Science

Il mosaicismo somatico come chiave per comprendere i disturbi neurologici complessi

Un consorzio di ricercatori è pronto a sfidare il dogma che vede le cellule del corpo come copie perfette ed introdurre il concetto di mosaicismo somatico per spiegare come le mutazioni potrebbero essere responsabili di disturbi neurologici e psichici complessi.

Foto da Terzocentro.it
4 minuti

Negli ultimi decenni si sono susseguiti frenetici gli sforzi per trovare i fenomeni alla base dei disturbi neurologici, quali schizofrenia ed autismo. Ma queste indagini hanno fornito solo indizi approssimativi: nel caso dell’autismo, per esempio, potevano essere ricondotti solo ad una bassa percentuale di tutti i casi, perciò nessuna ipotesi accolta come universalmente valida.

La frustrazione degli scienziati nello svolgimento delle ricerche dipende anche dal fatto che le mutazioni chiave in grado di elevare il rischio del disturbo tendono ad essere poco frequenti, poichè é raro che possano essere trasmesse alla discendenza. Mutazioni più comuni possono portare solo a rischi trascurabili (anche se è stato dimostrato come questi dati possano comunque essere rilevanti se relazionati all’intera popolazione).

Segui Stintup anche su Facebook per supportare il nostro lavoro e non perderti nemmeno una notizia. Sulla nostra pagina Facebook arriveranno notizie in anteprima, Instant Articles esclusivi, video esclusivi, dirette e molto altro!

Ci sono diversi altri fattori da tenere in considerazione per calcolare il rischio che un disturbo si presenti ed una risposta effettivamente negli ultimi anni sembrerebbe essere emersa: un’idea che potrebbe capovolgere i correnti capisaldi della biologia e che impegna attivamente numerosi ricercatori per lo sviluppo di una nuova branca di indagine.

Le teorie più accreditate affermano che, nonostante tutte le cellule del corpo contengano il proprio DNA, le istruzioni genetiche contenute in ogni nucleo sono identiche. Ma delle nuove ricerche hanno dimostrato che questo assunto è completamente errato. Ci sono diverse fonti di mutazioni spontenee nelle cellule somatiche, che portano alla formazione di una moltitudine di genomi all’interno di ogni cellula, una situazione che i ricercatori chiamano mosaicismo somatico.

“Un’idea del genere 10 anni fa sarebbe stata considerata pura fantascienza” dice il biochimico James Eberwine dell’Università della Pennsylvania. “Ci è stato insegnato che ogni cellula ha lo stesso DNA, ma non è così!”. Pensare che il mosaicismo somatico abbia un’importanza rilevante nel cervello è del tutto fondato, soprattutto visto l’intensa attività dei geni neurali.

In un articolo pubblicato il 27 Aprile su Science da un consorzio di lavoro fondato due anni fa – The Brain Somatic Mosaicism Network – ci descrive un piano di ricerca basato sull’utilizzo di nuove tecnologie per esplorare la diversità genetica rilevata in ogni cellula e per analizzare cosa collega queste mutazioni ad una varietà di condizioni neurologiche. Il consorzio è formato da 18 team di ricerca che hanno pieno accesso a tessuti cerebrali prelevati post mortem sia da individui sani che da altri con schizofrenia, autismo, disturbo bipolare della personalità ed epilessia. Ogni team sta analizzando campioni differenti. “Ci sono così tante nuove tecnologie in sviluppo su questo progetto che saranno in grado di fornire una grossa mole di dati destinati a diventare un’importante risorsa” dice Lehner, uno dei maggiori finanziatori del consorzio. “Il nostro desiderio è anche quello di capire se esiste una connessione che leghi queste mutazioni ai disturbi più comuni, perciò stiamo incoraggiando i nostri ricercatori a creare delle banche cerebrali di individui con disturbi psichici”.

Gli studi (eseguiti sul cervello dei topi) hanno stimato che potrebbero esserci centinaia di mutazioni di singoli nucleotidi nel codice genetico in ogni neurone. Un altro studio arriva addirittura ad affermare che queste variazioni, nell’uomo, arriverebbero ad oltre il migliaio per neurone. Queste scoperte porterebbero ad affermare come il mosaicismo somatico sarebbe la chiave (e non l’eccezione) per comprendere questi fenomeni.

Una causa primaria delle mutazioni somatiche riguarda gli errori durante la replicazione del DNA che avvengono quando la cellula si divide (e vale la pena ricordare che le cellule progenitrici dei neuroni vanno incontro a decine di miliardi di divisioni durante lo sviluppo del cervello, proliferando rapidamente per produrre gli 80 miliardi di neuroni presenti nel cervello di un uomo adulto). L’immagine scolastica di ogni cellula contenente la copia perfetta del materiale genetico di tutte le altre cellule sta iniziando ed eclissare, e con ragione.

Uno studio del 2012 constatò mutazioni somatiche nei cervelli di bambini affetti da emimegaencefalia, un disturbo dello sviluppo nel quale un emisfero è più grande del normale, causando epilessia e disabilità dell’intelletto. Le mutazioni erano rilevate nel tessuto cerebrale ma non sempre nel sangue e neanche nelle cellule cerebrali dell’emisfero non interessato, e solo in percentuale ridotta (tra l’8 e il 35 %) delle cellule delle zone interessate. Queste scoperte hanno portato i ricercatori a interrogarsi sulla possibilità che queste mutazioni possano rivestire un ruolo importante in situazioni più complesse.

I neuroni maturi smettono di replicarsi e sono le cellule più longeve del corpo, quindi queste mutazioni vengono fissate nel cervello. Queste mutazioni resteranno nel nostro tessuto cerebrale per sempre e questo potrebbe alterare i circuiti neurali contribuendo al rischio di sviluppo di disturbi neuropsichiatrici.

Prima di arrivare ad una destinazione abbiamo bisogno di una mappa, e il lavoro del consorzio aiuterà a costruire questa mappa delle mutazioni genetiche che potrebbero influenzare il corretto funzionamento del nostro sistema nervoso. Lo studio impiegherà le nuove tecnologie per sequenziare l’intero genoma di diversi campioni di tessuto cerebrale. Il progetto, finanziato fino al 2020, metterà a disposizione tutti i dati raccolti, pubblicamente.

Anche se al momento si tratta di una ricerca esplorativa sta portando alla luce diversi nuovi aspetti del fenomeno: capendo come funziona i ricercatori saranno, speriamo nel più breve tempo possibile, in grado di proporre nuove opzioni terapeutiche.

Ciao! Siamo alla ricerca di blogger per le sezioni “Inside”, “Tecnologia” e “Motori”.
Per saperne di più e contattarci clicca qui.
Basta un LIKE su Facebook per supportare Stintup.
Siamo anche su TelegramInstagram, Periscope e YouTube.
Commenti

I più letti del mese

To Top