Nel DNA spazzatura le cause di alcuni tumori

Il DNA non codificante, chiamato anche “DNA spazzatura”, costituisce il 98% del genoma umano, ma le sue funzioni restano per lo più un mistero, tanto che è stato nominato, appunto, spazzatura. Ma uno nuova ricerca pubblicata sulla rivista Science, firmata da una ricercatrice del CNR di Napoli, ha scoperto che alcune mutazioni che avvengono in questo DNA possono essere fra le cause di alcuni tumori.

Altri studi si sono recentemente occupati del DNA spazzatura e della sua funzione di regolazione delle proteine. Lo studio pubblicato su Science ha scoperto quali sono le regioni che del genoma che
non codificano per proteine rilevanti dal punto di vista funzionale, scoprendone il ruolo potenziale nello sviluppo di vari tipi di tumore.

Più precisamente lo studio ha indagato in quali regioni hanno luogo le mutazioni sottoposte a selezione positiva. Le regioni del DNA che codificano proteine e contengono geni importanti per la sopravvivenza e la salute umana subiscono una selezione ‘negativa’: la loro variabilità genetica è cioè ridotta affinché la funzione di tali geni si conservi inalterata.

“In questa ricerca”, spiega Vincenza Colonna dell’Igb-Cnr, “si è cercato di identificare le regioni non codificanti del genoma definite ‘ultrasensitive’ dove, così come nelle regioni protein-coding, le mutazioni che risultano dannose vengono rimosse e le mutazioni benefiche subiscono al contrario una selezione ‘positiva’ affinché la loro frequenza aumenti nelle popolazioni. Tali mutazioni sottoposte a selezione positiva sono molto rare ma hanno effetti importanti: in questo lavoro dimostriamo per la prima volta che alcune di esse si trovano in regioni non-coding centrali per la regolazione genica”.

La ricerca ha poi identificato le singole basi del DNA che modificate potrebbero causare alterazioni. Se la zona è particolarmente importante, allora la modifica può condurre anche allo sviluppo di tumori.

I calcoli sono stati effettuati con un particolare sistema informatico che ha tenuto conto di dati di tumore al seno, alla prostata e al cervello. I risultati hanno identificato 100 potenziali mutazioni in regioni non codificanti. “Ad esempio, in genomi derivanti da cellule colpite dal cancro del seno è stata identificata la mutazione di una singola base del DNA che sembra avere un grande impatto sullo sviluppo tumorale”, prosegue Colonna.

“La ricerca ha combinato la lista di varianti genetiche identificate dal 1000 Genomes Project e l’informazione sulle regioni non-coding fornita da Encode Project”, dice Ekta Kurana della Yale University.

“Al di là di questa prima applicazione sui genomi del cancro, questo metodo può essere adattato a qualsiasi mutazione responsabile di malattie genetiche che si trovi in regioni non-coding”, conclude Chris Tyler-Smith del Wellcome Trust Sanger Institute. “Siamo entusiasti del potenziale di questo metodo per l’identificazione di mutazioni sia legate a malattie sia benefiche in questa parte del genoma importante e ancora non totalmente esplorata”.