziati dell’Università di Yale capitanati da Hongyu Zhao, che hanno sviluppato un algoritmo addestrato per analizzare i dati genetici da condizioni correlate.
In Italia sono circa 100.000 i cardiopatici congeniti adulti e, secondo i dati ufficiali della Società Europea di Cardiologia, 2.300.000 in Europa, a cui si aggiungono 1.900.000 bambini.
Per quanto riguarda i bimbi ASD invece, non esistono numeri certi. Negli Stati Uniti vengono condotte da anni ricerche accurate, in Italia invece esistono pochissimi dati pubblici sul numero di individui coinvolti.
La ricerca è stata pubblicata sulla rivista scientifica PLOS Genetics.
Mutazioni genetiche de novo: ecco come agiscono e cosa si può fare
I ricercatori hanno identificato quasi due dozzine di geni che contribuiscono ai difetti cardiaci studiando i dati genetici di persone nate con malattie cardiache congenite o autismo. Molte malattie che iniziano presto nella vita sembrano essere collegate a mutazioni negli stessi geni. Recenti ricerche sulle mutazioni de novo, hanno messo in luce un legame tra problemi cardiaci e autismo.
È importante sottolineare che il sequenziamento delle mutazioni de novo è costoso, quindi piccoli studi su singole malattie hanno un potere limitato di identificare i geni che aumentano il rischio di malattia di una persona.
Nel corso del nuovo studio, i ricercatori dell’Università di Yale hanno sviluppato un algoritmo chiamato M-DATA (Multi-trait De novo mutation Association Test with Annotations) che combina i dati di sequenziamento di persone con condizioni correlate per identificare i geni che contribuiscono alla malattia.
Gli scienziati Hanno applicato il nuovo metodo ai dati genetici di persone con malattie cardiache congenite o autismo e hanno identificato con successo 23 geni per malattie cardiache congenite, inclusi 12 che erano precedentemente sconosciuti.
Il team di esperti ha dichiarato che che M-DATA è più efficace nell’identificare i geni che aumentano il rischio di una persona rispetto alle analisi che si concentrano su una singola malattia. Questo perché invece di analizzare un piccolo numero di genomi di individui affetti, M-DATA analizza un numero maggiore di genomi combinati di più gruppi di persone.
Il nuovo metodo può aiutare i ricercatori a identificare geni precedentemente sconosciuti legati alla malattia e migliorare la nostra comprensione della causa e del potenziale trattamento per diverse condizioni.
Zhao ha spiegato: “Analizzando congiuntamente le mutazioni de novo da cardiopatia congenita (CHD) e autismo, abbiamo identificato nuovi geni che potrebbero svolgere un ruolo importante nello spiegare l’eziologia genetica condivisa di CHD e autismo”.
Yuhan Xie, il ricercatore principale dello studio, ha concluso: “Come ricercatore di biostatistica, è molto motivante trovare ciò che potrebbe essere significativo per i pazienti e le loro famiglie”.
Secondo uno studio pubblicato su Nature Communications gli approcci genetici tradizionali come l’analisi di linkage e gli studi di associazione a livello di genoma si concentrano sulla variazione genetica ereditata. Il sequenziamento imparziale dell’intero genoma e dell’intero esoma ora, per la prima volta, ci consente di studiare il ruolo delle mutazioni de novo nella salute e nella malattia.
Ogni generazione (per individuo), circa 74 varianti de novo di un singolo nucleotide (SNV), tre nuovi indel (piccoli inserimenti o delezioni) e 0,02 varianti del numero di copie più grandi (CNV) sorgono nel nostro genoma.
I fattori di rischio che aumentano questo tasso di mutazione de novo includono l’età paterna avanzata al momento del concepimento, un’architettura genomica locale piena di duplicazioni segmentali e variazioni genetiche che devono ancora essere scoperte.
Il sequenziamento dell’esoma ha recentemente rivelato mutazioni de novo dirompenti in uno o due geni come la causa principale di molte sindromi genetiche rare, come le sindromi di Kabuki, Schinzel-Giedion, Bohring-Opitz, Baraitser-Winter e Coffin-Siris.
Le mutazioni de novo possono anche svolgere un ruolo importante in malattie comuni come la disabilità intellettiva, l’autismo e la schizofrenia, che sono tutte associate a una ridotta forma fisica e hanno un grande bersaglio mutazionale (cioè un gran numero di geni o elementi non genici che causano la malattia quando mutata).
Predire la patogenicità di rare mutazioni de novo in nuovi geni è particolarmente impegnativo. Tuttavia, è notevolmente facilitato dall’identificazione di mutazioni ricorrenti in pazienti con fenotipi simili, consentendo di condurre studi dettagliati genotipo-fenotipo. L’identificazione di queste mutazioni richiede una collaborazione internazionale, poiché le mutazioni ricorrenti saranno rare per malattie geneticamente eterogenee.