Ne abbiamo parlato con il prof. Massimo Delledonne, ordinario di Genetica all’Università di Verona e direttore del Laboratorio di Genomica Funzionale.
Il genoma umano è la mappa completa delle istruzioni genetiche che definiscono ogni aspetto del nostro organismo. Decifrare e interpretare questo codice ha rappresentato una delle più grandi conquiste della biologia contemporanea.
Oggi, grazie ai progressi nella genomica, siamo in grado di leggere l’intero DNA di una persona in tempi rapidi e con costi contenuti, aprendo scenari senza precedenti nella diagnosi, nella prevenzione e nella cura di numerose malattie.
Tuttavia, accanto alle opportunità offerte dalla conoscenza del genoma, emergono anche interrogativi importanti: cosa significa davvero «conoscere» il proprio DNA?
Quali implicazioni comporta la possibilità di prevedere predisposizioni a malattie genetiche?
Come garantire che le informazioni genetiche vengano utilizzate in modo etico, equo e non discriminatorio?
Per approfondire questi aspetti abbiamo intervistato il professor Massimo Delledonne, ordinario di Genetica all’Università di Verona e direttore del Laboratorio di Genomica Funzionale.
Pioniere nello sviluppo delle tecnologie di sequenziamento del DNA, è anche fondatore di Genartis, uno spin-off universitario che si occupa di analisi genetiche per la medicina personalizzata.
Con la sua lunga esperienza nella ricerca, il professor Delledonne è una delle figure di riferimento in Italia per quanto riguarda lo studio e l’interpretazione del genoma umano.
Qui il curriculum del dottor Massimo Delledonne.
Professor Delledonne, cosa si intende esattamente per «genoma umano» e perché la sua decodifica ha rappresentato un punto di svolta nella ricerca scientifica?
«Il genoma è l’intero patrimonio genetico di un organismo, ovvero la sequenza completa del DNA che contiene le istruzioni per costruire e far funzionare un essere vivente.
«Il genoma umano, ovvero il DNA che si trova all’interno di ogni singola cellula del nostro corpo, è composto da circa 3,2 miliardi di paia di basi (le “lettere” A, T, C, G del codice genetico), organizzate in 23 coppie di cromosomi a cui si aggiunge una piccola porzione di DNA dei mitocondri, le nostre centrali energetiche.
«Questo “manuale” contiene circa 20.000-25.000 geni che contengono le istruzioni per produrre le proteine, le “macchine” biologiche che definiscono come siamo, svolgono tutte le funzioni vitali e in alcuni casi determinano la predisposizione a certe malattie, ma include anche ampie porzioni di DNA non codificante fondamentale per regolare l’attività dei geni.
«Il Progetto Genoma Umano, completato nel 2003, rappresenta una pietra miliare nella storia della scienza. Prima di questa impresa, la conoscenza dei nostri geni (le istruzioni) era estremamente frammentaria. Ora disponiamo di una base di riferimento solida, una sorta di bussola genetica, sulla quale costruire la ricerca e le scoperte future.
«La medicina ha iniziato a studiare e comprendere la lingua del DNA ed oggi siamo in grado di prevedere alcune malattie, di sviluppare terapie personalizzate e persino di correggere errori genetici attraverso tecniche avanzate. Significa passare da una medicina “generica” ad una medicina sartoriale, cucita su misura per ogni individuo, che chiamiamo “di precisione”.
«Ma non è solo una questione medica. Decifrare il genoma ha anche aperto nuove strade alla comprensione della nostra storia evolutiva, ci ha aiutato a tracciare antiche migrazioni e a scoprire che abbiamo più in comune con i Neanderthal di quanto si pensasse.
«Ovviamente, questo grande passo ha sollevato anche interrogativi etici: cosa fare con tutte queste informazioni? Come proteggere la privacy genetica? Sono domande ancora aperte, che accompagneranno la scienza nei decenni a venire.»
Come è cambiata la nostra capacità di leggere e interpretare il genoma negli ultimi anni? Quali strumenti tecnologici hanno fatto la differenza?
«Il progetto Genoma Umano è durato oltre 15 anni ed è costato ben 3 miliardi di dollari. La sua complessità, costo, ed in prospettiva la possibilità di leggere il genoma di ciascuno di noi, hanno stimolato un’accelerazione straordinaria nello sviluppo di nuove tecnologie di sequenziamento (lettura) del DNA al punto che oggi, sequenziare un genoma umano richiede pochi giorni e circa un migliaio di euro.
