Una ricerca condotta dalla Uoc di Genetica Medica dell’Irccs Istituto Giannina Gaslini a Genova e dal Center for Clinical and Computational Genomics (C3G) dell’Istituto Italiano di Tecnologia (Iit) ad Aosta, ha identificato una possibile causa della perdita nel tempo di abilità motorie e cognitive in persone con disturbi del neurosviluppo. Lo studio, pubblicato sulla rivista Genetics in Medicine, evidenzia come errori nella riparazione del DNA portino a un accumulo di varianti genetiche e alla conseguente regressione delle capacità.
I disturbi del neurosviluppo generano un’ampia categoria di condizioni, tra cui l’autismo, diverse disabilità intellettive e l’epilessia; in alcuni casi, inoltre, si osserva la perdita di abilità acquisite durante i primi anni di vita, come per esempio la capacità di lettura o di comunicazione orale, mostrando quindi una regressione anziché un miglioramento della condizione, nonostante i percorsi riabilitativi e formativi in corso. Il gruppo di ricerca ha indagato le cause molecolari e biologiche di questa regressione, studiando il DNA di oltre mille persone con tecnologie che analizzano il genoma.
«Il nostro lavoro suggerisce che la regressione nello sviluppo, osservata in una parte dei pazienti con disturbi del neurosviluppo, potrebbe essere favorita dalla combinazione di alterazioni in più geni coinvolti nei meccanismi di riparazione del dna» spiega la dott.ssa Maria Cerminara, prima co-autrice dello studio e ricercatrice della Uoc di Genetica Medica del Gaslini. «Queste varianti compromettono la stabilità del genoma e portano a un aumento di mutazioni somatiche e di espansioni di sequenze ripetute, fenomeni che potrebbero contribuire direttamente alla regressione neuroevolutiva»
Tra i mille casi analizzati, il team di ricerca si è concentrato in particolare su sei pazienti perché possiedono varianti che possono compromettere i processi di correzione dei danni al dna, portando quindi le cellule ad accumularne di nuove e a perdere funzionalità. In questo processo, le varianti nei geni riparatori del dna presenti fin dalla nascita possono facilitare l’insorgenza di nuove mutazioni nocive che, nel tempo, contribuiscono alla perdita di abilità acquisite durante la crescita.
Tra i geni tenuti in considerazione, il gruppo di ricerca si è focalizzato su un gene in particolare, denominato FAN1, perché ha un importante ruolo nella correzione di alcuni errori genetici oltre ad essere coinvolto in altre patologie neurologiche.
«Grazie all’utilizzo di diverse tecniche di sequenziamento del DNA e all’implementazione di algoritmi bioinformatici avanzati, siamo riusciti a quantificare con precisione l’accumulo di varianti nei pazienti con regressione cognitiva – spiega il dottor Giovanni Spirito, primo co-autore e ricercatore presso l’Iit di Aosta -. Abbiamo osservato che in uno dei casi con varianti nel gene FAN1, l’instabilità genomica era così marcata da suggerire un meccanismo attivo e progressivo durante lo sviluppo. È una scoperta che cambia il modo in cui pensiamo abbiano origine queste condizioni»
«I risultati indicano che l’instabilità del genoma, più che essere un fenomeno marginale, potrebbe rappresentare un elemento chiave per comprendere le forme più severe e regressive dei disturbi del neurosviluppo – sottolinea la prof.ssa Aldamaria Puliti, coordinatrice del progetto e professoressa di Genetica Medica del Gaslini e del Dinogmi dell’Università di Genova -. Questa nuova prospettiva apre possibilità completamente nuove, sia per la diagnosi sia per lo sviluppo futuro di terapie personalizzate».
«Questi risultati inaugurano una linea di ricerca innovativa per comprendere le basi molecolari dei disturbi del neurosviluppo – commenta il professor Stefano Gustincich, coordinatore dello studio e direttore del C3G dell’Iit ad Aosta -. Questo lavoro testimonia ancora una volta l’importanza delle collaborazioni multidisciplinari nell’affrontare condizioni estremamente complesse come queste».
La ricerca si inserisce nel contesto della medicina personalizzata e di precisione: ogni paziente è portatore di varianti uniche che determinano successive alterazioni altrettanto uniche. La conoscenza a livello molecolare di cosa accade in una persona con disturbi del neurosviluppo favorisce diagnosi accurate e la possibilità di interventi mirati. È un approccio che richiede competenze trasversali e stretta collaborazione tra personale clinico e di ricerca.
La Uoc di Genetica Medica dell’Irccs Istituto Giannina Gaslini a Genova è diretta dal professor Federico Zara, mentre il C3G dell’Iit è coordinato da Stefano Gustincich. I due gruppi hanno collaborato con l’Ospedale Fatebenefratelli di Milano e l’Ospedale Beauregard di Aosta. La ricerca è stata supportata da fondi del Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza, dal piano “Progetti di Rilevante Interesse Nazionale” del Ministero dell’Università e della Ricerca, dal Ministero della Salute, dal Fondo Europeo di Sviluppo Regionale e dal Fondo Sociale Europeo.
