A quali malattie siamo predisposti? Human Technopole studia i DNA degli italiani

15.12.2020 – 11.00 – La creazione di un database con l’analisi di oltre ventiquattromila DNA per scoprire se e come vi possa essere una correlazione tra una determinata variazione genetica ed il rischio di sviluppare una malattia. Una vera e propria rivoluzione, che permetterà di fornire informazioni fondamentali sul DNA della popolazione italiana, nonché di fare enormi passi avanti nel campo della medicina predittiva e nella prevenzione e la cura di malattie cardio-vascolari, oncologiche e neurodegenerative. Si tratta del primo progetto che sarà portato avanti dai due genetisti di fama mondiale, Nicole Soranzo e Piero Carninci, all’interno dello Human Technopole, l’istituto per le scienze della vita sorto all’interno di MIND, (Milano Innovation District), al Centro di Genomica di cui è stata recentemente annunciata la leadership scientifica congiunta dei due scienziati. Ne parliamo con lo stesso Carninci, uno dei più importanti studiosi del funzionamento a livello molecolare di DNA e RNA, vice direttore del centro di ricerca Riken per le scienze mediche integrative di Yokohama in Giappone, che già da ottobre 2019 collabora con lo Human Technopole in qualità di Advisor del Centro di Genomica.

Una nomina importantissima. La vedremo spesso in Italia?

“Lo standard al momento è lavorare da casa, per cui presumo dividerò il mio tempo a seconda della possibilità o meno di viaggiare: da Milano, dall’Italia in generale, o parzialmente da qui, dal Giappone. È complicato poterlo dire ora. Avrei dovuto fare anche quest’anno avanti e indietro, ma purtroppo a causa del Covid-19 e delle politiche di rientro in Giappone non si è potuto. Però abbiamo sfruttato moltissimo la modalità telematica.
In particolare stiamo lavorando agli ‘strumenti’ che entreranno allo Human Technopole e sulla costruzione della struttura: si tratta di un’occasione unica, non è solamente un’iniziativa eccellente in Italia, ma a livello internazionale”.

Quali sono le premesse del lavoro che lei e Nicole Soranzo andrete a svolgere?

“Non c’è soltanto un genoma che vale per tutti – nordeuropei, sudeuropei, asiatici, africani e così via – ma ci sono tanti genomi che fra loro hanno delle piccole variazioni. Queste variazioni, che sono importanti per alcune modalità di sviluppo delle malattie, per alcuni tratti sono specifici fra popolazioni diverse di differenti regioni del mondo. Il problema è che in questo momento la maggior parte degli studi che sequenziano i genomi, e quindi i database, si fanno principalmente nei paesi che investono molto su questa tipologia di ricerca, come il Regno Unito e il nord America, e sono focalizzati di conseguenza su popolazioni di origine nordeuropea. Bisogna però bilanciare la cosa e andare ad analizzare i genomi di altre popolazioni, come quella italica. È fondamentale studiare i genomi in maniera più vasta possibile per capire se le determinate genetiche di malattie che si verificano sono causate da varianti specifiche.
Nei prossimi anni svilupperemo e porteremo avanti una serie di tecnologie e conoscenze sulla genomica funzionale e sul sequenziamento del genoma in relazione alle malattie stesse, e sull’identificazione nel genoma delle regioni che regolano il funzionamento nelle condizioni di salute e di malattia. Vogliamo quindi continuare a contribuire a questa mappa di genomi umani, in particolare analizzando le popolazioni italiche”.

Si partirà dai dati raccolti dallo studio Moli-sani, oltre ventiquattromila DNA.  

“Sono numeri importanti perché permettono di fare analisi statistiche che sono fondamentali. Quella dei molisani in particolare è una popolazione che è stata seguita per molti anni e si hanno tutte le relative cartelle cliniche. Ovvero, si conosce praticamente tutto di tutte queste migliaia di persone che sono state seguite – come sono stati di salute e come stanno ora – e associare tutte le variazioni genetiche alle loro cartelle cliniche”.

Come procederete?

“I DNA verranno usati per fare una prima analisi di frequenze delle varianti genomiche. Variazioni, queste, che come dicevo possono essere specificatamente italiche, svedesi, finlandesi, inglesi, scozzesi e così via. Queste spesso sono associate a malattie, come il diabete o il rischio di infarto, tumori e molte altre ancora. Diviene dunque importante analizzare questi fattori di rischio per la popolazione italiana e andare ad aggiungere questi dati alla base di dati già disponibili. Questa è la parte di cui si occuperà in particolare Nicole Soranzo”.

E lei? Su cosa lavorerà?

“Io in parallelo andrò a guardare i vari punti che regolano i genomi. Quella che metteremo assieme sarà un’analisi per mappare le regioni del genoma, incluse quelle che presentano queste variazioni specifiche per le popolazioni italiche, andando ad analizzare la loro funzione. Questo ci permetterà di dare un contributo importante su una popolazione che, di fatto, non è stata ancora studiata”.

