… ma anche no.
Quando uno studente si affaccia ai primi esercizi di genetica i casi che affronta sono i più semplici. Si tratta di predire il il fenotipo di alcuni incroci, nota la genetica dei genitori, nel caso di funzionalità monogeniche; vale a dire in quei casi in cui l'allele (una delle varianti di un dato gene) ha azione univoca su un dato aspetto morfologico o funzionale.
Quando uno studente si affaccia ai primi esercizi di genetica i casi che affronta sono i più semplici. Si tratta di predire il il fenotipo di alcuni incroci, nota la genetica dei genitori, nel caso di funzionalità monogeniche; vale a dire in quei casi in cui l'allele (una delle varianti di un dato gene) ha azione univoca su un dato aspetto morfologico o funzionale.
Un allele-una funzione come insegnano gli esercizi mendeliani sulla forma dei piselli (lisci o ruvidi) o negli umani la predizione del gruppo sanguigno AB0 o Rh dei figli in base al genotipo genitoriale.
Ma questi sono i casi più semplici. E' sufficiente passare ad aspetti come la statura per vedere quanto il numero di geni coinvolti aumenta, a cui si deve sommare l'effetto indotto dall'ambiente (ad esempio la dieta), rendendo difficile una previsione accurata avendo a disposizione solo i dati dei genitori.
Quando poi ci addentriamo in ambiti ben più complessi come quelli che riguardano la regolazione omeostatica di un organismo il numero di geni coinvolti aumenta esponenzialmente tali sono le variabili che il corpo deve "monitorare" affinché "pur cambiando molto, nulla cambi all'interno del corpo" (virgolettato perché una parafrasi della celebre frase de "Il Gattopardo").
Esempio classico di regolazione omeostatica è la pressione sanguigna, processo sottostante a numerosi meccanismi (ormonali, nervosi, muscolari, …) attivi h24. E' sufficiente variare la propria posizione da seduta ad eretta perché i sensori del corpo reagiscano alla variazione pressoria attivando contromisure; è sufficiente una minima riduzione nella capacità compensativa perché si sperimentino i noti giramenti di testa quando ci si alza velocemente dopo avere raccolto un oggetto da terra.
Che la regolazione della pressione abbia una forte componente genetica non stupirà nessuno come insegna la familiarità dell'ipertensione; familiarità a cui ovviamente si aggiungono fattori ambientali e non (dieta, attività fisica, età, sesso, …) ma che non annullano il fatto che avere almeno un genitore iperteso è quasi garanzia che anche i figli ne saranno in qualche misura affetti.
Tornando al titolo dell'articolo, da dove viene fuori il valore "1000" come computo del numero di geni coinvolti nella regolazione della pressione sanguigna? Da una fonte autorevole, cioè da un articolo pubblicato poche settimane fa sulla prestigiosa rivista Nature Genetics.
Lo studio, svolto da team inglesi del Imperial College e della Queen Mary University ha cercato una correlazione tra i dati clinici di circa un milione di persone, e il loro genoma.
Dati macinati che hanno portato all'identificazione di 535 geni, le cui varianti presenti nella popolazione hanno un effetto nella determinazione dei valori pressori. Geni che sommati a quelli già noti per il loro coinvolgimento porta il numero complessivo a poco sopra quota 1000.
Ai non addetti ai lavori il nome dei geni coinvolti dirà poco, quindi mi limito a citare quelli attinenti alla via metabolica controllata dalla proteina TGFß (tra le tante funzioni agisce anche sul livello del sodio renale) , la sintesi di aldosterone (ormone fondamentale nella regolazione della pressione arteriosa) e infine una vecchia conoscenza nella regolazione della colesterolemia come il gene per l’apolipoproteina E (APO-E).
Se a questo aggiungiamo che nella sola Italia 1 persona su 4 soffre di ipertensione e che questo stato predispone a patologie spesso letali (ictus, infarti, danni renali, aterosclerosi, …) si capisce bene quanto sia importante capire nel dettaglio i meccanismi che regolano la pressione, individuando nel contempo i bersagli (genetici a monte e proteici a valle) di future e più risolutive terapie.
Fonte
- Genetic analysis of over 1 million people identifies 535 new loci associated with blood pressure traits
Evangelou E. et al, (2018) Nat Genet.
Ma questi sono i casi più semplici. E' sufficiente passare ad aspetti come la statura per vedere quanto il numero di geni coinvolti aumenta, a cui si deve sommare l'effetto indotto dall'ambiente (ad esempio la dieta), rendendo difficile una previsione accurata avendo a disposizione solo i dati dei genitori.
