Nuovo gene-malattia per una rara malattia mitocondriale

Nuova luce sulle basi genetiche di una rarissima malattia che colpisce le prime fasi dello sviluppo, la microftalmia con lesioni lineari della pelle, sono state recentemente annunciate nella rivista «American Journal of Human Genetics», da un gruppo di ricerca guidato da Brunella Franco del TIGEM di Napoli (Istituto Telethon di Genetica e Medicina).

Si tratta, come detto, di una patologia assai rara, caratterizzata da un ridotto sviluppo degli occhi e dalla presenza di tipiche lesioni della pelle, cui possono aggiungersi altre anomalie a carico del cervello, del cuore, dell’apparato urinario e genitale.
«Ci occupiamo di questa rara sindrome da molti anni – spiega Brunella Franco – e nel 2006, in collaborazione con ricercatori tedeschi, abbiamo descritto il primo gene associato, caratterizzandone la funzione: si tratta di HCCS, un gene che contiene le informazioni per una proteina che partecipa alla produzione dell’energia necessaria alla cellula, per compiere le proprie attività. Si tratta infatti di una delle numerosissime componenti dei mitocondri, le “centrali energetiche” delle nostre cellule, in cui avviene quella sofisticata successione di reazioni metaboliche chiamata catena respiratoria, essenziale per la produzione dell’energia».
Meccanismi fondamentali per la vita, quindi, da cui la rarità estrema di questa sindrome: nei maschi, che hanno una sola copia del gene HCCS (in quanto si trova sul cromosoma X), la patologia è infatti incompatibile con la sopravvivenza. Nelle femmine, invece, che hanno due copie del gene, essa può manifestarsi con estrema variabilità. Ciò è dovuto al fatto che in ciascuna cellula delle persone di sesso femminile uno dei due cromosomi X viene “spento”, cosicché, a seconda di quali e quante cellule presentano “acceso” il cromosoma X contenente il gene difettoso, si hanno manifestazioni cliniche più o meno marcate, a carico di specifici tessuti. Esemplare, in questo senso, è il caso di una paziente che aveva come unico sintomo le lesioni della pelle: nel corso della gravidanza, l’ecografia ha messo in luce che il suo feto si stava sviluppando con gravi malformazioni del cervello.
«Restavano però dei pazienti – spiega Alessia Indrieri, prima autrice del lavoro, che sulla microftalmia con lesioni lineari della pelle ha svolto presso il TIGEM di Napoli il proprio dottorato di ricerca – che, pur mostrando i tipici segni clinici della malattia, non presentavano difetti nel gene HCCS. Siamo quindi andati alla ricerca di altri geni candidati e la nostra attenzione è caduta su COX7B, che codifica per una componente ancora poco conosciuta della catena respiratoria e che si trova sul cromosoma X. Ebbene, l’analisi del DNA dei pazienti ci ha dato ragione: in tre di loro abbiamo effettivamente riscontrato un difetto in questo gene. In seguito, gli esperimenti condotti sul modello animale della malattia hanno confermato come effettivamente questo gene sia importante per il corretto sviluppo di occhi e cervello già nelle prime fasi della vita fetale».

Salgono così a ventisei in totale i geni-malattia identificati dai ricercatori del TIGEM di Napoli dal 1994, anno di fondazione della struttura, ad oggi. Questo risultato, in particolare, introduce prospettive nuove per chi studia le malattie mitocondriali, tutte patologie generalmente rare, talora difficilmente diagnosticabili, e spesso multisistemiche, che interessano cioè numerosi tessuti, apparati e organi: è la prima volta, infatti, che un difetto nelle componenti della catena respiratoria mitocondriale si traduce in un anomalo sviluppo del sistema nervoso già nella fase prenatale.
«Tipicamente – sottolinea Brunella Franco – le malattie mitocondriali si manifestano dopo la nascita, più o meno precocemente, ma comunque non durante la vita fetale. Il caso invece di questa sindrome suggerisce ai medici genetisti un’indicazione nuova, ovvero che anche anomalie dello sviluppo specifiche come quelle descritte nella microftalmia con lesioni lineari della pelle possono nascondere un’origine mitocondriale. E questo è certamente utile per chi deve fare una diagnosi di una sindrome complessa come questa ed eventualmente suggerire il percorso assistenziale più adatto, per quanto non esista al momento una cura definitiva».
«Parallelamente – conclude la ricercatrice – è interessante per noi studiosi perché mostra come i mitocondri giochino un ruolo fondamentale nello sviluppo del sistema nervoso dei vertebrati, non solo nell’uomo, ma anche in organismi evolutivamente più semplici come i pesci: approfondire lo studio dei meccanismi con cui questo avviene potrà aiutarci anche a capire come e quando eventualmente intervenire». (Ufficio Stampa Telethon)