Giovanni Porta, fondatore del Centro di Medicina genomica dell’Università dell’Insubria, parla per i nostri lettori dei nuovi limiti nella cura della salute
Nel 2000 il genoma umano – ossia il messaggio genetico presente in ogni cellula, ereditato dai genitori – è stato completamente decodificato con uno sforzo scientifico internazionale capitanato dagli Stati Uniti d’America. Ora, a vent’anni di distanza, le applicazioni cliniche iniziano ad essere evidenti, portando la pratica medica verso una nuova concezione di medicina di precisione.
Le quattro 4 P
Leroy Hood, un ricercatore californiano, già negli anni Novanta aveva ipotizzato la medicina delle 4 P: predittiva, preventiva, personalizzata e partecipativa. Hood aveva immaginato che il sequenziamento del genoma avrebbe permesso al clinico di predire le predisposizioni a determinate malattie e quindi adeguare diete e le abitudini di vita e applicare terapie personalizzate. Inoltre, questo tipo di medicina, prevede un dialogo con il paziente tale da arrivare alla diagnosi e alla terapia come processo partecipato tra medico e paziente.
La genetica in Medicina
La genetica classica si è sempre basata sull’idea che ognuno dei 20mila geni, parte del patrimonio ereditario dell’uomo, potesse potenzialmente essere causa di una malattia. La ricerca negli anni si è focalizzata sul tentativo di associare un determinato errore nel Dna di un singolo gene a una precisa condizione patologica. Lo specialista spesso ha trovato grosse difficoltà ad applicare questa teoria alla pratica clinica, poiché quest’ultima presuppone lo studio separato di ogni gene, scisso dal suo contesto, mentre invece la complessità del genoma umano deve essere studiata nella sua totalità per affrontare la patologia del paziente.
Il genoma umano
Il sequenziamento del genoma umano è costato 3 miliardi di dollari e 13 anni di lavoro per leggere 6 miliardi di nucleotidi. Sono cifre difficili da visualizzare, ma per dare un’idea al lettore, se avessimo tanti fogli A4 con 1.200 nucleotidi per pagina e dovessimo “sfogliare” il genoma umano un foglio per secondo, impiegheremmo 58 giorni, quasi 2 mesi solo a girare le pagine senza interruzioni. Il 10% del genoma umano è composto dai 20mila geni il restante 90% che inizialmente chiamavamo Dna spazzatura (junk Dna) è fondamentale per la regolazione fine dell’espressione di ogni gene e per la comunicazione di un gene con l’altro. La comunicazione tra geni (genetic cross talking) infatti è molto importante per l’omeostasi, per il benessere, della cellula.
Come la conoscenza del mio genoma può essermi utile?
In genetica l’aspetto fisico di un individuo, il suo stato di salute, si chiama fenotipo ed è influenzato dall’interazione tra il Dna e l’ambiente esterno (dieta, attività fisica, alcool, fumo e altri fattori di rischio), così come ogni malattia può essere considerata un fenotipo patologico dove sia la sequenza del genoma sia le abitudini di vita contribuiscono alla sua patogenesi.
La sequenza genomica di ogni individuo (genotipo), nonostante contenga gli stessi geni delle altre persone, presenta piccole varianti che lo caratterizzano rispetto al resto della popolazione e queste sono indicate come SNPs (sequenze polimorfiche a singolo nucleotide). Come possiamo quindi misurare l’effetto del nostro genoma sulla pressione sanguigna, sull’altezza o su malattie come la sclerosi multipla, se noi tutti abbiamo gli stessi geni? La risposta a questa domanda è che gli effetti provocati da ogni gene variano seconda le varianti nel Dna che cambiano i suoi livelli d’espressione, o la struttura dei suoi Rna o la produzione delle proteine prodotte. Nella linea di produzione piccoli effetti nelle varianti in un certo numero di geni si somma per aumentare il valore della pressione del sangue o aumentare il rischio di sclerosi multipla.
Conoscere per prevenire
La medicina di precisione ci fornisce quindi uno sguardo globale su tutti i 6 miliardi di nucleotidi che rivelano le nostre predisposizioni a malattie complesse come quelle cardiovascolari, l’obesità o i tumori. La conoscenza di una predisposizione o meno ad una determinata malattia ci può quindi guidare verso abitudini adeguate che potrebbero cambiare la qualità e la durata della nostra vita.