cARE-OMICS”: decifrare il genoma maltese per affrontare le malattie rare

illustrazione 3D della doppia elica del DNA, la molecola che trasporta le informazioni genetiche negli organismi viventi. Foto:shutterstock.com

Il Progetto Genoma Umano di Malta, sostenuto dal Consiglio maltese per la Scienza e la Tecnologia (ora Xjenza Malta), è servito a mappare il DNA maltese per migliorare la comprensione della salute e delle malattie, in particolare di alcune rare malattie congenite del sangue.

Partendo da queste basi, il progetto CARE-OMICS “Comprehensive Approach for Rare Diseases Employing Multi-Omics Strategies” intende combinare la multiomica e la bioinformatica per fornire approfondimenti per la gestione delle malattie rare.

Nel progetto CARE-OMICS REP-2024-067 – finanziato da Xjenza Malta, attraverso il programma di eccellenza FUSION: R&I Research Excellence Programme – verranno integrati più livelli di dati biologici, tra cui il DNA, l’espressione dei geni e le reazioni biochimiche, per capire come funzionano le cellule in relazione alla salute e alla malattia.

Al centro del progetto c’è l’attenzione per i disturbi mitocondriali e neuromuscolari, malattie difficili da diagnosticare e spesso prive di cure. Confrontando i dati di individui sani e di pazienti affetti, il team spera di individuare gli “interruttori” biologici che potrebbero essere attivati con terapie future.

Gli scienziati stanno costruendo una “mappa” ad alta risoluzione del genoma di riferimento maltese, nota come “eMalta”, utilizzando il sequenziamento dell’intero genoma e le matrici SNP, fino ai mitocondri e ai cromosomi X e Y.

Quando si valutano i dati di sequenziamento dell’intero genoma di pazienti affetti da malattie rare, avere un genoma di riferimento specifico per la popolazione maltese può rivelarsi fondamentale. In una libreria di varianti genetiche a livello di popolazione, diventa molto più facile segnalare varianti specifiche come comuni, e quindi probabilmente benigne, all’interno della popolazione maltese. I dati ci aiuteranno anche a comprendere l’impatto genetico degli eventi storici e dei movimenti di popolazione che hanno plasmato il pool genetico maltese.

Senza la disponibilità di un genoma di riferimento, è possibile che varianti innocue specifiche della popolazione, che sarebbero assenti dai database delle varianti globali, vengano erroneamente considerate come possibilmente patogene per una particolare malattia. In effetti, è noto che tali database di varianti globali di popolazione (come gnomAD) sottorappresentano le piccole popolazioni, portando di conseguenza a falsi positivi in tali popolazioni.

L’approccio migliore per le indagini sulle varianti delle malattie rare, soprattutto in Paesi piccoli come Malta, prevede normalmente la ricerca in database di varianti sia globali che locali, con campioni multipli di pazienti affetti da malattie rare, ove possibile. Ciò consente ai ricercatori di individuare le possibili varianti di interesse, che dovrebbero essere presenti in tutti i pazienti con una diagnosi di malattia positiva e assenti nella popolazione maltese (e probabilmente anche in quella mondiale) di riferimento.

Maria Vella è dottoranda in Scienze Biomediche Applicate e funzionario di supporto alla ricerca II per il progetto CARE-OMICS presso la Facoltà di Scienze della Salute dell’Università di Malta. Josef Borg ha conseguito il dottorato di ricerca in astronomia presso l’ISSA dell’Università di Malta e attualmente è ricercatore post-dottorato in biologia spaziale presso la Facoltà di Scienze della Salute. Joseph Borg è uno scienziato biomedico di spicco che sta conducendo ricerche innovative nel campo della genomica e delle bioscienze spaziali. È anche il ricercatore principale del progetto CARE-OMICS. Alex Felice è senior fellow presso l’Università di Malta.

Foto della settimana

Foto: Fototeca scientifica

Sequenziamento del DNA: Visualizzazione al computer di un modello di sequenziamento del DNA (acido desossiribonucleico) che mostra a colori le quattro basi chimiche del DNA. Le basi del DNA si ripetono milioni di volte lungo la molecola, e la loro sequenza descrive in codice l’intera serie di geni (il genoma) di un individuo. L’individuazione della sequenza di basi di specifici frammenti di DNA consente di identificare i geni e di stabilirne la funzione.

Brani sonori

– Ematologia nello spazio: Svelare i cambiamenti del sangue e del sistema immunitario in condizioni estreme. Al 2025 Congresso dell’Associazione Europea di Ematologia, i ricercatori hanno evidenziato come il volo spaziale sia un potente modello per studiare la fisiologia umana. La microgravità e altri fattori di stress hanno un impatto sul sangue e sul sistema immunitario, offrendo spunti di riflessione sulla produzione di globuli rossi, sulla regolazione dei geni e sull’immunità. Per le ricerche sul volo spaziale condotte da Maltese, vedere DOI: 10.1038/s41467-024-49289-8.

Per ulteriori informazioni, ascoltate Radio Mocha ogni sabato alle 19.30 su Radju Malta e il lunedì successivo alle 21.00 su Radju Malta 2 .

LO SAPEVI?

– Le malattie rare colpiscono circa 300 milioni di persone in tutto il mondo e spesso non vengono diagnosticate a causa di complessi fattori genetici e ambientali. Sebbene impegnativa, questa complessità apre le porte alla scoperta. I progressi della genomica e della multiomica stanno scoprendo i meccanismi delle malattie e guidando nuovi trattamenti, a beneficio sia dei pazienti affetti da malattie rare sia dell’assistenza sanitaria in generale.

– Le cellule sono dotate di due genomi: il DNA nucleare, il “disco rigido principale”, e il DNA mitocondriale, la “centralina”. Il DNA nucleare, ereditato da entrambi i genitori, dirige la crescita e le funzioni, mentre il DNA mitocondriale materno alimenta il corpo. Le mutazioni in uno dei due possono danneggiare gli organi vitali. Insieme, costituiscono il progetto e la batteria della vita.

Per ulteriori curiosità, vedere: www.um.edu.mt/think.