Per il progetto c’è una data di partenza?

“I laboratori saranno aperti presumibilmente verso la primavera del prossimo anno. Prima di questo possiamo però già fare dell’outsourcing: avendo del DNA a disposizione, infatti, si può già fare un primo screening. Sono cose che però richiedono il loro tempo, quindi non penso che si possa già definire una ‘data x'”.

Guardando all’esperienza del Regno Unito, si può già vedere quali risultati sarà possibile ottenere in futuro tramite questi studi?

“Con la UK Biobank è diventato molto più facile capire le malattie non diagnosticabili, come ad esempio quelle pediatriche, che spesso non venivano comprese. Questo sviluppo di protocolli di sequenziamento, unitamente allo sviluppo di conoscenze e di database, ha fatto sì che nel servizio sanitario nazionale britannico in questo momento sia possibile fare delle diagnosi che sono estremamente più accurate rispetto a cinque anni fa. Ovviamente ciò permette di risolvere molti problemi”.

Ad esempio?

“Ad esempio, quelli di una coppia che ha avuto un figlio ammalato e vorrebbe sapere se vi è o meno il rischio che anche il secondogenito nasca con la medesima malattia. Se per il primo la malattia fosse stata causata da una mutazione nuova, comparsa solo in quel caso specifico, è improbabile che si verifichi nuovamente. Si può quindi dare ai genitori un’indicazione molto più precisa”.

In quali altri modi e campi è possibile applicare questo tipo di ricerca?

“Ci sono tantissime altre applicazioni. Mappare è importante soprattutto per quanto riguarda la ricerca sull’origine delle malattie umane che sono ancora poco comprese: pensiamo a quanto dobbiamo fare ancora per le malattie degenerative, ad esempio tutto quello che riguarda la predisposizione alla degenerazione dei neuroni, l’Alzheimer, il Parkinson, la demenza. Vi è sicuramente una base genetica che non è ancora per nulla compresa, e per questo è estremamente importante studiarla. E ci sono tante altre malattie e condizioni per cui capire i geni sarà fondamentale per definire nuove terapie e prevenzioni: penso al diabete o alle malattie cardiocircolatorie”.

Sarà quindi possibile realizzare cure sempre più precise e specifiche?

“Dipende sempre dal tipo di malattia. Per certe malattie che sono causate da mutazioni specifiche in certi geni, e quindi dove vi sono modifiche genetiche molto chiare, allora sì, e ad oggi si fanno già delle terapie in tal senso. Il premio Nobel per la chimica, assegnato alla microbiologa francese Emmanuelle Charpentier e alla biochimica statunitense Jennifer Doudna, va proprio in questa direzione. Hanno sviluppato un metodo per cambiare la sequenza genomica a piacere, e questo è estremamente importante, e lo sarà, per poter aggiustare una regione genomica nel caso di alcune malattie”.

Tornando allo Human Technopole, come dice il nome stesso, si tratterà di una vera e propria “tecnopoli”? 

“Sì. Non vogliamo posizionarci come punto isolato in Italia ma come un’entità che può convogliare parecchie cose. Sarà importante anche fare un po’ da spinoff: penso ad esempio al mondo del business, perché se parliamo di nuovi farmaci è importante avere le biotech, le società innovative di biotecnologia, che li sviluppino. Ma anche fare un po’ di scuola. Un punto molto importante sarà infatti quello di avere più studenti, e questo è nella ‘mind’ del complesso dello Human Technopole: creare la massa critica”.

Cosa intende?

“Se uno va a Cambridge, negli Stati Uniti, e fa una passeggiata a Kendall Square dove c’è il Broad Institute, ha il MIT, tutta una serie di società piccole, medie e grandi, fino alla Harvard University: è una zona in cui c’è un’elevata concentrazione di cervelli e di conoscenze, e volendo semplificare, andando al ristorante s’incontrano colleghi, altri scienziati e ricercatori. C’è questa massa critica continuamente in contatto e questo è fondamentale, perché favorisce l’innovazione”.

Crede che con lo Human Technopole l’Italia, e il sud Europa, ricopriranno un ruolo diverso sul piano internazionale?

“In questo momento il baricentro della ricerca in Europa è molto anglosassone; con lo Human Technopole credo si sposterà anche nella zona sudeuropea e mediterranea. Penso anche a Barcellona, dove c’è il Centre for Genomic Regulation. Fermo restando che proseguiranno le collaborazioni internazionali – siamo stati tutti all’estero e continueremo a collaborare con i diversi consorzi internazionali di cui facciamo parte – lo Human Technopole di Milano vuole operare anche molto con le realtà locali, nel nostro caso portando la standardizzazione degli studi del genoma in tante altre realtà di ricerca clinica che è già in corso in Italia. Il fatto di lavorare con lo studio Moli-sani va proprio in questa direzione; ma avremo anche altri studi e lavoreremo con altre realtà locali nell’area della Lombardia e, chissà, magari in futuro inizieremo a lavorare anche con Trieste”.

n.p