Ad oggi non curabili ma la ricerca va avanti
Malattie genetiche è un termine molto ampio utilizzato per descrivere malattie ereditarie la cui origine risiede in alterazioni del bagaglio genico di ciascun individuo. Esse possono derivare da due tipi di alterazioni geniche: alterazioni cromosomiche (numeriche e strutturali) ed alterazioni per mutazioni puntiformi.
Le malattie cromosomiche propriamente dette sono quelle numeriche, per cui ad essere alterato è il numero dei cromosomi all’interno della cellula a causa di errori durante le divisioni meiotiche (il processo di divisione cellulare che dà origine alle cellule sessuali).
I cromosomi sono strutture in cui il DNA si organizza nella cellula associandosi a proteine specifiche, e sono deputati alla conservazione e alla ereditarietà del bagaglio genetico di ciascuno.
Un normale corredo cromosomico di cellule umane somatiche – quelle che compongono tutto l’organismo ad eccezione di quelle sessuali, ovvero i gameti (spermatozoi ed ovuli) – è costituito da 46 cromosomi, organizzati in 23 coppie. Ogni coppia è formata da un cromosoma di origine materna ed uno di origine paterna. Una di queste 23 coppie è la coppia dei cromosomi sessuali che determina il sesso dell’individuo: due cromosomi X nel caso di sesso femminile, un cromosoma X ed un cromosoma Y nel caso del sesso maschile. Dal momento che i cromosomi portano tutta l’informazione genetica, la perdita o l’acquisizione di un cromosoma causano anomalie cellulari che nella maggior parte dei casi sono incompatibili con la vita, portando alla morte del feto in gravidanza.
Solo alcune alterazioni numeriche sono compatibili con la vita, dando origine ad un individuo con una patologia genetica, detta in questo caso cromosomica.
Queste patologie, molto diverse tra loro, possono originarsi o dalla perdita di un cromosoma 13, 18, 21, X della coppia (sindrome di Patau, di Edwards, di Down e di Turner rispettivamente), o dall’acquisizione di un cromosoma soprannumerario X nella coppia di cromosomi sessuali (sindrome del triplo X nella donna e Sindrome di Klinefelter nell’uomo).
Esistono anche malattie dovute ad alterazioni strutturali dei cromosomi, generate da rottura e risanamento casuale di questi ultimi o ad errori nella duplicazione del DNA. Si tratta di alterazioni più frequenti e molto vasto è il panorama di patologie cui possono dare origine, per citarne alcune la Sindrome di Huntington, la Sindrome di Williams, la Sindrome di Di George ecc.. che spesso incidono sullo stato mentale dell’individuo affetto.
In ultimo, esistono malattie genetiche associate a mutazioni di singoli geni dette “puntiformi” perché modificano una singola lettera del codice genetico scritto sul DNA, come nel caso della Talassemia e dell’Anemia Falciforme e della Fibrosi Cistica.
Diagnosi
La diagnosi di malattie genetiche viene effettuata in laboratori specializzati e prevalentemente prevede l’uso di tecniche di biologia molecolare e genomiche a secondo della tipologia di alterazione da ricercare.
Tecniche di analisi cromosomica:
Cariotipo. I preparati 
cromosomici vengono allestiti su vetrini da microscopio a partire da linfociti separati da sangue periferico, prelevato sterilmente in presenza di eparina, che ne impedisce la coagulazione. Una soluzione di Giemsa viene utilizzata per colorare i vetrini trattati opportunamente per evidenziare il cosiddetto “bandeggio G”, cioè una sequenza di regioni cromosomiche a diversa intensità di colorazione, peculiare di ciascun cromosoma e quindi utile per la loro identificazione secondo uno schema definito “cariotipo”. Il numero modale dei cromosomi viene definito in genere su almeno 10-15 cellule.
Cariotipo maschile sano
- FISH (Fluorescent In Situ Hybridization). I preparati cromosomici si preparano classicamente su vetrini da microscopio, poi vengono trattati con sonde a DNA rese fluorescenti. Queste, essendo costruite per riconoscere sequenze di DNA presenti sul cromosoma, permettono tramite la fluorescenza di contare quante delle sequenze riconosciute sono presenti all’interno di una cellula. La tecnica viene utilizzata solo nei casi in cui il sospetto clinico o altre tecniche suggeriscano la necessità di un approfondimento o conferma diagnostica;
- CGH-array. Tra le tecniche più moderne, permette di analizzare in un unico esperimento tutto il genoma per identificare acquisizione o perdita di copie di DNA, sia che si tratti di interi cromosomi, sia che si tratti di porzioni anche piccole di questi. Consiste nella ibridazione competitiva del paziente e un DNA di controllo sano con brevi sequenze di DNA legato a particolari vetrini.
Tecniche per l’identificazione delle mutazioni di singoli geni:
- Amplificazione enzimatica in vitro (PCR). La tecnica permette di ottenere in vitro numerose copie della specifica sequenza di DNA oggetto di indagine, a partire dall’estratto di DNA totale del paziente. Si tratta di una metodologia molto versatile che si presta alla diagnosi di molte malattie genetiche;
- Sequenziamento. Permette di caratterizzare in toto un segmento di DNA attraverso una procedura lunga e complessa che si è evoluta dalla PCR semplice.
Oggi, con le nuove tecnologie si va sempre più in profondità ed è anche possibile eseguire in poco tempo il sequenziamento di porzioni sempre più lunghe di DNA, determinando così tutti i tipi di alterazione (Next Generation Sequencing). Non è più lontana dalla realtà l’idea di avere la sequenza di tutto il DNA in pochi minuti in un prossimo futuro.
La diagnosi prenatale
La frequenza delle malattie genetiche è cresciuta e l’aumento delle conoscenze sulle loro implicazioni mediche hanno portato all’incremento della richiesta di diagnosi e di informazioni sul controllo di queste patologie. Così nasce la Consulenza Genetica, che, oltre a dare una diagnosi della malattia, spiega ove possibile le cause, valuta il rischio di ricorrenza, la possibilità di prevenzione e di trattamento. Un utile controllo delle malattie genetiche è, infatti, la diagnosi prenatale. Alle indagini ecografiche si sono affiancate le tecniche di prelievo di tessuti fetali dai villi coriali (villocentesi, alla 10a settimana di gravidanza) e dal liquido amniotico (amniocentesi, alla 15-16 a settimana), che possono essere utilizzati per le indagini genetiche.
Terapia
Purtroppo è ad oggi assente una cura per le malattie genetiche, ma le prospettive per il loro trattamento attraverso la terapia genica sono sempre più tangibili grazie agli studi e alla ricerca. Esistono terapie per il controllo dei sintomi derivati dalle malattie genetiche piú conosciute, tuttavia la prevenzione di fatto è possibile solo con l’informazione e le consulenze genetiche pre e post natali.
Dott.ssa Viviana Barra
Dottore di Ricerca in Genomica e Proteomica
