Uno studio appena pubblicato su Science rivela inaspettatamente come cellule nervose provenienti dal cervello di una stessa persona hanno un corredo genetico diverso.
Questa ricerca potrà aprire nuove strade nella compresione della schizofrenia, la depressione, il disturbo bipolare, l’autismo e altre patologie che vengono associate al patrimonio genetico.
I ricercatori della University of Virginia School of Medicine hanno scoperto che il 41% dei neuroni esaminati portano almeno una variazione significativa nel DNA - una percentuale di gran lunga maggiore del previsto. Questa variazione può essere sotto forma di una duplicazione o di una delezione nel codice genetico. Una delezione potrebbe portare a una ridotta espressione dei geni colpiti, mentre una duplicazione una loro over-espressione.
"Contrariamente a quanto si pensava, il corredo genetico dei neuroni nel cervello non è identico, ma è costituito da un mosaico di DNA", spiega Fred Gage esperto di malattie neurodegenerative e fra gli autori dello studio.
I ricercatori sono arrivati a questo risultato utilizzando il sequenziamento del DNA a singola cellula analizzando più di 100 neuroni provenienti da tre individui. Il processo è molto lungo e impegnativo, la quantità minuscola di DNA di ogni cellula deve essere amplificata migliaia di volte prima di essere sequenziata. E’ stato dedicato un anno intero alla verifica di possibili errori nel sequenziamento e nell’elaborazione dei dati.
Alcune delle mutazioni trovate in queste cellule nervose sono state riscontrate anche in neuroni ottenuti dalle cellule della pelle di altre persone. In generale, i ricercatori utilizzano le cellule staminali pluripotenti indotte di pelle (iPSCs) per studiare i neuroni in una capsula di Petri.
”Poiché questi tipi di cellule sono derivati da una singola cellula di pelle, ci si potrebbe aspettare una totale uguaglianza nei loro genomi, ma abbiamo scoperto che non è così, sottolinea Gage. E’ interessante notare come le cellule della pelle sono geneticamente differenti anche se non quanto i neuroni. Questa dato, se abbinato al fatto che i neuroni hanno mutazioni uniche, conduce i ricercatori a concludere che questi cambiamenti genetici si hanno durante lo sviluppo e non sono ereditari.
Altro punto focale che emerge dallo studio di Science sta nel ruolo che i neuroni hanno: il meccanismo nervoso è la risultante delle interazione fra tante cellule nervose. I neuroni formano dei grandi circuiti complessi, dove anche una sola cellula con una singola mutazione può potenzialmente avere una influenza su tutta le rete nervosa.
“C'è ancora molto lavoro da fare per capire veramente a che livello sono le cose che abbiamo trovato, il prossimo passo sarà mettere in relazione questi dati con altri parametri come l'età o il genotipo", conclude la biologa molecolare Ira Hall.
