GenoMIX #15 – Luglio 2011

Anche se la macchina del sequenziamento genomico è ormai in attività da diversi anni, sorprendentemente esistono ancora specie il cui genoma non è ancora stato decodificato. E ogni mese ne leggiamo di nuovi. Luglio ha visto il sequenziamento di tre nuovi genomi, tutti importanti, seppur per diversi motivi. Il primo è quello della patata (Solanum tuberosum), una pianta fondamentale per la nostra alimentazione: la sequenza genomica servirà a selezionare varietà maggiormente resistenti alle malattie. Il secondo genoma è quello di un animale bizzarro, incredibilmente longevo e resistente ai tumori: l’eterocefalo glabro (Heterocephalus glaber). Il terzo genoma appartiene invece a una specie che in un certo senso si trova a metà strada tra il regno vegetale e quello animale: è un animale a tutti gli effetti, ma il corallo è stato per lungo tempo considerato un vegetale. La sequenza di Acropora digitifera appena pubblicata servirà a studiare meglio questo abitante degli oceani, che è una specie di cartina al tornasole del riscaldamento globale.

Parlando invece di genomica umana, giusto una settimana la biostatistica italiana Paola Sebastiani e il suo gruppo di lavoro hanno ritirato l’articolo sui geni dei centenari pubblicato l’estate scorsa su Science. Il paper aveva sollevato dubbi e perplessità in merito alla solidità della metodologia utilizzata, e con questa ammissione gli autori danno ufficialmente ragione ai critici. Da una non-scoperta a una vera scoperta: un gruppo internazionale di scienziati ha identificato la mutazione genetica responsabile della sindrome di Proteo, malattia rarissima che colpì Joseph Merrick, noto come “The Elephant Man”.

Rientra nella lotta alla malattie rare la decisione del Parlamento tedesco di consentire la selezione pre-impianto degli embrioni nelle fecondazioni in vitro. Con questa scelta, la Germania si allinea con il resto d’Europa, dove la selezione embrionale per precise malattie genetiche è permessa (quando in Italia?). Infine, nuovo passo avanti per la biologia sintetica: alcuni scienziati si sono divertiti a “correggere” il genoma del batterio Escherichia coli, rimuovendo una particolare tripletta di DNA e sostituendola con un’altra dalla funzione equivalente.

Identificata la mutazione dell’uomo elefante

Un gruppo di ricerca internazionale ha individuato la mutazione genetica responsabile della sindrome di Proteo. Non si tratta di una mutazione ereditaria, ma un’alterazione del genoma che avviene allo stadio embrionale: la mutazione si verifica in una singola cellula dell’embrione, e viene poi trasmessa a tutte le cellule figlie, le quali si differenzieranno successivamente in tessuti e organi. E’ proprio in questi tessuti che, a partire dai primi anni di vita, si manifesta la malattia: le cellule si moltiplicano senza freno, e i tessuti mutati crescono a una velocità maggiore rispetto a quelli sani.

Il malato più famoso è stato Joseph Merrick, che visse in Inghilterra nella seconda metà dell’800. Morì 27enne, dopo aver vissuto alcuni anni della sua breve vita lavorando come fenomeno da baraccone. Nel 1980 su di lui è stato girato anche un film, L’Uomo elefante, diretto da David Lynch.

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A causa della sua rarità e del fatto che la sindrome non si trasmette seguendo i classici schemi delle malattie ereditarie, fino ad oggi è stato difficile confermare l’ipotesi del mosaico genetico. Era necessario aspettare l’avvento delle nuove tecnologie di sequenziamento del DNA, e in particolare del sequenziamento dell’esoma, cioé la porzione di genoma che codifica per proteine. Gli autori dello studio pubblicato sul New England Journal of Medicine hanno identificato la mutazione responsabile nel gene AKT1: la variazione (una A al posto di una G) era presente nei tessuti malati di 26 pazienti su 29 analizzati, ed era invece assente sia nei tessuti sani degli individui malati, sia negli individui non affetti dalla sindrome.

Viste le evidenti similarità tra questa malattia e il cancro (in entrambi i casi le cellule si riproducono in modo incontrollato), non stupisce che il gene colpevole sia un oncogene, che guarda caso appare mutato in alcuni tumori. Il gene AKT1 risulta infatti iperattivo in entrambi i casi, e proprio per questo si sta pensando di curare le persone affette dalla sindrome di Proteo con gli stessi farmaci che si stanno studiando come antitumorali. Dal momento che il meccanismo è molto simile, ci sono buone possibilità che intervenendo tempestivamente si possa rallentare la progressione della malattia.

Nel frattempo, i ricercatori si concentreranno sull’Uomo Elefante: lo scheletro di Joseph Merrick è tuttora conservato presso il Royal London Hospital, e attende che qualcuno sveli finalmente il mistero della sua malattia. Per tutto il ventesimo secolo si pensava che Merrick fosse affetto da neurofibromatosi, e solo nel 1986 qualcuno avanzò l’ipotesi della sindrome di Proteo. Ora che la mutazione responsabile è nota, si potrà risolvere definitivamente la questione con un test del DNA.


Lindhurst, M., Sapp, J., Teer, J., Johnston, J., Finn, E., Peters, K., Turner, J., Cannons, J., Bick, D., Blakemore, L., Blumhorst, C., Brockmann, K., Calder, P., Cherman, N., Deardorff, M., Everman, D., Golas, G., Greenstein, R., Kato, B., Keppler-Noreuil, K., Kuznetsov, S., Miyamoto, R., Newman, K., Ng, D., O’Brien, K., Rothenberg, S., Schwartzentruber, D., Singhal, V., Tirabosco, R., Upton, J., Wientroub, S., Zackai, E., Hoag, K., Whitewood-Neal, T., Robey, P., Schwartzberg, P., Darling, T., Tosi, L., Mullikin, J., & Biesecker, L. (2011). A Mosaic Activating Mutation in Associated with the Proteus Syndrome New England Journal of Medicine DOI: 10.1056/NEJMoa1104017