Un recente studio condotto dai ricercatori della Icahn School of Medicine del Monte Sinai si è focalizzato sulle varianti genetiche associate alla disabilità intellettiva. Pubblicato su Nature Genetics, questo lavoro evidenzia il ruolo delle ripetizioni di DNA, in particolare quelle all’interno del gene AFF3, nella determinazione delle capacità intellettuali e dei risultati educativi.
La ricerca non solo amplia la nostra comprensione della genetica legata alla disabilità intellettiva, ma offre anche spunti per sviluppare nuovi strumenti diagnostici e strategie terapeutiche
Disabilità intellettiva, struttura del DNA e ripetizioni in tandem
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Il DNA, con la sua iconica struttura a doppia elica, rappresenta il codice genetico fondamentale che regola le funzioni vitali di tutti gli organismi. Tra le varie forme di variazione genetica, un fenomeno di particolare interesse è costituito dalle ripetizioni in tandem. Queste consistono in sequenze di nucleotidi che si ripetono consecutivamente, a volte senza causare problemi.
Tuttavia, quando queste ripetizioni si estendono oltre certi limiti, possono compromettere il normale funzionamento dei geni.
Cosa che ha effetti significativi sullo sviluppo e sulla funzionalità dell’organismo, specialmente a livello cognitivo.
L’impatto delle ripetizioni espanse sulla cognizione
Secondo il professor Andrew Sharp, esperto in genetica, l’espansione di queste ripetizioni può alterare le istruzioni genetiche che guidano processi fondamentali come lo sviluppo del cervello e le funzioni cognitive.
In particolare, alcune ripetizioni formate da guanina (G) e citosina (C) possono, se si ripetono in modo anomalo, influenzare gravemente le capacità intellettuali e il normale sviluppo cognitivo.
Questi fattori contribuiscono a disabilità intellettive e a disturbi dello sviluppo neurologico.
La scoperta dell’espansione nel gene AFF3
Un esempio significativo di questo fenomeno è stato individuato in una ricerca che si concentra sul locus genetico AFF3.
Gli scienziati hanno scoperto che una ripetizione anomala di nucleotidi GC all’interno di questa specifica sequenza è correlata a un marcato aumento del rischio di disabilità intellettiva.
Tale mutazione, denominata ripetizione GCC, si ripete in modo anomalo numerose volte.
In certi casi, arriva a compromettere la funzionalità della regione genetica interessata, alterando le istruzioni che regolano processi fondamentali per lo sviluppo cognitivo.
Si ritiene che questa espansione ripetitiva possa essere responsabile di circa lo 0,3% dei casi di disabilità intellettiva.
Insomma, un dato che rappresenta un progresso importante nella comprensione dei meccanismi ereditari alla base di questa condizione.
Implicazioni cliniche e diagnostiche
L’importanza della scoperta risiede nelle sue potenziali applicazioni cliniche.
Il dottor Tagliente, coautore dello studio, ha sottolineato che la capacità di identificare l’espansione nel gene AFF3 attraverso test genetici avanzati potrebbe migliorare notevolmente la diagnosi precoce di disabilità intellettiva.
Questo permetterebbe ai medici di formulare diagnosi più tempestive e precise.
In tal modo, c’è la possibilità di intervenire con approcci terapeutici mirati, che potrebbero fare una differenza significativa nel trattamento e nella gestione di questi disturbi.
Nuove frontiere della ricerca genetica
Questa scoperta apre nuove prospettive nel campo della genetica.
Le ripetizioni in tandem, fino a poco tempo fa considerate un aspetto marginale nel settore, stanno emergendo come un elemento importante nella comprensione dei meccanismi che regolano lo sviluppo cognitivo e le disabilità intellettive.
Grazie a ricerche come quella sul gene AFF3, la scienza sta approfondendo sempre più il ruolo di queste espansioni ripetitive, fornendo una base solida per lo sviluppo di nuovi strumenti diagnostici e terapeutici.
Il futuro della ricerca
Questo studio esamina alcune espansioni ripetute, ma il genoma umano ne contiene centinaia di migliaia, molte delle quali possono influenzare salute e sviluppo.
I ricercatori del Monte Sinai intendono ampliare la loro indagine per includere un maggior numero di ripetizioni in tandem.
In questo modo, sarà possibile delineare una mappa più completa del loro impatto sulla popolazione. Questi sforzi potrebbero portare a una migliore comprensione non solo della disabilità intellettiva, ma anche di altre condizioni correlate.
Fonte
Bharati Jadhav et al.
Uno studio di associazione a livello di fenomeno di ripetizioni ricche di GC metilate identifica un’espansione di ripetizione GCC in AFF3 associata a disabilità intellettiva.
Nature Genetics (2024).