In uno dei più vasti studi mai condotti sul genoma umano, l’analisi dei dati sul DNA di milioni di persone ha individuato oltre diecimila varianti genetiche che spiegano molte delle differenze di altezza osservate fra le persone.
Con semplici valutazioni empiriche, i medici prevedono la statura dei bambini osservando i loro genitori. I figli di genitori alti tendono a crescere di più, quelli di genitori bassi di meno. Semplice, se non fosse che queste stime non sono sempre esatte ed è in questi casi che entrano in gioco le varianti genetiche.
Per individuare le differenze genetiche che possono influenzare la nostra altezza, alcuni genetisti dell’Università del Queensland, in Australia, della Queen Mary University di Londra, del Broad Institute del Massachusetts Institute of Technology (MIT) e della Harvard Medical School di Harvard a Cambridge, negli Stati Uniti, a capo di un’ampia collaborazione internazionale, hanno analizzato il DNA di 5,4 milioni di persone, trovando oltre 12.000 varianti genetiche associate all’altezza. È la prima volta che viene usato un campione così grande per studi di associazione sull’intero genoma, in un approccio che apre a nuovi scenari per lo studio di caratteristiche umane influenzate dalle differenze genetiche.
Nello studio, pubblicato su “Nature”, i ricercatori hanno adottato un metodo già usato da alcuni anni dagli scienziati per capire l’influenza delle varianti genetiche sui nostri caratteri. Il metodo, chiamato “studio di associazioni sull’intero genoma” (genome-wide association study, GWAS), prevede di indagare quasi tutti i geni di diversi individui in modo da trovare le varianti genetiche che possono spiegare diverse espressioni di un carattere, come le differenze di altezza, riscontrabili in una popolazione. Per individuare le varianti che influiscono sulla nostra altezza, gli autori hanno combinato i risultati di 281 ricerche genetiche, ottenendo così il più vasto insieme di dati mai usato per studi di associazione sull’intero genoma. I dati genetici di 5,4 milioni di persone hanno permesso ai genetisti di identificare 12.111 varianti genetiche legate alla statura, che spiegano circa la metà delle differenze di altezza nella popolazione umana.
“Sappiamo che l’80 per cento delle differenze di altezza tra le persone è determinato da fattori genetici e le 12.000 varianti che abbiamo trovato spiegano il 40 per cento di queste differenze”, dice Loïc Yengo, genetista all’Università del Queensland e primo autore dello studio, che aggiunge: “Significa che abbiamo aperto le porte all’uso del DNA per prevedere l’altezza delle persone in modo più accurato che mai”.
Già in passato i ricercatori avevano usato gli studi di associazione sul genoma per scoprire le varianti che influenzano l’altezza delle persone. Il campione di dati usato in precedenza però era più piccolo (circa 700.000 individui) e aveva riportato appena 83 varianti associate alla nostra statura.
“Studi più piccoli avevano portato a risultati sparsi nel genoma. Adesso, l’enorme dimensione del campione che abbiamo usato ci ha permesso invece di vedere per la prima volta gruppi di varianti associati all’altezza”, commenta Yengo. La grandezza del campione ha infatti fornito una conoscenza più profonda delle varianti genetiche legate all’altezza e ha permesso agli autori di scoprire dove si trovano nel nostro genoma.
I risultati mostrano che le varianti genetiche in grado di influenzare la statura sono raggruppate in piccoli segmenti genomici – che coprono circa il 21 per cento dell’intero genoma – coinvolti nel controllo della crescita scheletrica. In particolare, la maggior densità di associazioni genetiche indipendenti – le coppie di geni localizzati uno vicino all’altro in un cromosoma – per l’altezza è stata trovata sul cromosoma 15, vicino al gene ACAN. Questo è un gene che codifica per la più importante proteina della matrice ossea extracellulare, chiamata Aggrecan, e che risulta mutato nelle sindromi di bassa statura e nelle displasie scheletriche. I risultati forniscono quindi un quadro più dettagliato della distribuzione delle varianti genetiche legate all’altezza e, secondo gli autori, potrebbero aiutare i medici nella diagnosi di anomalie genetiche in grado di rallentare la crescita e avere effetti sulla salute delle persone.
L’uso di un campione molto grande per capire l’influenza delle varianti genetiche potrebbe essere esteso anche all’analisi di altre condizioni. “Se riuscissimo a raggiungere a livello genomico un quadro chiaro di un determinato tratto, come l’altezza, potremmo ottenere un modello valido per diagnosticare anche altre condizioni influenzate dai geni, come per esempio le malattie cardiache”, dice Eirini Marouli, biologa alla Queen Mary University di Londra e coautrice dello studio.
Per riuscire a ottenere una mappatura completa del genoma per determinati tratti però, i ricercatori hanno bisogno di campioni anche geograficamente diversificati. Come sottolineano gli autori, la maggior parte dei dati genetici usati nello studio proviene da persone di origine europea (circa il 78 per cento del campione), mentre le popolazioni di origini asiatiche, africane e di etnia ispanica sono sottorappresentate. Questo significa che se la conoscenza dell’influenza delle varianti genetiche sull’altezza delle persone di origine europea è quasi completa, molto c’è ancora da scoprire per le altre popolazioni. Un limite che riguarda anche altri studi genetici.
Con questi presupposti, il gruppo di ricercatori intende ora individuare gli altri fattori genetici che influenzano l’altezza delle persone e colmare il divario di conoscenze fra le diverse popolazioni. “Per farlo, abbiamo bisogno di un campione che conti almeno 20 milioni di persone”, conclude Yengo, indicando la strada per una nuova impresa genetica.
Fonte: Le Scienze
