Q&A Le sei Unità che compongono il Centro di Genomica Traslazionale e Bioinformatica (CGTB) Unità di Neurogenomica: prof. Giorgio Casari Unità di Funzione del Genoma: dott. Elia Stupka Unità di Biochimica del Proteoma: dott. Massimo Alessio Unità di Genomica per la Diagnosi delle Patologie Umane: prof. Maurizio Ferrari Laboratorio di NMR Biomolecolare (DTI): dott.ssa Giovanna Musco Biogenesi e Movimento degli Organelli: dott.ssa Maria Vittoria Schiaffino Che cos’è la genomica? La genomica è la scienza che legge e interpreta le informazioni contenute nel genoma. Possiamo immaginare il genoma come un’enorme biblioteca: ogni libro è costituito da lettere che formano parole, le quali rappresentano specifiche informazioni necessarie per il funzionamento del nostro organismo. I contenuti vengono tramandati alle generazioni successive, ma talvolta si verificano errori di stampa, oppure col tempo le pagine possono sbiadirsi. Anche il nostro genoma è soggetto a questo tipo di errori, la cui conseguenza è la predisposizione a certe malattie o la loro insorgenza. Cos’è il trascrittoma? Per trascrittoma si intende l’insieme dei geni trascritti in un particolare campione biologico. Ogni cellula umana ha lo stesso genoma, ma ogni tessuto lo “esprime” in maniera diversa (per esempio il trascrittoma della pelle sarà diverso da quello del cuore), leggendo solo alcuni dei messaggi geni - del genoma. Con le tecnologie di sequenziamento ad alta processività oltre a sequenziare il genoma di un paziente si possono sequenziare i trascrittomi di diversi campioni biologici (ad esempio tessuto tumorale), anche in differenti momenti della vita, per comprendere meglio i meccanismi di una malattia. Cos’è l’epigenoma? Per epigenoma si intende l’insieme di modifiche che vengono apportate al genoma durante la vita di una persona. Queste modifiche possono essere al DNA stesso (nel qual caso si parla di metilazione del DNA), oppure alla struttura su cui poggia il DNA nei cromosomi, i cosiddetti “istoni”. Tutte queste modifiche costituiscono un ulteriore livello di analisi dei messaggi contenuti nel genoma, che possono predisporre a malattie, piuttosto che determinare che un gene venga espresso o meno in un tessuto. Tali modifiche sono di particolare interesse perché possono essere causate dall’ambiente (per esempio la dieta o i traumi psicologici), o avvenire durante la gravidanza o l’età infantile e rimanere poi nel genoma predisponendo a malattie in età adulta. Di recente si è anche scoperto che queste modifiche causate dall’ambiente possano essere trasmesse alla generazione successiva. In cosa consiste il test del DNA? Il test del DNA consiste nello studio del patrimonio genetico individuale sul DNA ottenuto da un prelievo di sangue o da un campione di saliva. Che cosa permette di "scoprire" esattamente un test del genere? Permette in molti casi la diagnosi di malattie rare, laddove il gene non sia ancora conosciuto; permette di calcolare il rischio genetico di alcune malattie complesse, quali il diabete o le malattie cardiovascolari. Permette in alcuni casi di personalizzare la terapia di un paziente, somministrando i farmaci mirati. Si ottiene una gamma completa di informazioni, la cui comprensione aumenta costantemente. Ormai è “di moda” parlare di lettura del DNA. Ci sono i limiti o i rischi correlati? Nel caso delle malattie rare l’identificazione di una mutazione porta alla certezza della diagnosi, mentre, nel caso delle malattie complesse sia l’ambiente (dieta, stile di vita, qualità dell’aria, ecc) sia il genoma contribuiscono allo sviluppo di una malattia. Quindi la predisposizione a una malattia complessa, rilevata tramite un test genetico, va interpretata come un “avviso” e non come una diagnosi. Il costo attuale del sequenziamento del genoma non permette ancora di effettuare il test su larga scala, per cui al momento questa analisi si utilizza esclusivamente in ambito scientifico. Invece, in ambito diagnostico, si predilige il test su punti specifici del genoma. Ci sono altri centri in Italia che sequenziano il Dna? Sì, a Milano, Verona, Udine, Cagliari e Bologna ma non sono collocati nell’ambito di un ospedale polispecialistico e sono specializzati nella ricerca di specifiche patologie e fattori di rischio. Quanto costa sottoporsi al sequenziamento del genoma? Attualmente il costo si aggira intorno agli 8.000 € ma è in progressiva riduzione, infatti lo scorso anno costava 20.000 € e due anni fa 100.000 €. Ci sono inoltre test specifici (per esempio il sequenziamento del solo “esoma”, cioè dei geni contenuti nel genoma) che costano meno di 1.000 €. In prospettiva il San Raffaele si sta organizzando per poter effettuare il sequenziamento completo del genoma in maniera routinaria ai propri pazienti. Può un privato cittadino chiedere la lettura completa del suo DNA? Al momento l’Ospedale San Raffaele non offre ancora questo servizio ai privati. Esistono aziende che offrono tali servizi. La lettura del DNA può essere effettuata indipendentemente da specifiche patologie, anche per conoscere il proprio patrimonio genetico, risalire alle origini lontane dei propri ascendenti, per scoprire la base genetica di risposte a farmaci che si prendono comunemente, per impostare uno stile di vita volto a prevenire la comparsa di eventuali malattie o per comprendere meglio il proprio metabolismo in relazione all’attività sportiva.