I primi sostenitori del sequenziamento del genoma fecero previsioni fuorvianti sul suo potenziale in medicina. Natali_ Mis / Shutterstock.com

Un medico del pronto soccorso, inizialmente incapace di diagnosticare un paziente disorientato, trova sul paziente una carta delle dimensioni di un portafoglio che consente l'accesso al suo genoma o a tutto il suo DNA. Il medico cerca rapidamente il genoma, diagnostica il problema e invia il paziente per una cura di terapia genica. Questo è ciò che ha vinto un Pulitzer immaginava un giornalista Il 2020 sarebbe simile a quando riferì del Progetto genoma umano nel 1996.

Una nuova era in medicina?

Il Progetto genoma umano è stato una collaborazione scientifica internazionale che ha mappato, sequenziato e reso pubblicamente disponibile il contenuto genetico dei cromosomi umani - o di tutto il DNA umano. Tra il 1990 e il 2003, il progetto ha indotto molti a speculare sul futuro della medicina. Nel 1996, Walter Gilbert, premio Nobel, disse, "I risultati del Progetto genoma umano produrranno un enorme cambiamento nel modo in cui possiamo fare la medicina e attaccare i problemi delle malattie umane." Nel 2000, Francis Collins, allora capo dell'HGP presso il National Institutes of Health, previsto, "Forse tra altri 15 o 20 anni, vedrai una completa trasformazione nella medicina terapeutica". Lo stesso anno, il presidente Bill Clinton ha dichiarato il Progetto genoma umano "rivoluzionerebbe la diagnosi, la prevenzione e il trattamento della maggior parte, se non di tutte, le malattie umane".

Il presidente Clinton, affiancato da J. Craig Venter, a sinistra, e Francis Collins, a destra, annuncia il completamento di una bozza del genoma umano il 26 giugno 2000. AP Photo / Rick Bowmer

Ora è il 2020 e nessuno ha una carta genomica. I medici in genere non esaminano il tuo DNA per diagnosticare o curarti. Perchè no? Come spiego in un recente articolo nel Journal of Neurogenetics, le cause delle comuni malattie debilitanti sono complesse, quindi in genere non sono suscettibili di semplici trattamenti genetici, nonostante la speranza e l'hype al contrario.

La causalità è complessa

L'idea che un singolo gene possa causare malattie comuni esiste da diversi decenni. Alla fine degli anni '1980 e all'inizio degli anni '1990, riviste scientifiche di alto profilo, tra cui Nature e JAMA, hanno annunciato la causazione di singoli geni di disturbo bipolare, schizofrenia ed alcolismo, tra le altre condizioni e comportamenti. Questi articoli hanno disegnato grande attenzione nel media popolari, Ma erano presto retratto or mancato tentativi at replicazione. Queste rivalutazioni hanno minato completamente le conclusioni iniziali, che spesso avevano fatto affidamento test statistici errati. I biologi erano generalmente consapevoli di questi sviluppi, sebbene gli studi di follow-up abbiano ricevuto scarsa attenzione da parte dei media popolari.

Esistono infatti singole mutazioni genetiche che causano disturbi devastanti, come ad esempio malattia di Huntington. Ma le malattie debilitanti più comuni non sono causate da una mutazione di un singolo gene. Questo perché le persone che hanno una malattia genetica debilitante, in media, non sopravvivono abbastanza a lungo da avere numerosi bambini sani. In altre parole, esiste una forte pressione evolutiva contro tali mutazioni. La malattia di Huntington è un'eccezione che persiste perché in genere non produce sintomi fino a quando un paziente non supera i suoi anni riproduttivi. Sebbene nuove mutazioni per molte altre condizioni di disabilitazione si verifichino per caso, non diventano frequenti nella popolazione.

Invece, le malattie debilitanti più comuni sono causate da combinazioni di mutazioni in molti geni, ognuna con un effetto molto piccolo. Interagiscono tra loro e con fattori ambientali, modificando la produzione di proteine ​​dai geni. Anche i molti tipi di microbi che vivono all'interno del corpo umano possono svolgere un ruolo.

Una correzione genetica proiettile d'argento è ancora sfuggente per la maggior parte delle malattie. drpnncpptak / Shutterstock.com

Poiché le malattie gravi comuni sono raramente causate da mutazioni di singoli geni, non possono essere curate sostituendo il gene mutato con una copia normale, premessa per la terapia genica. Terapia genetica ha progressivamente progredito nella ricerca lungo un percorso molto accidentato, che ha incluso la causa accidentale leucemia ed almeno un morto, ma recentemente i medici hanno avuto successo nel trattamento alcune malattie rare in cui una mutazione a singolo gene ha avuto un grande effetto. È probabile che la terapia genica per i rari disturbi a singolo gene abbia successo, ma deve essere adattata a ogni singola condizione. L'enorme costo e il numero relativamente piccolo di pazienti che possono essere aiutati da tale trattamento possono creare insormontabili barriere finanziarie in questi casi. Per molte malattie, la terapia genica potrebbe non essere mai utile.

Una nuova era per i biologi

Il progetto genoma umano ha avuto un impatto enorme su quasi tutti i campi della ricerca biologica, stimolando progressi tecnici che facilitano il sequenziamento e la manipolazione del DNA rapidi, precisi e relativamente economici. Ma questi progressi nei metodi di ricerca non hanno portato a drammatici miglioramenti nel trattamento delle malattie debilitanti comuni.

Sebbene non sia possibile portare la scheda del genoma all'appuntamento del prossimo medico, forse è possibile apportare una comprensione più sfumata della relazione tra geni e malattia. Una comprensione più accurata della causalità della malattia può isolare i pazienti da storie non realistiche e false promesse.

Circa l'autore

Ari Berkowitz, professore alla presidenza di biologia; Direttore, Programma di laurea in neurobiologia cellulare e comportamentale, University of Oklahoma

Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.