I ricercatori dell'Università di Washington hanno assemblato la prima mappa genetica completa di un bambino non ancora nato, uno sviluppo che potrebbe contribuire a inaugurare una nuova era di test prenatale. La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Science Translational Medicine. Attraverso l'analisi del DNA fetale che circola nel sangue della madre Jay Shendure, genetista presso l'Università di Washington a Seattle, è riuscito a sequenziare il genoma di un bambino a 18 settimane di gestazione.
Al momento, le diagnosi prenatale per un numero limitato di condizioni genetiche sono fatte da cellule fetali che i medici catturano dal liquido nel grembo materno(amniocentesi) o un frammento di tessuto placentare. Ma questi metodi, che richiedono l'inserimento di un ago o tubo nel grembo materno o placenta, possono provocare aborti in circa l'1% di tutti i casi. Nel 1997 Dennis Lo ha scoperto che circa il 13% del sangue di una donna incinta contiene le cosiddette “cell-free' DNA” derivanti dal suo feto.
Il team guidato da Shendure ha isolato 5 nanogrammi di cell-free DNA da un campione di sangue materno preso a 18,5 settimane di gestazione. Confrontando il DNA con sequenze genomiche ottenute dalla saliva del padre e il sangue della madre i ricercatori sono stati in grado di identificare, grazie a complesse analisi computazionali, le sequenze di DNA del feto riuscendo quindi a ricavare l’intero genoma del bambino. Per distinguere il DNA materno da quello fetale, gli scienziati si sono basati sul metodo degli aplotipi: varianti genetiche raggruppate sullo stesso cromosoma.
Nella mamma, infatti, gli aplotipi di ogni coppia cromosomica sono presenti in quantità identica. Ma il feto avrà ricevuto solo uno dei due aplotipi per ogni coppia, che risulterà quindi quello più abbondante nel circolo materno. Al contrario, in riferimento all'eredità paterna, solo uno dei due aplotipi sarà presente. Sono state messe a punto anche tecniche computazionali in grado di individuare mutazioni de novo nel genoma del feto, che insorgono spontaneamente, piuttosto che provenire da un genitore. Per verificare l'accuratezza del sequenza genomica dedotta, è stato sequenziato il genoma del bambino da cellule raccolte dal cordone ombelicale dopo la nascita.
Il confronto ha dimostrato che Shendure e il gruppo sono stati in grado di predire le mutazioni ereditarie dei genitori ma non tutti i siti varianti, i test hanno riportano un grado di precisione di circa il 98%. Sono state anche rilevate 39 su 44 mutazioni de novo nel feto, ma malgrado le potenzialità predittive, il sistema ha ancora bisogno di essere notevolmente affinato, visto che sono state previste moltissime altre mutazioni non presenti. Consapevoli che lo screening del feto deve essere fatto ancor prima hanno in seguito testato la tecnica su un altro feto di 8,2 settimane con accuratezza del 95%. "Questa è la prima volta che un feto è stato sequenziato in maniera non invasiva", dice Shendure. Questo approccio potrebbe essere utilizzato per elaborare un singolo test per lo screening delle 3.000 malattie conosciute che sono causati da errori di singoli geni.