Quando poi ci addentriamo in ambiti ben più complessi come quelli che riguardano la regolazione omeostatica di un organismo il numero di geni coinvolti aumenta esponenzialmente tali sono le variabili che il corpo deve "monitorare" affinché "pur cambiando molto, nulla cambi all'interno del corpo" (virgolettato perché una parafrasi della celebre frase de "Il Gattopardo").
Esempio classico di regolazione omeostatica è la pressione sanguigna, processo sottostante a numerosi meccanismi (ormonali, nervosi, muscolari, …) attivi h24. E' sufficiente variare la propria posizione da seduta ad eretta perché i sensori del corpo reagiscano alla variazione pressoria attivando contromisure; è sufficiente una minima riduzione nella capacità compensativa perché si sperimentino i noti giramenti di testa quando ci si alza velocemente dopo avere raccolto un oggetto da terra.
Che la regolazione della pressione abbia una forte componente genetica non stupirà nessuno come insegna la familiarità dell'ipertensione; familiarità a cui ovviamente si aggiungono fattori ambientali e non (dieta, attività fisica, età, sesso, …) ma che non annullano il fatto che avere almeno un genitore iperteso è quasi garanzia che anche i figli ne saranno in qualche misura affetti.
Tornando al titolo dell'articolo, da dove viene fuori il valore "1000" come computo del numero di geni coinvolti nella regolazione della pressione sanguigna? Da una fonte autorevole, cioè da un articolo pubblicato poche settimane fa sulla prestigiosa rivista Nature Genetics.
Lo studio, svolto da team inglesi del Imperial College e della Queen Mary University ha cercato una correlazione tra i dati clinici di circa un milione di persone, e il loro genoma.
Un approccio questo impensabile anche meno di un decennio fa a causa dei costi di sequenziamento del DNA. Un problema oggi minimizzato grazie al miglioramento delle tecniche e alle economie di scala che hanno abbassato i costi per sequenziamento di un genoma da milioni di dollari a circa 100 dollari (numeri che caleranno ancora molto nei prossimi anni).Di per sé questo non sarebbe stato sufficiente, in quanto la mole di dati ottenuta (3 miliardi di nucleotidi per genoma aploide) deve essere in qualche modo processata e le correlazioni scovate all'interno di un mare di falsi positivi. Un problema affrontabile oggi con la capacità di calcolo raggiunta anche dai computer consumer e dallo sviluppo di ad algoritmi di analisi basati sulla IA. Nello specifico del lavoro dei team londinesi non è stato necessario arrivare al sequenziamento completo ma è bastata una analisi nota come GWAS (genome-wide association studies) consistente nella identificazione di co-segregazioni tra varianti genomiche puntiformi note come SNPs (in numero di milioni e distribuite uniformemente sul genoma come tante "bandierine" di posizione) e il fenotipo ricercato
Dati macinati che hanno portato all'identificazione di 535 geni, le cui varianti presenti nella popolazione hanno un effetto nella determinazione dei valori pressori. Geni che sommati a quelli già noti per il loro coinvolgimento porta il numero complessivo a poco sopra quota 1000.
Ai non addetti ai lavori il nome dei geni coinvolti dirà poco, quindi mi limito a citare quelli attinenti alla via metabolica controllata dalla proteina TGFß (tra le tante funzioni agisce anche sul livello del sodio renale) , la sintesi di aldosterone (ormone fondamentale nella regolazione della pressione arteriosa) e infine una vecchia conoscenza nella regolazione della colesterolemia come il gene per l’apolipoproteina E (APO-E).
Se a questo aggiungiamo che nella sola Italia 1 persona su 4 soffre di ipertensione e che questo stato predispone a patologie spesso letali (ictus, infarti, danni renali, aterosclerosi, …) si capisce bene quanto sia importante capire nel dettaglio i meccanismi che regolano la pressione, individuando nel contempo i bersagli (genetici a monte e proteici a valle) di future e più risolutive terapie.
Se 1000 geni vi sembrano tanti per il controllo della pressione considerate che per il solo olfatto negli esseri umani (mammiferi con olfatto molto meno sviluppato di altri) ne servono 800 (--> articolo precedente sul tema). Se a questo aggiungete che il numero di geni negli umani è poco sopra i 20 mila (escludo quindi le aree codificanti per ncRNA) diventa evidente quanto alcune funzioni che noi consideriamo "banali" non lo siano affatto.
Fonte
- Genetic analysis of over 1 million people identifies 535 new loci associated with blood pressure traits
Evangelou E. et al, (2018) Nat Genet.
Nessun commento:
Posta un commento