«Parliamo del sequenziamento di nuova generazione, o NGS (Next-Generation Sequencing). A differenza dei metodi precedenti, che sequenziavano un pezzetto di DNA alla volta, l’NGS ci permette di sequenziare contemporaneamente milioni o miliardi di frammenti di DNA.
«Questo ha portato ad un crollo dei costi per ogni “lettera” di DNA sequenziata e ad un aumento formidabile della quantità di basi che un sequenziatore è in grado di leggere contemporaneamente, riducendo i tempi da anni a pochi giorni o addirittura ore.
«Queste tecnologie sono diventate sempre più rapide, economiche ed accurate, rendendo possibile il sequenziamento dei genomi anche di altri organismi e l’applicazione della genomica (lo studio del genoma) ad una moltitudine di campi scientifici.
E non è solo una questione di lettura. L’enorme quantità di dati generata dal sequenziamento ha reso indispensabile lo sviluppo di software sempre più sofisticati. Questi strumenti sono vitali per assemblare i milioni di frammenti di DNA nel giusto ordine, per identificare con precisione le differenze (le varianti) tra un genoma e l’altro, e per dare un senso a tutto questo.
«Banche dati gigantesche e piattaforme software collegate all’intelligenza artificiale sono in grado di associare alcune lettere del DNA a informazioni specifiche quali la predisposizione a determinate malattie o la risposta a determinati farmaci. In pratica, siamo passati dal sapere “cosa c’è” all’iniziare a capire “cosa fa” e “cosa significa”.
«È stata proprio questa combinazione di sequenziamento più economico e veloce, insieme all’enorme potenza di calcolo e interpretazione della bioinformatica, a trasformare radicalmente la genomica in uno strumento sempre più potente e onnipresente nella ricerca e nella medicina.»
Quali sono oggi le principali applicazioni della conoscenza del genoma umano in ambito medico? Per quali patologie viene già impiegato e con quali risultati?
«La conoscenza del genoma umano ha trasformato profondamente la medicina, aprendo la strada a diagnosi più precise e cure personalizzate. Oggi, le applicazioni in ambito sanitario sono sempre più concrete e diffuse, con risultati tangibili nella cura, prevenzione e gestione di numerose malattie.
«Grazie ai test genetici, è possibile identificare predisposizioni a malattie complesse come Alzheimer, diabete di tipo 2 e patologie cardiovascolari. In oncologia, la genetica ha un impatto diretto: nel tumore al seno, ad esempio, le mutazioni dei geni BRCA1 e BRCA2 indicano un rischio elevato e orientano screening e interventi preventivi.
«Inoltre, lo screening genetico neonatale consente oggi di diagnosticare decine di malattie rare già alla nascita, permettendo trattamenti tempestivi che possono cambiare in meglio il destino del bambino.
«Un altro settore in forte espansione è rappresentato dalla farmacogenomica che studia come le nostre caratteristiche genetiche influenzano la risposta ai farmaci.
«Questo approccio è già utilizzato, ad esempio, per calibrare la terapia con anticoagulanti, antidepressivi e antitumorali, minimizzando gli effetti collaterali e massimizzando l’efficacia del trattamento. Soprattutto in ambito oncologico, la profilazione genetica del tumore permette oggi di scegliere terapie mirate.
«Infine, le terapie geniche basate sull’uso di vettori virali per introdurre geni corretti stanno rivoluzionando il trattamento di malattie ereditarie un tempo senza soluzioni e, parallelamente, le tecnologie di editing genetico come CRISPR stanno entrando nei trial clinici. Sebbene queste tecnologie siano per la maggior parte delle loro applicazioni ancora in fase sperimentale, le prospettive sono rivoluzionarie.»
In che modo la genomica può contribuire alla prevenzione delle malattie e alla medicina personalizzata?
«La genomica, un tempo confinata agli ambiti della ricerca, sta diventando una risorsa fondamentale in ambito medico grazie a iniziative come Genomics England, che riporto come esempio.
«Voluta dal governo britannico guidato da David Cameron, è stata istituita nel luglio 2013 con un obiettivo chiaro e ambizioso: rendere la scienza del genoma una parte integrante dell’assistenza sanitaria, traducendo le scoperte scientifiche in benefici tangibili per i pazienti.
«Al centro della sua missione c’è l’integrazione del sequenziamento del genoma nel Servizio Sanitario Nazionale (NHS), ponendo le basi per un’assistenza sanitaria più avanzata e personalizzata. Il suo progetto di punta, il Progetto 100.000 Genomi, ha rappresentato un’impresa monumentale, sequenziando i genomi di decine di migliaia di pazienti e delle loro famiglie affette da malattie rare e tumori.
