Le varianti di sezioni non codificanti del genoma potrebbero contribuire in modo importante al rischio di diabete di tipo 2, secondo un nuovo studio.

Le sequenze di DNA che non codificano proteine sono state una volta liquidate come "DNA spazzatura", ma gli scienziati stanno sempre più scoprendo che alcune aree sono importanti per controllare quali geni sono attivati.

Il nuovo studio, pubblicato in Nature Genetics, è uno dei primi a mostrare come queste regioni, chiamate «elementi regolatori», possono influenzare il rischio di malattia nelle persone. Il diabete di tipo 2 colpisce oltre 300 milioni di persone in tutto il mondo. I fattori genetici sono da tempo noti per il ruolo importante nel determinare il rischio di diabete di tipo 2, insieme ad altri fattori quali il peso corporeo, la dieta e l'età.

Molti studi hanno identificato aree del genoma in cui le variazioni sono legate al rischio di diabete, ma la funzione di molte di queste regioni è sconosciuta, rendendo difficile per gli scienziati ottenere informazioni su come e perché la malattia si sviluppa. Solo il due per cento circa del genoma è costituito da geni: le sequenze che contengono il codice per la fabbricazione delle proteine. La maggior parte del resto è avvolta nel mistero.

"Il DNA non codificante, o DNA spazzatura come è chiamato, è la materia oscura del genoma. Stiamo solo ora iniziando a svelare ciò che fa", ha detto l'autore principale professor Jorge Ferrer, ricercatore senior Wellcome Trust del Dipartimento di Medicina all'Imperial College di Londra.

Nel nuovo studio, gli scienziati hanno mappato elementi regolatori che orchestrano l'attività dei geni nelle cellule del pancreas che producono insulina, un ormone che regola lo zucchero nel sangue.

Nel diabete di tipo 2, i tessuti diventano meno sensibili all'insulina, con conseguente eccessivo innalzamento dei livelli di zucchero nel sangue. Quando questo accade, la maggior parte delle persone può compensare, producendo più insulina, ma nelle persone con diabete di tipo 2, il pancreas non è in grado di far fronte a questo aumento della domanda.

"Le cellule che producono l'insulina sembrano essere programmate per comportarsi in modo diverso nelle persone con diabete di tipo 2", ha detto il co-autore professor Mark McCarthy, ricercatore senior Wellcome Trust dell'Università di Oxford. "Questo studio fornisce alcuni importanti indizi sui meccanismi che sono disturbati nelle prime fasi di sviluppo del diabete di tipo 2, e può indicare la strada verso nuovi modi di trattare e prevenire la malattia".

Il team ha identificato le sequenze del genoma che guidano l'attività genica specificamente nelle cellule produttrici di insulina. Essi hanno scoperto che queste sequenze sono situate in gruppi, gli stessi dove risiedono anche le varianti genetiche notoriamente collegate al rischio diabete.

"Molte persone hanno piccole varianti del DNA in tali elementi regolatori, e queste varianti influenzano l'espressione genica nelle cellule che producono l'insulina. Questa conoscenza ci permetterà di comprendere i meccanismi dettagliati con i quali varianti specifiche di DNA predispongono al diabete", ha detto il professor Ferrer.

Fonte: Imperial College London.

Riferimenti:  Lorenzo Pasquali, Kyle J Gaulton, Santiago A Rodríguez-Seguí, Loris Mularoni, Irene Miguel-Escalada, İldem Akerman, Juan J Tena, Ignasi Morán, Carlos Gómez-Marín, Martijn van de Bunt, Joan Ponsa-Cobas, Natalia Castro, Takao Nammo, Inês Cebola, Javier García-Hurtado, Miguel Angel Maestro, François Pattou, Lorenzo Piemonti, Thierry Berney, Anna L Gloyn, Philippe Ravassard, José Luis Gómez Skarmeta, Ferenc Müller, Mark I McCarthy, Jorge Ferrer. Pancreatic islet enhancer clusters enriched in type 2 diabetes risk-associated variants. Nature Genetics, 2014; DOI: 10.1038/ng.2870

Pubblicato da Sam Wong in imperial.ac.uk (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.

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