L’introduzione della genomica nella diagnosi prenatale

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Viviamo oramai in piena era genomica. La medicina utilizza queste conoscenze per sviluppare terapie sempre più precise e mirate contro particolari patologie. In particolare i tumori.

Queste conoscenze, però, possono essere utilizzate anche come prevenzione, per esempio, in gravidanza.

Da molti anni non si utilizza più solo l’ecografia per visualizzare lo stato di salute del bambino, in particolari casi, si ricorre a particolari tecniche genomiche. Un esempio è il Cariotipo che ci permettedi vedere alterazioni di struttura (anche i copy number variants CNV) e di numero nei cromosomi. Dai primi anni 2000 è possibile utilizzare la tecnologia dei microarrays per identificare delle variazioni genetiche più piccole rispetto a quelle visibili con l’analisi del cariotipo.

Due studi pubblicati su Lancet hanno voluto analizzare le potenzialità dietro l’uso della WES (Whole-exome sequencing) nella diagnosi prenatale.

WES (Whole-exome sequencing)

Il genoma umano è formato  essenzialmente da due tipologie di geni: Esoni ed Introni. Gli introni sono geni non funzionanti, cioè che non verranno poi codificati in proteine. Il loro ruolo in medicina riguardo al loro possibile coinvolgimento nelle patogenesi è ancora parecchio dibattuto. Un tempo venivano definite come “Junk DNA”(DNA spazzatura). Termine oramai desueto. Queste sequenze genetiche infatti, pur non essendo trascritte in geni, svolgono un ruolo importante nella regolazione genetica. Gli esoni invece sono i geni “attivi” quelli che verranno trascritti poi in proteine.

Differenza tra WES e WGS

La WES a differenza della WGS (Whole Genome Sequencing) è molto più utilizzata in clinica. Questo è dovuto al fatto che nel primo caso vengono sequenziati solo gli esoni, cioè i geni che saranno codificati in proteine. Questo consente un notevole risparmio di tempo e di costi, rispetto al WGS. Ma offre una capacità di analisi molecolare molto maggiore rispetto ai microarrays.

Nella WGS abbiamo invece un sequenziamento di tutto il genoma, nella sua totalità.

Studi su Lancet: Lo studio PAGE e Petrovski

Sono due ricerche con alcune diversità dal punto di vista del metodo utilizzato ma con stesse finalità: quello di analizzare l’utilità della WES nella diagnosi prenatale.

In entrambi gli studi è stato effettuato uno screening a vari feti in cui erano stati identificati anomalie strutturali o incrementata translucenza nucale. Utilizzando la WES si è andati a ricercare: Anormalità cromosomiche patogenetiche o CNV e varianti patogenetiche. Questi dati sono poi stati interpretati da team multidisciplinare cosi da determinare le diagnosi molecolari finali.

Nello studio PAGE la percentuale di feti con varianti genetiche specifiche di una particolare patologia è stata da 3.2% (quelli con la sola translucenza nucale incrementata) fino a 15.4% (avevano anomalie multiple strutturali). Nello studio Petrovski invece le percentuali sono nel primo caso 6.3% e nel secondo caso 15.4%. In entrambi i casi la maggior parte delle variazioni patogenetiche derivavano da mutazioni de-novo.

Potenzialità dell’utilizzo della WES

Questa tecnica ha permesso ai medici di discriminare sin dalla fase fetale anomalie sindromiche e quelle non sindromiche. Capire anche la gravità di una certa patologia/sindrome. Un esempio, un conto è avere una malattia congenita cardiaca, un altro conto è avere una sindrome che comprende anche la malattia congenita cardiaca ma è associata ad altri disturbi, come la disabilità nell’apprendimento.

Conoscere esattamente la patologia del feto può essere di aiuto per varie ragioni:

Mettere in atto delle terapie precoci (se disponibili) per cercare di aiutare il feto. In alcuni casi la gravidanza non va nemmeno a termine oppure il bambino nasce già morto. La conoscenza della patologia in una fase precoce può indirizzare il medico verso un particolare trattamento diretto al feto.

Mettere a conoscenza i genitori della patologia del bambino ed alle conseguenze a cui andrà incontro. I genitori potranno cosi scegliere di portare a termine la gravidanza oppure in casi di gravi patologie terminarla.

Utilizzare queste informazioni per possibili future gravidanze. Se le patologie sono associate a geni ereditabili. I genitori potranno scegliere in futuro di usufruire di diagnosi genetiche pre-impianto o comunque di altre diagnosi prenatali.

Problematiche nella pratica clinica

È necessario stabilire un preciso protocollo internazionale, cosi da avere stesse modalità di esecuzione e stesse interpretazione dei risultati.

È essenziale istituire laboratori specifici e team multidisciplinari specifici. Così da garantire una tempistica molto breve per quanto riguarda i risultati.

Conclusioni

Queste ricerche mostrano un futuro molto prossimo della medicina. Questa tecnica già viene effettuati in molti ospedali. Queste ricerche hanno dimostrato l’efficacia di queste tecniche nella pratica clinica. Quindi una sua prossima implementazione nella pratica clinica è altamente auspicabile.

Fonti: Lancet 1; Lancet 2; Lancet 3

Matteo Ricci
Redazione | Frequento il 4° anno del corso di Laurea Magistrale in Medicina e Chirurgia presso l'Università degli studi di Perugia. Amo la medicina ed è la mia passione, più specificatamente mi interessano molto la pediatria, le malattie infettive e l'immunologia. Nel tempo libero leggo sia libri scientifici che manga.