«Questo ha portato alla creazione di un’enorme banca dati genomica a scopo di ricerca, ma ha anche dimostrato il potenziale della medicina genomica. Nel trattamento del cancro, ad esempio, il sequenziamento del genoma del tumore permette ai medici di identificare le mutazioni genetiche specifiche che guidano la malattia.
«Questa informazione è vitale, poiché consente di selezionare le terapie mirate più efficaci, risparmiando ai pazienti trattamenti inefficaci e gravosi. Nel contesto delle malattie rare, l’analisi genomica rappresenta spesso l’unica speranza per una diagnosi.
«Molte di queste patologie hanno una causa genetica, ma identificarla può richiedere anni di incertezza. Il sequenziamento del genoma permette di analizzare tutti i geni simultaneamente, riducendo drasticamente il tempo necessario per una diagnosi e consentendo ai medici di fornire risposte e, in alcuni casi, trattamenti specifici.
«Oltre a curare le malattie, Genomics England sta anche ridefinendo il concetto di prevenzione. Attraverso progetti come il Newborn Genomes Programme esplora infatti la possibilità di utilizzare il sequenziamento del genoma alla nascita per identificare precocemente malattie genetiche rare e trattabili.
«L’obiettivo è quello di individuare queste condizioni prima che causino danni irreversibili, permettendo ai medici di avviare interventi salvavita fin dai primi giorni di vita del bambino.
«Questo approccio proattivo ha il potenziale di rivoluzionare la sanità pubblica, passando da un modello reattivo, che tratta la malattia una volta che si manifesta, a un modello predittivo e preventivo, che interviene prima che la malattia si manifesti o possa progredire.
«Genomics England sta quindi costruendo un ponte cruciale tra l’avanguardia scientifica e la pratica clinica di tutti i giorni. I suoi sforzi stanno dimostrando che la genomica non è solo una promessa futuristica, ma uno strumento potente e pratico, fondamentale per una prevenzione più intelligente e per una medicina realmente su misura per ogni individuo.
«In Italia non abbiamo ancora una sensibilità governativa pari a quella che ha portato nel Regno Unito alla nascita di Genomics England, speriamo di riuscire a crearla presto perché la genomica non solo migliora la salute individuale, ma apre la strada ad una medicina più equa ed efficiente.
«Con l’accessibilità crescente delle analisi genetiche, sempre più persone potranno beneficiare di cure e prevenzione personalizzate.»
Quali sono, secondo lei, i rischi legati all’utilizzo improprio delle informazioni genetiche, ad esempio in ambito assicurativo o lavorativo?
«L’uso delle informazioni genetiche ha aperto scenari straordinari in medicina, ma solleva anche interrogativi etici e giuridici, soprattutto quando queste informazioni escono dall’ambito clinico e vengono impiegate in contesti come il lavoro o le assicurazioni.
«Uno dei pericoli principali è la discriminazione genetica, ovvero il trattamento sfavorevole di una persona sulla base della sua predisposizione a sviluppare malattie. In ambito assicurativo, ad esempio, si teme che i test genetici possano essere usati per negare polizze o aumentare i premi a chi presenta mutazioni considerate “a rischio”.
«Questo potrebbe creare una “sottoclasse genetica” di individui svantaggiati e una “superclasse” con profili favorevoli, generando disuguaglianze sistemiche. Nel mondo del lavoro, il rischio è che i datori di lavoro possano accedere a dati genetici per escludere candidati considerati più vulnerabili a malattie, compromettendo il diritto alla parità di trattamento.
«Non sono un esperto di protezione di dati, ma mi sento abbastanza rassicurato dal fatto che in Europa, la Convenzione di Oviedo vieta esplicitamente ogni discriminazione basata sul patrimonio genetico e stabilisce che i test predittivi possano essere eseguiti solo per scopi medici o di ricerca e il GDPR (General Data Protection Regulation) ovvero il Regolamento generale sulla protezione dei dati dell’Unione Europea, stabilisce norme rigorose per la gestione dei dati personali di individui all’interno dell’UE, conferendo loro un maggiore controllo e imponendo obblighi alle aziende che li trattano.≫
La possibilità di conoscere in anticipo alcune predisposizioni genetiche può generare ansia o preoccupazione nei pazienti. Come si può trovare un equilibrio tra conoscenza e consapevolezza?
«Sono solamente un genetista, non sono in grado di rispondere a questa domanda. Posso tuttavia fare ancora riferimento a Genomics England. La questione etica legata alla conoscenza anticipata delle predisposizioni genetiche è uno dei temi più delicati e centrali che Genomics England ha affrontato fin dall’inizio.
