Analisi di espressione, applicazioni medico-sanitarie della genomica, microbioma (videolezioni dagli USA)

Si conclude con queste quattro lezioni il corso di genomica organizzato dal NHGRI. Di seguito trovate i video delle lezioni tenute da Paul Metzer, Bruce Korf, Colleen McBride e Julie Segre, i quali ci parlano rispettivamente di analisi di espressione (microarray e RNA-seq), medicina genomica, genomica applicata alla cura della salute e microbioma. Spero che le lezioni del corso siano state di vostro interesse. Se vi siete persi quelle precedenti le trovate tutte all’indirizzo ufficiale del corso.

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La mappa genomica di ogni malattia

Sono stati fatti centinaia di studi su scala genomica negli ultimi anni, ognuno dei quali ha trovato associazioni più o meno significative con uno svariato numero di patologie. Ma come si presenterebbe il genoma più sfigato di tutti, quello che possiede tutte le varianti SNP legate alle malattie? Ecco, sarebbe più o meno così:

L’immagine è stata creata con il nuovo tool dell’NCBI che consente di visualizzare sui cromosomi umani tutte le varianti associate alle patologie (e ai tratti non patologici). Queste, rappresentate con dei piccoli triangolini, possono anche essere filtrate sulla base della significatività statistica, in modo da nascondere le associazioni più deboli e lasciare emergere quelle più robuste. Qui sopra, ad esempio, sono visualizzati gli SNP con un p-value minore di 10 alla meno 8: si tratta di 2730 varianti genetiche legate ai tratti più svariati. Il tool è interattivo: andando su ciascun triangolino è possibile vedere di che malattia si tratta e qual è il p-value dell’associazione. Giocando un po’ con i menu a tendina ho avuto conferma del fatto che circa la metà delle varianti si trova in regioni intergeniche, cioè al di fuori dei geni codificanti per proteine.

Fonte: Genetic Future

 

Nuovo sondaggio: faresti un test predittivo per una malattia incurabile?

Una questione a mio parere molto importante che ruota attorno ai test genetici è quella che riguarda le malattie per le quali non si conoscono al momento né cure né strategie preventive dimostrate scientificamente. E’ questo il caso dell’Alzheimer, per il quale tra l’altro esiste invece un test con un’elevata capacità predittiva: avere due copie di una particolare variante del gene APOE può aumentare il rischio di avere l’Alzheimer entro i 75 anni di oltre 15 volte rispetto a chi non ha questa variante. Sorge quindi un dilemma morale: è giusto rivelare a un paziente il risultato di un test così efficace in assenza di cure? Recentemente, se l’è chiesto anche il New York Times nella sua serie di articoli (The Vanishing Mind) dedicati al terribile morbo.

Rivolgo quindi a voi questa domanda: fareste un test predittivo per conoscere il vostro rischio di ammalarvi di una malattia per la quale non esistono né cure né strategie di prevenzione con provata efficacia? Rispondete nel sondaggio qui a fianco! In attesa di conoscere i risultati, vi invito anche a seguire la domanda che ho postato su Quora, in cui chiedo i nomi di qualche utile risorsa online in cui siano indicate le strategie preventive note per le principali patologie. A proposito, se avete bisogno di un invito per Quora non esitate a comunicarvi il vostro indirizzo email!

 

Le previsioni di Nature per il 2011: sarà l’anno in cui la genomica diventa adolescente?

Mark Henderson scrive sul Times che il 2011 sarà l’anno in cui la medicina genomica raggiungerà l’età dell’adolescenza. Cosa significa esattamente? Forse potrebbero aiutarci a capirlo le previsioni che fa la rivista Nature per quanto riguarda le scoperte scientifiche dell’anno nuovo appena iniziato. Ecco le due che riguardano la genomica.

GWAS prove their worth Genome-wide association studies (GWAS) have uncovered plenty of links between diseases and particular regions of the genome, but frustratingly haven’t revealed much about the biochemistry behind these associations. In 2011, expect to see real mechanistic insights explaining how genes, and non-coding regions, affect the medical conditions they have been linked with. Metabolism, obesity and diabetes are among the hottest targets.

Genome-sequencing explosion This year should surely see the price of human-genome sequencing dropping to US$1,000 per genome. As next-generation sequencing machines reach the market, the number of fully sequenced human genomes will skyrocket.

