A volte il DNA morto si rianima e combina guai

Alcuni genetisti hanno scoperto un gene "zombie" che potrebbe essere la causa di una grave forma di distrofia

Il gene si trova in un'area del DNA che si pensava non contenesse informazioni importanti

Come gli zombie nei film dell’orrore, alcuni geni “morti” presenti nel nostro DNA sono in grado di tornare in vita e di causare alcune gravi malattie. Questo fenomeno è stato osservato per la prima volta da un gruppo di ricercatori guidato dai genetisti della Università di Leiden (Paesi Bassi), che hanno da poco pubblicato la loro scoperta sulla rivista scientifica Science. I risultati del lavoro di ricerca potrebbero ora accelerare gli studi per trovare nuove terapie contro una forma di distrofia muscolare.

Il DNA è formato da una lunga catena di informazioni, un vero e proprio codice contenente tutti i dettagli per costruire il nostro organismo. Non tutte le istruzioni presenti nel DNA sono però utili: nel corso del tempo e della nostra evoluzione diverse porzioni del codice sono diventate inutili o ripetitive. Queste aree, che apparentemente non hanno più una funzione, fanno parte del cosiddetto “DNA spazzatura”, una sorta di enorme soffitta nella quale sono raccolti geni morti, sostanzialmente fossilizzati. Fino a ora si pensava che queste informazioni non influissero su come siamo fatti, ma i risultati della ricerca da poco pubblicata ridimensionano questa teoria.

Il gene che è in grado di rianimarsi innesca la distrofia facio-scapolo-omerale (FSHD), una malattia che colpisce inizialmente i muscoli del viso, delle spalle e degli arti superiori, rendendo sempre più difficili alcuni banali movimenti delle braccia o le contrazioni dei muscoli necessarie per fare un sorriso. Questa patologia si manifesta in genere entro i 20 anni, è la terza malattia genetica più comune della muscolatura scheletrica e colpisce in tutto il mondo una persona su ventimila.

Fino a ora i genetisti pensavano che la malattia si trasmettesse di generazione in generazione con un meccanismo relativamente semplice, che però faticavano a identificare. La FSHD è una patologia genetica dominante, spiegano sul New York Times, dunque se uno dei due genitori ha la mutazione del gene che causa la malattia, i figli hanno il 50% delle possibilità di ereditarlo. E chi eredita il gene è certo di ammalarsi, solitamente entro la fine del periodo dello sviluppo.

Nel 1992, i ricercatori della Università di Leiden identificarono il difetto genetico alla base della malattia. All’epoca, gli scienziati scoprirono che nelle persone sane ci sono almeno undici copie di una sequenza nel DNA chiamata D4Z4 in prossimità dell’area terminale (telomero) del cromosoma 4, mentre in chi si ammala di FSHD il numero di copie è di molto inferiore.

I cromosomi sono i corpuscoli che nei nuclei delle cellule custodiscono il codice genetico, e i telomeri sono le loro terminazioni contenenti sequenze ripetute di DNA non codificante (spazzatura) per evitare che durante la duplicazione dei cromosomi le informazioni genetiche rilevanti vengano perse per strada. Quando i cromosomi vengono replicati (succede durante la duplicazione cellulare), alcune porzioni di DNA ai loro estremi vengono per forza perdute. I telomeri consentono di perdere dati “inutili”, preservando le altre informazioni rilevanti contenute in ogni cromosoma.

Per anni, i ricercatori della Leiden e di altre università hanno cercato di capire come il numero ridotto di D4Z4 potesse portare alla distrofia muscolare. La raccolta di campioni di tessuto muscolare da centinaia di pazienti volontari e numerosi studi di laboratorio hanno infine portato a una prima importante risposta. I ricercatori hanno scoperto che la sequenza D4Z4, quella che si ripete poche volte nel cromosoma 4 di chi è affetto da FSHD, contiene una copia del gene DUX4. Si pensava che questo gene non avesse alcuna funzione e fosse sostanzialmente “inattivo”, ma gli ultimi studi hanno invece dimostrato che quando le ripetizioni di D4Z4 sono poche, il gene diventa accessibile per la trascrizione nel DNA e dunque si attiva, diventa una specie di zombie, innescando così i meccanismi che portano alla malattia.

Ora i ricercatori potranno approfondire le loro ricerche sul gene DUX4 e sulle informazioni che porta con sé e che, apparentemente, sono legate allo sviluppo della distrofia facio-scapolo-omerale. Al momento per la malattia non c’è cura e non esistono farmaci per rallentare la sua progressiva avanzata, che comporta scarsa mobilità anche agli arti inferiori. Le terapie utilizzate mirano ad alleviare il dolore e a mantenere il tono muscolare. I ricercatori mirano a un nuovo composto chimico in grado di inibire DUX4 così da bloccare i suoi effetti dannosi sulla muscolatura. Più in generale, la scoperta dimostra quanto le patologie genetiche si attivino seguendo meccanismi molto complessi e meno banali di quanto ipotizzato fino a ora. Lo studio del DNA spazzatura, fino a ora tenuto poco in considerazione dai genetisti, potrebbe portare a nuovi importanti risultati per la cura delle malattie ereditarie.