Individuati geni che predispongono a ictus e malattie cardiovascolari

26 March 2014

Studiando il genoma di circa 5.000 persone, degli scienziati hanno individuato una variante genetica legata ad un rischio più alto di ictus, e hanno anche scoperto nuovi dettagli su un importante percorso metabolico che ha un ruolo rilevante in diverse malattie comuni.

Nell'insieme i loro risultati possono fornire nuovi indizi sulle influenze genetiche e biochimiche alla base dello sviluppo di ictus e malattie cardiovascolari, e possono anche aiutare a arrivare a nuove strategie di trattamento.

"I nostri risultati possono potenzialmente identificare nuovi bersagli per la prevenzione e il trattamento di ictus, malattie cardiovascolari e molte altre malattie comuni", ha detto Stephen R. Williams, PhD, ricercatore post-dottorato del Cardiovascular Research Center e del Center for Public Health Genomics all'Università della Virginia di Charlottesville.

Il rapporto dello studio del dottor Williams, di Michele Sale, PhD, professore associato di medicina, di Brad Worrall, MD, professore di neurologia e Scienze di Sanità Pubblica (tutti dell'Università della Virginia), e dei loro team, è stato pubblicato il 20 marzo 2014 in PLoS Genetics, ed è stato finanziato dal programma Genomics and Randomized Trials Network (GARNET) del National Human Genome Research Institute (NHGRI).

L'ictus è la quarta causa di morte e la principale causa di disabilità adulta in USA, ma la sua genetica di base è da sempre difficile da capire. Numerosi fattori genetici e ambientali possono contribuire all'ictus di una persona. "I nostri obiettivi erano di abbattere i fattori di rischio dell'ictus", ha affermato Williams. I ricercatori si sono concentrati su un particolare percorso biochimico chiamato percorso «folato uno-metabolismo del carbonio» (FOCM). Essi sapevano che i livelli ematici anormalmente elevati di aminoacido omocisteina sono associati ad un maggiore rischio di malattie comuni come l'ictus, le malattie cardiovascolari e la demenza.

L'omocisteina è un prodotto di degradazione della metionina, che è parte del percorso FOCM. Lo stesso percorso può influenzare molti processi cellulari importanti, compresa la metilazione di proteine, DNA e RNA. La metilazione del DNA è un meccanismo che le cellule usano per controllare quali geni sono accesi e spenti, e quando. Ma le sperimentazioni cliniche con terapie di abbassamento dell'omocisteina non hanno impedito le malattie, e non è ben definita la genetica sottostante i livelli elevati di omocisteina e del metabolismo errato della metionina.

Può essere rilevante perché:

Ictus e malattie cardiovascolari sono fattori di rischio della demenza, come peraltro è scritto anche nell'articolo di presentazione dello studio.

Il dottor Williams ed i suoi colleghi hanno condotto studi di associazione sull'intero genoma dei partecipanti provenienti da due grandi progetti a lungo termine: il «Vitamin Intervention for Stroke Prevention» (VISP), un esperimento che cerca i modi per prevenire un secondo ictus ischemico, e il «Framingham Heart Study» ( FHS), che segue da decenni la salute e le malattie cardiovascolari della popolazione generale. Essi hanno anche misurato in entrambi i gruppi il metabolismo della metionina, la capacità di convertire metionina in omocisteina. In tutto, hanno studiato 2.100 partecipanti VISP e 2.710 soggetti FHS.

In uno studio di associazione sull'intero genoma, i ricercatori eseguono la scansione del genoma per identificare specifiche varianti genomiche associate a una malattia. In questo caso, gli scienziati hanno cercato di identificare le varianti associate con un tratto: la capacità di metabolizzare la metionina in omocisteina. Gli investigatori hanno identificato le varianti di cinque geni nel percorso FOCM che sono state associate a differenze nella capacità di una persona di convertire metionina in omocisteina.

Essi hanno scoperto che tra i cinque, il gene ALDH1L1 è fortemente associato all'ictus anche nello studio Framingham. Questo gene, quando non funziona correttamente, è associato al fallimento di un processo cellulare normale chiamato morte programmata delle cellule, e alla sopravvivenza delle cellule tumorali. Essi hanno anche fatto importanti scoperte sul processo metionina-omocisteina. "Il GNMT produce una proteina che converte metionina in omocisteina. Dei cinque geni che abbiamo identificato, è quello associato più significativamente a questo processo", ha affermato Williams. "Le analisi suggeriscono che le differenze nel GNMT hanno le maggiori responsabilità nelle differenze nel metabolismo della metionina negli esseri umani. E' sorprendente che i geni siano nello stesso percorso, quindi sappiamo che le varianti genomiche che influiscono sul quel percorso contribuiscono alla variabilità delle malattie e al rischio che stiamo vedendo. Potremmo aver trovato come l'informazione genetica controlla la regolazione del GNMT".

[...] Con una sempre maggiore diffusione del sequenziamento del genoma, i medici potrebbero essere in grado di determinare quanto è elevato il rischio di una persona di avere livelli anormalmente elevati di omocisteina", ha detto. "Potrebbero essere fatti dei cambiamenti alla dieta di un individuo in funzione di un maggior rischio di ictus e malattie cardiovascolari". I ricercatori hanno in programma di studiare gli altri quattro geni del percorso per cercare di capire meglio il loro potenziale ruolo nel rischio di ictus e malattie cardiovascolari.

Oltre al NHGRI, la ricerca è stata sostenuta da fondi dal National Heart, Lung and Blood Institute, dal National Institute of Neurological Disorders and Stroke, dal National Institute on Aging e dal Robert Dawson Evans Endowment del Department of Medicine alla Boston University School of Medicine.

Fonte: NIH/National Human Genome Research Institute (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.

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