Ricerca

Le variazioni geniche alla nascita rivelano le origini dell’infiammazione e delle malattie immunitarie

Dott. Michael Inouye, Munz titolare della Cattedra di previsione e prevenzione cardiovascolare presso il Baker Institute e ricercatore principale presso l’Università di Cambridge.

Uno studio pubblicato sulla rivista Nature Communications ha individuato una serie di aree del genoma umano che possono aiutare a spiegare le origini neonatali delle malattie immunitarie e infiammatorie croniche degli ultimi anni, tra cui il diabete di tipo 1, l’artrite reumatoide e la celiachia.

La ricerca, condotta dagli scienziati della Cambridge Baker Systems Genomics Initiative, ha identificato diversi geni che sembrano guidare il rischio di malattia alla nascita e che potrebbero essere presi di mira per un intervento terapeutico per fermare queste malattie, molto prima che si manifestino i sintomi.

Il dott. Michael Inouye, Munz Chair of Cardiovascular Prediction and Prevention presso il Baker Institute e principale ricercatore presso l’Università di Cambridge, ha affermato che le malattie immunitarie e infiammatorie croniche durante l’età adulta spesso hanno avuto origine nella prima infanzia, con il trucco genetico di un individuo che provoca cambiamenti nella funzione dei diversi geni coinvolti nella malattia.

Per questo studio, il team ha raccolto campioni di sangue cordonale da oltre 100 neonati australiani nell’ambito dello Studio sull’asma infantile e ha studiato il ruolo della variazione genetica nel DNA nel cambiare il modo in cui i geni sono espressi nei due bracci principali del sistema immunitario.

Le cellule immunitarie neonatali sono state esposte a determinati stimoli, per vedere come le cellule hanno risposto e per identificare varianti genetiche che hanno cambiato queste risposte.

“Abbiamo cercato la sovrapposizione tra questi segnali genetici e quelli che sono noti per essere associati a malattie in cui sappiamo che il sistema immunitario svolge un ruolo”, ha detto il dott. Inouye.

“Abbiamo quindi utilizzato l’analisi statistica per cercare possibili collegamenti tra la risposta cellulare nei neonati e le malattie immunitarie in età adulta.”

Le malattie immunitarie croniche – tra cui diabete di tipo 1, celiachia e sclerosi multipla – sono causate da un sistema immunitario iperattivo e colpiscono circa il 5% degli australiani. Anche le allergie sono immuno-mediate e colpiscono uno su cinque australiani, con febbre da fieno, asma, eczema, anafilassi e allergie alimentari più comuni. L’infiammazione e l’autoimmunità sono anche noti per essere fattori trainanti nelle malattie cardiovascolari, ad esempio quando un sistema immunitario iperattivo attacca erroneamente il cuore.

Il dottor Qinqin Huang, autore principale dello studio e ora ricercatore presso il Wellcome Sanger Institute di Cambridge, ha affermato che i risultati sono unici nella loro scala, con migliaia di varianti genetiche che guidano l’espressione genica attraverso diverse condizioni immunitarie e infiammatorie, alcune delle quali hanno ampiamente effetti di gamma.

“Il nostro studio ha mostrato i ruoli potenziali dell’espressione genica nello sviluppo della malattia, che ci ha aiutato a comprendere meglio il legame tra la variazione del DNA e il rischio di malattia”, ha affermato il dott. Huang.

“Ad oggi, studi simili sono stati condotti solo su cellule immunitarie adulte. Data l’enorme differenza tra l’immunità neonatale e quella adulta, non è sorprendente vedere molti segnali che erano unici per i neonati.”

Lo studio fa parte del più ampio lavoro della Cambridge Baker Systems Genomics Initiative nello sviluppo di punteggi di rischio poligenici per prevedere la probabilità di un individuo di sviluppare particolari malattie croniche. Ad oggi, il team ha già sviluppato potenziali metodi per testare il rischio futuro di ictus e malattia coronarica.

“La malattia è in parte dovuta a cambiamenti, sia grandi che piccoli, nel nostro genoma – il DNA con cui siamo nati e che è una delle principali forze trainanti in tutte le nostre cellule. Ciò significa che la genomica può essere utilizzata per stimare il rischio di malattia da un molto presto “, ha detto il dott. Inouye.

“Le malattie comuni, come il diabete di tipo 2 e le malattie cardiovascolari, tendono ad essere poligeniche – influenzate da un gran numero di varianti genetiche sparse in tutto il genoma, che si combinano con fattori ambientali e di stile di vita. Usando la nuova tecnologia genomica e le capacità di supercalcolo, possiamo setacciare questi dati sul DNA e mettere insieme i puzzle che sono alla base di ogni malattia.

“Con così tante malattie che condividono una radice nel sistema immunitario e nell’infiammazione, possiamo sfruttare queste informazioni per capire meglio dove ogni malattia ha un punto debole molecolare e fino a che punto queste sono condivise tra diverse malattie.

“Abbiamo dimostrato che questo può essere sezionato utilizzando la genetica e il rischio poligenico, sperando che conducano a interventi preventivi mirati per coloro che ne hanno più bisogno, con l’obiettivo di mantenere le persone più sane più a lungo”