Verso il genoma universale: mappate oltre 167mila nuove varianti genetiche umane
Sei pronto a scoprire i segreti più nascosti del nostro patrimonio genetico? Con oltre 167.000 nuove varianti identificate, le ultime scoperte ci avvicinano al sogno del genoma universale. A soli 22 anni dal primo grande passo dello Human Genome Project, la scienza compie un balzo avanti straordinario, aprendo nuove frontiere nella comprensione dell’essere umano. Un passo decisivo verso una mappa genetica completa e accessibile a tutti.
Si avvicina l’obiettivo del pangenoma umano, un atlante dettagliato di tutti i geni e delle loro varianti che definiscono la specie umana. A 22 anni dal completamento dello Human Genome Project e a un decennio dal 1000 Genomes Project, due nuovi studi pubblicati su Nature presentano la panoramica più completa finora disponibile del genoma umano.
Le ricerche si basano sulla rilettura di oltre 1.000 genomi analizzati nel progetto 1000 Genomi, resa possibile dalle nuove tecnologie di sequenziamento long-read. A guidare il primo studio è stato l’European Molecular Biology Laboratory (Embl) di Heidelberg con la Heinrich Heine University Düsseldorf, affiancati da altri centri di ricerca europei. Il secondo lavoro è stato condotto dallo Human Genome Structural Variation Consortium negli Stati Uniti.
Jan Korbel, direttore ad interim dell’Embl e coautore senior, ha spiegato che le precedenti tecniche di sequenziamento, basate su brevi frammenti di Dna (short-read), non erano sufficienti a ricostruire un genoma completo. Negli ultimi cinque anni, grazie alla diffusione delle tecnologie long-read, è stato possibile leggere tratti di Dna molto più lunghi e mappare in dettaglio la variabilità genetica individuale.
Il primo studio ha risequenziato 1.019 genomi di individui provenienti da 26 popolazioni di cinque continenti. Sono state scoperte oltre 167.000 varianti strutturali, molte delle quali nascoste in regioni del Dna prima considerate “spazzatura” o troppo complesse da analizzare. In media, ogni individuo presentava 7,5 milioni di lettere del Dna differenti rispetto alla sequenza di riferimento.
Secondo Bernardo Rodríguez-Martín, coautore senior, questi risultati rappresentano un passo fondamentale per correggere lo squilibrio storico che ha favorito i genomi di origine europea e per sviluppare test diagnostici e terapie personalizzate per popolazioni di tutto il mondo. Le varianti identificate, spesso rare (il 59% presente in meno dell’1% degli individui), sono cruciali per riconoscere mutazioni genetiche patogene e distinguere quelle innocue.
Il team ha anche identificato un nuovo meccanismo che coinvolge i trasposoni (o "geni saltanti") e la loro capacità di spostare segmenti di Dna all’interno del genoma, generando nuove varianti. Questo risultato ha implicazioni dirette sulla diagnosi delle malattie rare e sullo sviluppo della medicina di precisione.
Il secondo studio ha analizzato 65 genomi con tecniche di sequenziamento altamente dettagliate, raggiungendo un livello di accuratezza definito “senza precedenti”. È stato possibile decodificare anche le aree più complesse del genoma, come i centromeri dei cromosomi, e assemblare in modo quasi completo ogni cromosoma analizzato, rivelando nuove varianti non rilevate in precedenza.
Per entrambi gli studi sono stati sviluppati algoritmi innovativi in grado di garantire sia una copertura ampia sia un’analisi profonda del materiale genetico. Come ha chiarito Korbel, il primo studio ha utilizzato una coorte estesa con potenza di sequenziamento inferiore, mentre il secondo ha concentrato risorse elevate su un numero ridotto di campioni, ottenendo risultati complementari.
Tobias Marschall, docente alla Heinrich Heine University e coautore senior, ha dichiarato che questi dati rappresentano una risorsa preziosa per i ricercatori di tutto il mondo. Il lavoro congiunto offre nuove prospettive per comprendere la diversità genomica umana e progredire verso la realizzazione di un pangenoma universale completo e clinicamente rilevante.
