Sebbene la maggior parte del genoma umano sia identico in tutti gli individui, alcuni errori genomici quali delezioni e duplicazioni possono ridurre o aumentare il numero di copie di specifici frammenti genetici. Questi errori sono noti anche come variazioni del numero di copie o CNV. Un nuovo studio condotto su un ampio campione di 500.000 volontari sani nel Regno Unito e guidato dai team del leader del gruppo Il SIB Zoltán Kutalik e di Alexandre Reymond dell'Università di Losanna, rivela che tali variazioni sono molto più comuni di quanto si pensasse in precedenza nella popolazione. Lo studio ha anche esplorato la loro influenza sui nostri tratti fisici e sulla predisposizione alle malattie. Lo studio è stato pubblicato oggi sull'American Journal of Human Genetics.
Cosa sono le variazioni del numero di copie o CNV?
Ciascuna delle nostre cellule contiene due copie del nostro genoma, una ereditata dalla madre e una dal padre. In alcune persone, le mutazioni genetiche causano la duplicazione o la cancellazione di una parte del genoma, come se una pagina di un libro fosse stata divisa o cancellata. Quando il numero di copie di un frammento genomico è superiore o inferiore a due, i genetisti parlano di variazioni del numero di copie o CNV.
Indagine sulle conseguenze generali in una popolazione sana
Sebbene sia noto che le CNV (vedi riquadro 1) causano diverse sindromi genetiche rare e invalidanti, si sa meno su come modulano i tratti negli individui sani. Per approfondire questo aspetto, i team di Alexandre Reymond, professore alla Facoltà di Biologia e Medicina e direttore del Centro di Genomica Integrativa dell'UNIL, e Zoltán Kutalik, responsabile del gruppo al SIB e professore associato presso il Dipartimento di Biologia Computazionale dell'UNIL e dell'Unisanté, in collaborazione con i ricercatori dell'Università di Tartu in Estonia, hanno attinto ai dati della popolazione britannica generale (vedi riquadro 2). Le informazioni genetiche hanno permesso ai ricercatori di identificare i partecipanti con CNV. Una volta individuate le variazioni, i team hanno stabilito se fossero associate a caratteristiche intellettuali, fisiche o molecolari degli individui.
Ricerca partecipativa
Per condurre il loro studio, gli scienziati hanno utilizzato i dati della UK Biobank, una coorte di 500.000 volontari provenienti dalla popolazione britannica generale. I volontari hanno condiviso in forma anonima le loro cartelle cliniche, hanno risposto a questionari sulle loro abitudini e stili di vita e hanno fornito un campione di sangue per consentire l'esecuzione di un esame del sangue e l'accesso al loro genoma. "Iniziative simili a quella della UK Biobank si stanno moltiplicando in tutto il mondo e rappresentano una fonte di informazioni senza precedenti", afferma Zoltán Kutalik.
Impatto negativo delle CNV sulla salute e sulla longevità
Una scoperta fondamentale è che le CNV di grandi dimensioni sono più frequenti del previsto: il 39% degli individui analizzati presenta almeno una variazione di questo tipo. «Si tratta di una percentuale piuttosto impressionante, considerando che la tecnologia che utilizziamo non ci consente di rilevare le CNV di piccole dimensioni. In realtà, il numero è probabilmente molto più elevato», afferma Chiara Auwerx, dottoranda al SIB nei gruppi di Alexandre Reymond e Zoltán Kutalik e prima autrice dell'articolo. Gli scienziati hanno anche scoperto che le persone con un numero elevato di CNV nel loro genoma avevano un peso alla nascita inferiore e una maggiore adiposità, erano più soggette a danni al fegato e ai reni, nonché a una ridotta capacità fisica e intellettuale e a una diminuzione dell'aspettativa di vita.
È importante sottolineare che i ricercatori hanno scoperto che lo stesso CNV non ha lo stesso impatto su tutti. Alexandre Raymond afferma: "Diversi fattori possono spiegare questo fenomeno, ad esempio la presenza di altre mutazioni genetiche, nonché le differenze ambientali e culturali". Egli conclude che questa questione sarà oggetto di future ricerche.
Reference(s)
Auwerx C et al. L'impatto individuale e globale delle varianti del numero di copie sui tratti umani complessi. The American Journal of Human Genetics, 2022.