«L’iniziativa non si è limitata alla sola raccolta e analisi dei dati, ma ha istituito un rigoroso quadro di riferimento per gestire le implicazioni cliniche, etiche e sociali di queste informazioni.
«Genomics England ha riconosciuto che la possibilità di ricevere notizie su un rischio futuro per la salute può generare un’ansia significativa nei pazienti. Per questo motivo, l’intero processo di sequenziamento e comunicazione dei risultati è stato gestito con la massima cautela e professionalità.
«I pazienti che hanno partecipato al Progetto 100.000 Genomi sono stati informati solo su mutazioni genetiche clinicamente rilevanti e, soprattutto, su quelle per cui esisteva già una strategia di prevenzione, gestione o trattamento efficace.
«Il principio guida è stato quello di riportare i “risultati aggiuntivi” (cioè, le scoperte non direttamente correlate al motivo principale del sequenziamento) solo se “medicalmente azionabili”. Ad esempio, un paziente potrebbe essere informato di una predisposizione genetica a un tumore se esiste una terapia mirata o un programma di screening che può essere avviato per ridurre il rischio.
«Al contrario, sono state evitate informazioni su rischi per malattie per cui non esistono ancora trattamenti o strategie di prevenzione. L’obiettivo è stato quello di fornire una conoscenza utile, non un semplice elenco di preoccupazioni future che il paziente non potrebbe gestire.
«Trovare un equilibrio tra la conoscenza fornita dai dati genomici e la consapevolezza del paziente è un processo complesso che si fonda su due pilastri. Il primo è relativo al consenso informato e counseling genetico; prima di qualsiasi sequenziamento, i pazienti ricevono un counseling genetico approfondito. Esperti spiegano in modo chiaro e comprensibile quali informazioni potrebbero emergere, i loro potenziali benefici ed i rischi psicologici.
«I pazienti sono messi in condizione di prendere una decisione pienamente consapevole sull’opportunità di partecipare allo studio e su quali tipi di risultati aggiuntivi desiderano ricevere. Il secondo pilastro è rappresentato dal ritorno dei risultati in un contesto clinico: I risultati non vengono mai inviati direttamente ai pazienti.
«Vengono comunicati da specialisti qualificati, come genetisti o medici, che possono contestualizzare le informazioni, rispondere a domande e pianificare i prossimi passi, come ulteriori test diagnostici o l’avvio di un percorso di prevenzione personalizzato. Questo approccio garantisce che la conoscenza non sia solo un dato, ma un’informazione gestita e integrata in un percorso di cura.
«Genomics England ha affrontato l’ansia legata alla conoscenza genetica con un approccio etico e misurato, basato sulla rilevanza clinica dei risultati e su un processo robusto di consulenza e supporto. Questo modello ha dimostrato che è possibile esplorare le immense potenzialità della genomica senza sacrificare la consapevolezza e il benessere psicologico dei pazienti.»
Quali sviluppi futuri si aspetta nel campo della genomica e come potrebbero impattare la nostra società?
«La genomica sta entrando in una nuova fase evolutiva, spinta da tecnologie sempre più avanzate e dall’integrazione con l’intelligenza artificiale. I prossimi sviluppi promettono di ridefinire il concetto stesso di salute, con impatti profondi sulla società, la medicina e l’etica.
«Grazie ai progressi nel sequenziamento del DNA, nei prossimi anni sarà possibile analizzare l’intero genoma in pochi minuti e a costi irrisori. Questo renderà la profilazione genetica una pratica di routine, non solo per pazienti oncologici o con malattie rare, ma per chiunque voglia adottare strategie preventive personalizzate. Serve però una strategia nazionale per garantire l’accesso uniforme alle tecnologie genomiche, evitando che l’innovazione diventi privilegio di pochi.
«La genomica cambierà il nostro rapporto con la salute, spingendoci verso una cultura della prevenzione e della responsabilità individuale. Ma solleverà anche nuove domande: quanto vogliamo sapere del nostro futuro biologico? E chi dovrebbe avere accesso a queste informazioni?
«La genomica non è solo una rivoluzione scientifica: è una sfida culturale e politica. Il suo impatto dipenderà da come sapremo governarla.»
Nadia Clementi – n.clementi@ladigetto.it
Massimo Delledonne
http://profs.scienze.univr.it/delledonne
https://www.dbt.univr.it/?ent=persona&id=21
https://genartis.it/chi-siamo/
