Progetto Genoma: il fallimento taciuto

20 giugno 2011

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Nel decimo anniversario del Progetto Genoma, in molti si chiedono:
dove sono le terapie annunciate ?

Il Progetto Genoma Umano, i cui risultati furono annunciati a giugno del 2000 e pubblicati integralmente 10 anni fa, sono costati 13 anni e 3 miliardi di dollari per essere completati.

Nel mondo della biologia, si è trattato di un lavoro senza precedenti per dimensioni e rilevanza: sono state sequenziate 3 miliardi di unità di DNA umano.

Le aspettative degli scienziati erano ambiziose: la decifrazione del genoma umano prometteva di rivelare le cause genetiche di pressoché ogni malattia e avrebbe portato a forme di diagnosi, trattamento e cura per patologie inguaribili tra le quali molte forme di cancro.

Ma un primo colpo alle aspettative arrivò dal numero di geni riscontrati nell’uomo. Da un iniziale stima di circa 100.000, si arrivò a identificarne circa 20.000-25.000, molti meno del previsto.

Il genoma umano si rivelava, sorprendentemente, 100 volte meno complesso di quello di organismi primitivi, quali per esempio il moscerino della frutta Drosophila melanogaster.

Nei 10 anni seguenti la conclusione del progetto, il costo per la sequenziazione del Dna è esponenzialmente crollato: da circa 3 miliardi di dollari (!) nel 2002, a meno di 20.000 $ oggi per avere la mappa genetica completa di un individuo.

Parallelamente, il numero di singole varianti genetiche potenzialmente associabili a malattie, è passato da 100 a quasi 3000. La lista di malattie comuni che sono state collegate a varianti genetiche include diversi tipi di cecità, malattie autoimmuni, distrubi metabolici come il diabete e naturalmente, svariate forme di cancro.

Più di 200 geni differenti sono stati via via associati all’insorgenza del cancro.

Ma al di là di questo, gettando uno sguardo d’insieme, possiamo affermare che si è trattato di un decennio molto sofferto per la genomica.

Certo, molti ricercatori minimizzeranno, adesso, i facili entusiasmi che li portavano a immaginare risultati strabilianti in termini di cura e prevenzione delle malattie.

Certo nessuno potrà negare, da una parte, che la materia genetica abbia cessato apparentemente di essere un qualcosa di impenetrabile e complesso, e dall’altra, di quanto poco la sua decifrazione abbia portato in termini pratici.

Gli studi genetici, condotti su larga scala, hanno sostanzialmente fallito i loro obbiettivi.

Per fare un esempio, più di 3 dozzine di varianti genetiche, sono state associate nel tempo al Diabete di tipo 2…ma, tutte insieme, non sono in grado di spiegare che circa il 10 % della sua trasmissibilità. E quindi della sua potenziale insorgenza in un individuo.

Risultati analoghi li abbiamo per le malattie cardiovascolari, la schizofrenia, l’ipertensione, e altre malattie largamente diffuse.

In breve, abbiamo speso enormi risorse ed energie umane nel tentativo di individuare i geni responsabili di questa o quella malattia, ma nel frattempo è diventato sempre più chiaro che, una molteplicità di altri fattori , inizialmente considerati minori, è almeno altrettanto importante, per la nostra salute, dei geni stessi.

Il problemi che tormentano i genetisti sono:

La trasmissibilità fantasma dei geni, per la quale, inspiegabilmente, vengono smentite le leggi che sono alla base della genetica classica, è un fenomeno per cui, in un discendente di una certa linea ereditaria, possono comparire caratteristiche fenotipiche che non sono riferibili al suo corredo genetico, ricevuto dai genitori, ma che sono tuttavia presenti e agiscono in modalità ancora quasi completamente sconosciuta.

In alcuni casi, tali caratteri potevano appartenere ad un progenitore e non ai genitori, in altri casi essi potrebbero comparire autonomamente in un individuo.

Nei ratti è dimostrato che, il miglioramento di determinate capacità cognitive ottenuto attraverso l‘addestramento, viene inspiegabilmente trasmesso alla progenie, senza che il tutto si rifletta apparentemente nel patrimonio genetico.

Per questo meccanismo, un soggetto potrebbe sviluppare una malattia degenerativa per cui non è predisposto geneticamente, mentre allo stesso modo, potrebbe essere inibito lo sviluppo di una patologia per cui egli è geneticamente altamente predisposto, vanificando infine, qualsiasi sforzo di diagnosticare preventivamente il tutto.

Per questo, la definizione che circola sempre più frequentemente negli ambienti scientifici è quello di “materia oscura” genetica, parafrasando l’analoga definizione utilizzata dagli astrofisici, per indicare masse stellari apparentemente invisibili e di natura ignota, che agiscono pesantemente nell’economia dell’universo.

Quindi ci si accorge, sempre di più, che non tutto, ma anzi una piccola parte del cosiddetto fenotipo di un individuo, e cioè l’insieme dei caratteri esteriori e delle predisposizioni a contrarre questa o quella malattia, è riferibile al patrimonio genetico dell’individuo stesso.

E che il patrimonio genetico non appare per niente immutabile o determinabile secondo i criteri della genetica classica ed il suo ruolo risulta molto più marginale di quanto ci si aspettasse.

La sensazione è che invece che concentrarsi su un singolo gene in evidenza (foreground), quale portatore unico dell’informazione relativa a un determinato carattere, ci si debba invece spostare a considerare i geni cosiddetti in background, sullo sfondo, i quali sembrano avere un ruolo altrettanto determinante, potendo, pur restando immutati nella composizione, configurarsi in maniera differente, tra individui differenti.

Ma ammettendo questo, bisogna anche ammettere che quanto finora si pensava di aver raggiunto, è semplicemente inutile.

Mendel aveva torto ? La risposta è no, se ci limitiamo all’ambito ristretto a cui egli si riferiva. Allo stesso modo in cui possiamo considerare la fisica Newtoniana valida per sistemi circoscritti, e dunque artificiali, ma assolutamente falsa in sistemi globali e quindi reali..

Fonte:

Mit Technology Review, Febbraio 2011