Studio sui Gemelli: work in progress

Aggioramento sul progetto Gemelli

Gli studi sui gemelli monozigoti concordanti e discordanti per una malattia (cioè un gemello sano e uno malato) hanno da sempre posto le basi per esplorare la genetica delle malattie complesse. Inoltre, questo modello è molto utile per evidenziare differenze che “vanno oltre” l’informazione genetica scritta nel DNA: consente cioè di investigare le cosiddette “modificazioni epigenetiche” dovute ad esempio ad invecchiamento e agenti ambientali.

Abbiamo avviato con la Fondazione Grigioni per il Morbo di Parkinson un grande progetto basato sulla caratterizzazione di 42 coppie di gemelli monozigoti discordanti per la malattia di Parkinson (un gemello sano e uno malato) allo scopo di identificare sia fattori genetici che epigenetici che li differenziano, e che potrebbero essere usati per anticipare la diagnosi.

Al momento, tutti i partecipanti sono stati sottoposti a un'attenta visita neurologica e hanno fornito campioni di sangue da cui sono stati ottenuti il siero, il DNA (che contiene l’informazione genetica ed epigenetica) e l’RNA (che corrisponde alla porzione del DNA che viene convertita in proteine). I campioni ottenuti sono stati utilizzati per eseguire il sequenziamento dell’intero genoma al fine di identificare differenze tra gemelli a livello del DNA, e dell’intero trascrittoma per mettere in evidenza possibili alterazioni dei livelli dei diversi RNA. In futuro pianifichiamo di estendere lo studio all’analisi del profilo di metilazione del DNA (epigenoma) e dei metaboliti circolanti nel siero dei pazienti (metaboloma e lipidoma). I dati ottenuti saranno integrati tra loro e, utilizzando approcci di intelligenza artificiale, saranno combinati con il profilo clinico per identificare eventuali differenze tra il gemello sano e quello malato.

Le prime analisi sul genoma suggeriscono che i gemelli malati con più di 10 anni di malattia presentano un accorciamento dei telomeri rispetto alla controparte sana. I telomeri sono le porzioni terminali dei cromosomi e il loro accorciamento è sinonimo di un invecchiamento cellulare precoce.

Per il futuro, speriamo da un lato di identificare nuovi meccanismi molecolari alla base della malattia di Parkinson, e dall'altro di sviluppare un pannello specifico di marcatori da utilizzare in ambito clinico sia per la diagnosi precoce della malattia e che per guidare la scelta di possibili terapie personalizzate.

Alla realizzazione di questo progetto ha significativamente contribuito il professor Stefano Duga (Ordinario di Biologia Molecolare presso Humanitas University) che recentemente ha perso la sua lotta contro una grave malattia. Vogliamo ricordarlo come un esempio di entusiasmo, di dedizione, di passione per la ricerca, e di rigore scientifico. Un amico che rimarrà sempre nei nostri ricordi.

Rosanna Asselta, Professore Associato di Genetica Medica, Humanitas University