Quella scoperta 'serendipica' che ha cambiato la ricerca sull'invecchiamento

La Notte Europea del Ricercatori è anche la notte della ricerca italiana. È l’occasione per mettere in vetrina le nostre eccellenze in campo scientifico. E di eccellenze, nel nostro paese, ce ne sono davvero tante, in una moltitudine di settori. Sono talmente tante che è davvero difficile riuscirne a trovare una che spicca più delle altre. Nel nostro ateneo di Tor Vergata, ad esempio, abbiamo scoperto una malattia rara, il cui studio ha rivoluzionato nel mondo la ricerca sull’invecchiamento. Si tratta di una scoperta “serendipica”, laddove per “Serendipità” intendiamo la capacità di rilevare e interpretare correttamente un fenomeno occorso in modo del tutto casuale durante una ricerca scientifica orientata verso altri campi d’indagine.

Serendipità clinica

Tutto è iniziato quando un collega ortopedico mi chiese un giorno una consulenza genetica per un suo paziente affetto da una strana malattia che nessuno riusciva a diagnosticare e quindi a dare un nome e cognome alla malattia e indirizzare il paziente verso una possibile terapia. In quel periodo (parliamo del 2000, un secolo per la genetica) non era ancora possibile leggere il DNA per intero (sequenziamento), e scoprire come facciamo oggi il difetto genetico nelle malattie rare non diagnosticate. Bisognava farlo con un approccio lungo e faticoso studiando il DNA di molte famiglie con lo stesso difetto genetico e confrontando i risultati con un metodo che si chiama mappatura genica.

Andy Gump

Da una valutazione oggettiva clinica abbiamo identificato il paziente come affetto dalla sindrome di Andy Gump, dal nome di un famoso personaggio di fumetto americano, privo della mandibola. In vecchi trattati clinici la malattia veniva anche definita Dermatodisostosi cranio-mandibolare o sindrome MAD. Si tratta di una patologia definita da un aspetto progeroide (invecchiamento precoce), mancanza e forte riduzione del grasso cutaneo, mento piccolo o quasi assente, anomalie delle falangi e delle unghie, chiazze di iperpigmentazione e alterazioni nello sviluppo delle clavicole. La causa genetica non era nota, ma studiando la letteratura di tutti i casi descritti al mondo (14! All’epoca) ci siamo accorti che erano quasi tutti i malati avevano antenati italiani. Ciò ci ha incuriosito e non poco. Abbiamo chiesto il DNA a tutte le famiglie e dopo una paziente ricerca, identificato il gene (LMNA) sul cromosoma 1. Questo gene era stato precedentemente studiato da una collega francese (Gisele Bonne) esperta di malattie muscolari. Mi recai subito a Parigi per discutere con lei di questa scoperta. Lei mi disse che questo gene produce una proteina importante per il muscolo, e quando non funziona, causa una rara forma di malattia muscolare (la malattia di Emery-Dreifuss), nulla a che fare con il nostro paziente che invece non aveva difetti muscolari ma invecchiava presto e soprattutto presentava anomalie nella distribuzione del grasso sotto la cute (lipodistrofia).

Effetto del Fondatore

Abbiamo identificato la mutazione che è risultata la stessa in tutti i nostri pazienti analizzati, confermando la stessa origine “effetto del fondatore”. In genetica questo non è raro, infatti alcune malattie si ritrovano in gruppi umani che vivono in maniera isolata, dove i “matrimoni” tra consanguinei sono frequenti: Il mal di melena (ipercheratosi palmoplantare) scoperta circa 180 anni fa nell’isoletta di Mljet (Meleda) al largo della costa Dalmata; la sindrome di Ellis-van-Creveld (displasia condroectodermica) negli Amish della Pennsylvania; la cecità dei Pingelapesi (Isole Caroline Orientali). Ciò avviene perché uno stesso segmento di DNA è condiviso per discesa (cioè trasmesso da un’unica persona) attraverso le generazioni di individui ormai soltanto “lontani parenti”. Nel nostro caso siamo riusciti a dimostrare che i lontani parenti provenivano tutti da aree dell’Italia centrale, un tempo sotto il dominio (784 – 787) dell’Abbazia di Montecassino. Secondo i nostri calcoli la mutazione si è originata in questa zona circa 925 anni fa. La mutazione modifica la struttura della proteina “lamina”, importante per la costruzione della membrana del nucleo delle cellule. Da questa osservazione “serendipica” (per un semplice caso il paziente è stato indirizzato al nostro laboratorio, dopo 15 anni di peregrinazioni negli Ospedali Italiani per capire cosa avesse), si è aperto un nuovo filone di ricerca genetica e clinica: le laminopatie, ovvero un gruppo eterogeneo di malattie dovute a difetto della lamina. In questo gruppo è compresa: la progeria (malattia da invecchiamento precoce, la malattia di Sammy), alcune forme di morte improvvisa degli atleti e almeno 27 malattie diverse. Abbiamo potuto sperimentare in Italia una terapia che sebbene non risolutiva, sembra migliorare la qualità di vita dei pazienti (ancora oggi, dopo sperimentazione ci chiedono di continuare la terapia), ma soprattutto grazie al nostro lavoro si è aperta una nuova strada per studiare l’invecchiamento degli umani (quello fisiologico!).

L’importanza di una diagnosi

Per molte malattie rare c’è ancora grande necessità di diagnosi: circa il 30-40% di queste, sono senza un nome e un cognome. Si tratta quasi sempre di sindromi genetiche che possono interessare anche solo qualche decina di pazienti in tutto il mondo. Quando una famiglia o un paziente sono orfani di diagnosi si instaura quel fenomeno che possiamo definire ‘turismo medico’: intere famiglie che ripetono analisi su analisi, spostandosi da un centro medico all’altro, con costi economici e umani altissimi (come capitato al nostro Andy) . Fino a qualche tempo fa purtroppo per l’ottenimento di una diagnosi genetica c’era bisogno di collezionare i dati di un gran numero di casi simili. Oggi tutto è cambiato: grazie alle nuove tecnologie è possibile ottenere il sequenziamento completo del genoma, con costi relativamente contenuti e tempistiche brevi.