Varianti che proteggono dalla SLA

 

 

ROBERTO COLONNA

 

 

NOTE E NOTIZIE - Anno XIX – 09 aprile 2022.

Testi pubblicati sul sito www.brainmindlife.org della Società Nazionale di Neuroscienze “Brain, Mind & Life - Italia” (BM&L-Italia). Oltre a notizie o commenti relativi a fatti ed eventi rilevanti per la Società, la sezione “note e notizie” presenta settimanalmente lavori neuroscientifici selezionati fra quelli pubblicati o in corso di pubblicazione sulle maggiori riviste e il cui argomento è oggetto di studio dei soci componenti lo staff dei recensori della Commissione Scientifica della Società.

 

 

[Tipologia del testo: RECENSIONE]

 

Recentemente abbiamo recensito due studi che chiariscono due aspetti della tossicità astrocitaria per i motoneuroni nella sclerosi laterale amiotrofica (SLA): il primo ha identificato nel polifosfato la molecola rilasciata dalle cellule dell’astroglia che lede i neuroni motori (Note e Notizie 19-03-22 Identificato il meccanismo di tossicità per i motoneuroni in SLA e demenza FT); il secondo ha individuato negli emicanali astrocitari formati dalla connessina 43 (Note e Notizie 02-04-22 Cx43 nella tossicità degli astrociti nella SLA) il tramite citologico per il passaggio dei composti tossici per i motoneuroni e per la diffusione della malattia[1].

Si tratta di due piccole tessere nel mosaico della patologia della SLA, che impegna numerosi gruppi di ricerca in tutto il mondo in progetti eterogenei per concezione, metodo, ipotesi di lavoro e obiettivi. Anche se da almeno dodici anni si cercano e si enfatizzano gli elementi patogenetici comuni alle forme sporadiche e familiari, non sono pochi i ricercatori convinti che le forme in cui il tratto genetico costituisce condizione necessaria e sufficiente allo sviluppo della malattia si debbano considerare processi patologici diversi da quelli delle forme in cui l’elemento genetico costituisce solo un aumento di probabilità (rischio) di sviluppare la degenerazione motoneuronica per cause ambientali.

Fino ad oggi la ricerca sulla genetica della SLA, come nel caso paradigmatico della prima variante individuata del gene della metalloproteasi superossido-dismutasi (SOD1), è stata focalizzata sull’identificazione delle varianti causali, ma anche lo studio delle varianti che riducono la probabilità di sviluppo della malattia, risultando di fatto protettive nei confronti del processo neurodegenerativo, può fornirci indicazioni sul profilo della patologia.

Un nuovo studio, realizzato grazie ad accordi fra gruppi di ricerca e istituzioni scientifiche che hanno consentito a 45 ricercatori di vari istituti e due consorzi di ricerca genetica sulla SLA di mettere in comune i dati dei genomi di 6.139 pazienti affetti da SLA e di 70.403 sani di controllo, ha affrontato l’analisi delle varianti nelle regioni non codificanti del DNA. Chen Eitan e i numerosissimi colleghi coordinati da Eran Hornstein hanno scoperto importanti vantaggi forniti da varianti genetiche identificate nei segmenti non codificanti dei genomi, che costituiscono di fatto una protezione dalla SLA.

(Eitan C., et al. Whole-genome sequencing reveals that variants in the Interleukin 18 Receptor Accessory Protein 3’UTR protect against ALS. Nature Neuroscience Epub ahead of print doi: 10.1038/s41593-022-01040-6, 2022).

La provenienza degli autori è la seguente: Department of Molecular Genetics, Weizmann Institute of Science, Rehovot (Israele); Department of Molecular Neuroscience, Weizmann Institute of Science, Rehovot (Israele); Department of Neurology, Utrecht University, Utrecht (Paesi Bassi); Department of Neurosciences, Experimental Neurology, Leuven (Belgio); King’s College London, Maurice Wohl Clinical Neuroscience Institute, Institute of Psychiatry, Psychology & Neuroscience, De Crespigny Park, London (Regno Unito); Department of Neurobiology, University of Massachusetts Chan Medical School, Worcester, MA (USA); Department of Neurology, University of Massachusetts Medical School, Worcester, MA (USA); Sheffield Institute for Translational Neuroscience, University of Sheffield, Sheffield (Regno Unito); Project MinE ALS Sequencing Consortium; NYGC ALS Consortium.

Come è noto, le dimensioni della parte non codificante del genoma sono maggiori di quelle delle sequenze codificanti le proteine, ma questo DNA non tradotto costituisce un territorio quasi inesplorato per l’analisi condotta mediante studi genetici di associazione (GWAS). Gli autori dello studio hanno realizzato l’analisi basata sulle regioni dell’associazione di varianti rare di oltre 25.000 varianti dei tratti di DNA non tradotti in proteine dei genomi interi di 6.139 pazienti affetti da SLA e di 70.403 controlli non-SLA. In tal modo hanno identificato nella regione non tradotta della IL18RAP (interleukin-18 receptor accessory protein) 3’UTR (untranslated region) varianti significativamente numerose nei genomi dei controlli non-SLA, e associate a un rischio probabilistico 5 volte minore di sviluppare la malattia del motoneurone. Questo risultato è stato replicato in una coorte indipendente, fornendo una conferma estremamente significativa.

Queste varianti nella regione IL18RAP 3’UTR riducono la stabilità delle molecole di mRNA e il legame delle proteine che si legano al dsRNA (double-stranded RNA). Infine, le varianti della regione IL18RAP 3’UTR conferiscono un vantaggio di sopravvivenza per i motoneuroni perché fanno calare a picco la neurotossicità della microglia derivata da iPSC (induced pluripotent stem cell) umane; microglia portatrice di un’espansione in C9orf72 associata alla SLA, in un fenomeno che dipende dalla segnalazione NF-KB.

Concludendo, lo studio qui recensito rivela varianti genetiche che proteggono dalla SLA mediante la riduzione della neuroinfiammazione, e porta all’attenzione dei ricercatori l’importanza degli studi genetici di associazione diretti alle regioni non-codificanti.

 

L’autore della nota ringrazia la dottoressa Isabella Floriani per la correzione della bozza e invita alla lettura delle recensioni di argomento connesso che appaiono nella sezione “NOTE E NOTIZIE” del sito (utilizzare il motore interno nella pagina “CERCA”).

 

Roberto Colonna

BM&L-09 aprile 2022

www.brainmindlife.org

 

 

 

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[1] Si suggerisce la lettura delle due recensioni citate che, oltre a costituire un aggiornamento sulla neurotossicità astrocitaria nella malattia del motoneurone, contengono anche una sintesi dell’essenziale da sapere sulla SLA.