Secondo Nature, quindi, vedremo il raggiungimento della fatidica soglia dei 1000 dollari per quanto riguarda il costo del sequenziamento di un genoma umano. Sappiamo che i prezzi stanno precipitando, e che il mercato sta iniziando ad affollarsi di nuove tecnologie sempre più rapide ed economiche (la cosiddetta “terza generazione”). Il traguardo dei 1000 dollari è sempre più vicino quindi, e sarebbe un momento storico, perché di colpo la genomica diventerebbe accessibile a tutti: ciascuno di noi potrà farsi sequenziare il proprio intero codice genetico. Il problema sarà semmai estrarre da questa sequenza delle informazioni utili per la nostra salute.

E’ qui che arriva in nostro soccorso la prima previsione, quella in cui si afferma che gli studi di associazione genome-wide (GWAS) dimostreranno finalmente il proprio valore. Secondo Nature, il lungo elenco di geni che sono stati visti associati alle malattie verranno studiati nel dettaglio, in modo da andare oltre la semplice associazione statistica e riuscire a capire perché quella specifica variante genetica rende più suscettibili a una certa patologia. Si delucideranno quindi i meccanismi cellulari nei quali i geni intervengono, e capiremo come una variazione nel DNA può destabilizzare questi meccanismi.

In conclusione, la lettura completa del nostro DNA costerà sempre meno e sarà sempre più utile. Ciò significa che Mark Henderson ha ragione: se Nature indovinerà le sue previsioni, la medicina genomica entrerà realmente nella fase dell’adolescenza. E io avrò una marea di articoli interessantissimi da scrivere su queste pagine.

Image credit: Chepko Danil Vitalevich/ShutterStock Images

 

Il sequenziamento genomico entra negli ospedali americani

Mentre il settore dei test genetici direct-to-consumer è ancora in subbuglio per il recente intervento della Food and Drug Administration, alcuni medici americani stanno iniziando a praticare, senza fare troppi proclami, il sequenziamento di genomi completi di alcuni pazienti, le cui diagnosi sfuggono ai metodi tradizionali. Questo è quanto si legge su un articolo di Nature News, dove vengono anche elencati casi in cui la lettura del genoma ha dato gli esiti sperati, consentendo al medico di prescrivere ai pazienti cure molto più efficaci.

Fino a poco tempo fa, un bambino di Milwaukee aveva ormai fatto dell’ospedale pediatrico della città la sua seconda casa: per via di un grave problema all’intestino, sempre gonfio e pieno di ascessi, il piccolo aveva già subito a soli tre anni di età più di cento interventi chirurgici, compresa l’asportazione del colon. E tutto questo senza che il bambino avesse nessun giovamento. Sempre più perplessi, i dottori hanno deciso di rivolgersi allo Human and Molecular Genetics Center per chiedere il sequenziamento degli esoni del bambino, vale a dire la porzione di genoma codificante per proteine.

Un team di 30 persone, composto da bioinformatici, tecnici, medici, consulenti genetici ed eticisti ha lavorato duramente per sequenziare e successivamente analizzare le sequenze esoniche del bambino, trovando alla fine quello che cercavano. E’ stato infatti possibile individuare la proteina responsabile della malattia: si chiama XIAP e ha il compito di impedire l’apoptosi delle cellule del sistema immunitario, cioè la loro “morte programmata”. Sulla base di questa preziosa informazione, i medici dell’ospedale hanno deciso quindi di eseguire un trapianto del midollo osseo, la sede del corpo umano che produce le cellule del sangue. Il trapianto ha avuto successo e nel luglio di quest’anno il bambino stava mangiando il suo primo pasto.

Questo era solo l’esempio più eclatante di quanto possa essere utile nella diagnosi di patologie gravi il sequenziamento del genoma, o quantomeno dell’esoma (l’insieme degli esoni) del paziente. L’istituto sanitario nazionale americano (NIH) ha avviato un programma apposito che intende scoprire, grazie al sequenziamento, la causa genetica di malattie che non si riesce a diagnosticare: fino ad ora la percentuale di patologie identificate con successo si aggira sul 15%. La cautela è d’obbligo in questi casi, ma si può ipotizzare che nei prossimi dieci anni, grazie alla ricerca, questa percentuale si alzerà e il sequenziamento del DNA diventerà uno strumento fondamentale per portare finalmente negli ospedali e nelle cliniche la medicina genomica. Una grossa mano la darà anche la tecnologia stessa: attualmente l’azienda Illumina offre il servizio di sequenziamento per 20mila dollari, ma si va verso prezzi sempre più abbordabili.

Fonte: Nature News