Una nuova tecnica è destinata a rivoluzionare i test genetici per la malattia di Huntington?
È stata segnalata una nuova tecnica di test genetico per l’HD. Cosa significa questo per le persone a rischio o già sottoposte a test?
I test genetici offrono alle persone a rischio la possibilità di sapere con certezza se sono portatrici del gene che causa la malattia di Huntington. Per una piccola minoranza di persone, il test di base deve essere seguito da un’analisi più dettagliata prima che possa essere fornito un risultato. Ora una nuova tecnica potrebbe portare risultati più rapidi per queste persone. Il nuovo metodo è un miglioramento piccolo ma importante che non modifica alcun risultato di test esistente.
Il gene della malattia di Huntington, vent’anni dopo
Il 2013 segna il ventesimo anniversario dell’identificazione del gene che causa la malattia di Huntington. Questa scoperta, avvenuta nel 1993, ha aperto la strada alla nostra attuale – e in continua crescita – conoscenza degli effetti dannosi del gene nel cervello e di come potremmo mirare a essi per la terapia.
Ha anche significato che le persone potevano sottoporsi a test genetici per vedere se sono portatrici del gene che causa la malattia.
Che cos’è esattamente un gene che causa la malattia? Ognuno di noi porta il gene della huntingtina – infatti ne portiamo due copie: una dalla mamma e una dal papà. Il gene della huntingtina ha una sezione che varia naturalmente da persona a persona – una regione composta da triplette ‘CAG’ ripetute. (C, A, G e T sono lettere usate per rappresentare i quattro blocchi chimici che, uniti, formano il DNA da cui sono fatti i geni).
La maggior parte delle persone ha circa 15-25 ripetizioni CAG in ogni copia del gene. Tuttavia, se una persona ha un gene della huntingtina con più di 39 ripetizioni, svilupperà la malattia di Huntington a un certo punto della sua vita. Questo perché le grandi ripetizioni CAG dicono alle nostre cellule di produrre una versione della proteina huntingtina che è dannosa. È possibile scoprire esattamente quante ripetizioni un individuo ha in ciascuno dei suoi geni della huntingtina – e questa è la base per i test genetici.
Quando una persona senza sintomi della malattia di Huntington si sottopone a un test genetico per scoprire se svilupperà l’HD in futuro, si parla di test predittivo. Quando qualcuno con sintomi suggestivi di HD si sottopone a un test genetico, è noto come test diagnostico. Ma il test in sé è lo stesso: contare le ripetizioni CAG.
Un nuovo, migliorato test genetico?
Diverse recenti notizie hanno riportato lo sviluppo di un nuovo test genetico per determinare il numero di ripetizioni CAG nei geni della huntingtina di una persona, vantando una maggiore precisione e tempi di risposta più brevi. Il lavoro scientifico alla base dei rapporti è stato condotto dalla Dott.ssa Elaine Lyon dell’Università dello Utah e pubblicato sul Journal of Molecular Diagnostics. Quindi cosa significa questo per le persone che sono già state testate? E per coloro che stanno prendendo in considerazione il test?
Parleremo della nuova tecnica di test tra un momento. Innanzitutto, vediamo come funziona il test attualmente utilizzato e quanto è accurato. Come fanno i laboratori a determinare il numero di ripetizioni nei geni di un individuo?
Come funziona il test ora
Il DNA necessario per il test proviene da un campione di sangue del paziente. Una volta purificato il DNA, una tecnica chiamata reazione a catena della polimerasi, o PCR, viene utilizzata per focalizzarsi sui due geni della huntingtina e produrre milioni di copie esatte per ulteriori analisi. Questi piccoli frammenti di DNA vengono poi ordinati per dimensione, per determinare il numero di ripetizioni CAG in ciascun gene: più ripetizioni ha un gene, più grande sarà il “prodotto PCR”.
Per la stragrande maggioranza dei campioni di pazienti, il test termina a questo punto perché questa tecnica è molto affidabile e accurata.
“I test genetici non sono stati rivoluzionati da un nuovo test. Tuttavia, ora abbiamo una nuova utile arma nell’arsenale”
Un pugno di elementi problematici
Ci sono alcune persone, tuttavia, i cui geni non cooperano con la tecnica PCR standard utilizzata per i test genetici. Ad esempio, se una delle ripetizioni CAG è molto grande (più di circa 150 ripetizioni), può essere troppo grande perché il metodo PCR standard la rilevi, quindi può sembrare che ci sia solo un gene di dimensioni normali. Questa stessa identica situazione si verifica quando entrambe le copie del gene HD di una persona hanno lo stesso numero di ripetizioni, ad esempio 15 in una copia e 15 nell’altra.
