Roma, 25 luglio – A 22 anni dal completamento dello Human Genome Project’s che nel 2003 ha scritto la prima sequenza del genoma umano partendo dal Dna di una manciata di persone, e a 10 anni di distanza dal 1000 Genomes Project che nel 2015 è arrivato a sequenziare il codice genetico di oltre 2.500 individui, si avvicina il traguardo del “pangenoma”, ovvero la costruzione di una mappa completa e minuziosa dei geni dell’uomo e di tutte le sue possibili varianti. Ieri sono stati infatti annunciati due studi su Nature dimostratisi in grado di offrire “la panoramica più completa del genoma umano” resa disponibile finora, un “tesoro di dati”, secondo la definizione degli stessi ricercatori, frutto della ‘rilettura’ con le tecnologie di sequenziamento sviluppate negli ultimi anni di oltre 1.000 Dna del 1000 Genomes Project.
La straordinaria impresa scientifica ha coinvolto e mobilitato centri, istituti e scienziati di eccellenza in tutto il mondo, a partire dallo European Molecular Biology Laboratory (Embl) di Heidelberg, che ha guidato l’impresa insieme alla Heinrich Heine University Düsseldorf (Hhu). Oltre ai due istituti tedeschi, hanno collaborato al primo studio anche il Centre for Genomic Regulation (Crg) di Barcellona in Spagna e il Siegfried Schloissnig dell’Institute of Molecular Pathology (Imp) di Vienna in Austria, e i centri statunitensi dello Human Genome Structural Variation Consortium per il secondo studio.
Ne riferisce un ampio lancio di Adnkronos, a firma di Paola Olgiati, che riporta le dichiarazioni di J
an Korbel, group leader e direttore ad interim dell’Embl, coautore senior di entrambi gli studi (nella foto): “Circa 15 anni fa la maggior parte del sequenziamento del genoma umano si basava su letture di piccoli tratti di Dna, preziosi, ma non sufficienti a ricostruire un genoma completo” spiega lo scienziato. Da circa 5 anni, invece, alle tecnologie ‘short-read’, in grado di leggere solo mini frammenti di Dna alla volta, si sono affiancate le ‘long-read’: la capacità di lettura del Dna è arrivata a decine di migliaia di lettere per volta, quindi è diventato fattibile “assemblare l’intero genoma e valutarne la variazione genetica in tutte le sue parti”. Attraverso i due studi, spiega Korbel, “abbiamo voluto sfruttare la potenza di queste nuove metodiche per capire di più sulla variabilità genetica umana” che contribuisce a rendere ognuno di noi unico e gioca un ruolo chiave in salute e in malattia. Questa variabilità può esprimersi in differenze minuscole (una o poche lettere di Dna diverse), come pure in interi pezzettoni di Dna cancellati, invertiti, ripetuti o aggiunti. Varianti strutturali che possono determinare svariate patologie, cancro compreso, e che ora sono state ‘mappate’ nel modo più completo a oggi possibile.
Bernardo Rodríguez-Martín (nella foto), coautore senior dello studio, in forze all’Embl prima di trasferirsi al Crg di Barcellona.Secondo i ricercatori, i risultati ottenuti da questo primo lavoro potrebbero ampliare di oltre 20 volte le informazioni pubblicate nel 2023 dallo Human Pangenome Reference Project. Non solo: siccome “circa 3 su 5 (59%) delle varianti scoperte erano presenti in meno dell’1% degli individui analizzati, un livello di rarità cruciale per la diagnosi di malattie genetiche perché può aiutare a filtrare le varianti innocue in modo più efficace”, gli autori hanno “ridotto da decine di migliaia a poche centinaia l’elenco delle mutazioni sospette, accelerando il percorso verso la diagnosi di sindromi genetiche rare e altri tipi di malattie inclusi tumori”. Ancora: lo studio ha chiarito un nuovo meccanismo attraverso il quale i trasposoni o ‘geni saltanti’ possono contribuire a spostare tratti di Dna in nuove posizioni all’interno del genoma, dando origine a nuove varianti. Un avanzamento nelle conoscenze biologiche, dunque, ma anche un contributo concreto alla medicina di precisione.
Per le due ricerche sono stati sviluppati algoritmi innovativi in grado di assicurare analisi sviluppate in ampiezza (la prima ricerca) e in profondità (la seconda). “Uno studio utilizza una potenza di sequenziamento inferiore, ma una coorte molto più ampia. L’altro utilizza una coorte più piccola, ma una potenza di sequenziamento per campione molto maggiore. Questo ha portato a conclusioni complementari”, chiarisce Korbel.
“Attraverso questi studi” afferma 
Tobias Marschall (nella foto), docente Hhu e coautore senior di entrambi i lavori “abbiamo creato una risorsa completa e clinicamente rilevante che ora può essere utilizzata dai ricercatori di tutto il mondo per comprendere meglio le origini della variabilità genomica umana e osservare come questa sia influenzata da una miriade di fattori diversi. Questo è un ottimo esempio di ricerca collaborativa che apre nuove prospettive nella scienza genomica e un passo avanti verso un pangenoma umano più completo”
♦ Nature – Structural variation in 1,019 diverse humans based on long-read sequencing,
♦ Nature – Complex genetic variation in nearly complete human genomes,