Questa situazione, sebbene rara, è confusa, perché significa che il test PCR occasionalmente non può dirci se una persona ha due ripetizioni normali della stessa lunghezza, o ha una ripetizione normale e una molto grande – chiaramente una differenza importante.
La stessa cosa può accadere se una persona porta una piccola, rara variazione o un “errore di ortografia” nella sequenza in cui il processo PCR si “focalizza”. Nei casi in cui un piccolo errore di ortografia impedisce al processo PCR di funzionare, una copia del gene passa inosservata e di nuovo, finisce per sembrare che il paziente porti due copie identiche con lunghezze di ripetizioni CAG uguali.
I genetisti sono astuti!
È raro che qualcuno erediti due copie del gene della huntingtina con la stessa identica lunghezza di ripetizione, e poiché il personale di laboratorio che esegue il test è consapevole dei suoi limiti tecnici, questa situazione solleva un campanello d’allarme. Per fortuna, poiché i genetisti sono persone astute, abbiamo già un buon modo per aggirare il problema. I campioni con questo tipo di risultato vengono ulteriormente analizzati, per essere assolutamente sicuri del risultato.
Il protocollo attuale per il doppio controllo di un campione sospetto è un test aggiuntivo basato su PCR che coinvolge una regione adiacente alle ripetizioni CAG. Se questo passaggio distingue i due geni, allora non sono necessari ulteriori test. Tuttavia, se il campione sembra ancora avere due copie identiche, viene utilizzata una procedura chiamata Southern Blotting per assicurarsi che una regione CAG espansa non sia stata trascurata. Lo svantaggio è che il Southern blotting è relativamente costoso, richiede un grande campione di sangue e ha lunghi tempi di risposta.
Ecco la nuova tecnica
Questa analisi di secondo stadio è dove entra in gioco il nuovo test.
Il test di nuova concezione fa un uso intelligente della PCR per il passaggio di doppio controllo. La cosa intelligente è che invece di focalizzarsi solo sulla regione intorno all’espansione CAG, questo metodo si focalizza anche sulle CAG stesse. Il risultato è che, invece di un frammento di DNA copiato molte volte, vengono prodotte molte copie di dimensioni diverse.
Quando separati per dimensione, questi formano un pattern a “balbuzie” invece di un unico prodotto esatto e a lunghezza intera. Ma le lunghezze CAG più grandi osservate in questo pattern riflettono la vera lunghezza del gene della persona.
Questo è utile nei casi in cui l’espansione è molto grande, perché la tecnica non fallisce con grandi ripetizioni CAG, come può accadere con il metodo PCR standard. Se appare un pattern a balbuzie, significa che c’è un gene espanso. Se no, allora la persona ha veramente due copie con lo stesso numero di CAG.
Quindi rispondiamo ad alcune di queste domande
Quindi il nuovo test ha una maggiore precisione e tempi di risposta più brevi? Sì e no! È certamente superiore al Southern blotting per la piccola proporzione di campioni che richiedono analisi aggiuntive. Ma la stragrande maggioranza delle persone può ancora essere diagnosticata facilmente e accuratamente utilizzando metodi standard.
Le persone che sono state testate in passato devono essere ritestate? Certamente no. I risultati esistenti sono ancora accurati. Anche le persone che in precedenza hanno avuto bisogno di un test a due fasi per ottenere un risultato, inclusa una seconda fase PCR o un test Southern blotting, possono fare affidamento sul risultato di quel processo.
Il nuovo metodo sarà implementato nei test genetici in futuro? Probabilmente, ma non c’è fretta e potrebbe non essere adottato ovunque. È probabile che venga adottato da alcuni laboratori diagnostici, e infatti alcuni usano già trucchi PCR intelligenti simili.
La verità è che questo nuovo test è solo un piccolo passo incrementale nella storia dei test genetici. Infatti ha le sue limitazioni – per i geni che portano ripetizioni maggiori di circa 150 CAG, la tecnica Southern blot sarà ancora necessaria.
E sebbene sia progettato per focalizzarsi su una regione senza variabilità nota (per evitare di trascurare un gene con un raro errore di ortografia), questo non significa che nuovi errori di ortografia non si presenteranno in alcuni individui che potrebbero confondere la nuova tecnica.
Quindi, qualunque cosa tu possa aver letto, i test genetici per la malattia di Huntington non sono stati rivoluzionati da un nuovo test. Tuttavia, ora abbiamo una nuova utile arma nell’arsenale che aiuterà tutti coloro che ne desiderano uno a ottenere un risultato rapido e affidabile.
HDBuzz ringrazia la Dott.ssa Mary Sweeney del Laboratorio di Neurogenetica, National Hospital for Neurology & Neurosurgery, Londra, Regno Unito per il suo contributo nella preparazione di questo articolo.
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