L’insieme di tutto il materiale genetico presente in una cellula si definisce genoma. Nel 2001 un fortissimo entusiasmo accompagnò la pubblicazione della prima bozza del genoma umano, un evento rivoluzionario che ha cambiato per sempre la ricerca biomedica. Tuttavia, ci si rese presto conto che quello che sembrava un traguardo era in realtà solo un punto di partenza: gli ultimi due decenni sono stati caratterizzati da una fremente attività volta a comprendere il significato di questa sequenza. Molti studi hanno inoltre mostrato come essa sia estremamente variabile: complessivamente nel genoma umano si contano oltre 3 miliardi di nucleotidi (le “unità” fondamentali che costituiscono il DNA) e confrontando le sequenze ottenute per due individui in media troveremo una differenza ogni mille posizioni. Queste differenze prendono il nome di “varianti genetiche” e oggi tantissimi ricercatori come me sono impegnati in progetti volti ad attribuire una funzione sempre più precisa a tutte quelle che sono state finora identificate.

Di formazione sono una biotecnologa, ma per avventurarmi in questo affascinante mondo ho dovuto acquisire anche delle competenze informatiche per poter analizzare grandi quantità di dati. Un comune tipo di analisi prevede di confrontare un gruppo di “casi”, cioè persone che hanno una caratteristica di interesse, come l’essere affetti da una patologia, con un gruppo di controllo. Quando osserviamo che una variante genetica è più frequente nei “casi” rispetto al gruppo di controllo possiamo ipotizzare che esista un’associazione tra quella variante e la caratteristica che stiamo studiando. Questo approccio prende il nome di “studio di associazione genome-wide” perché questa valutazione viene ripetuta per tutte (o quasi) le varianti genetiche conosciute. È anche possibile mettere in relazione le varianti genetiche con la variazione di tratti quantitativi, come l'altezza o l’indice di massa corporea. Inoltre, grazie allo straordinario sviluppo tecnologico degli ultimi anni, abbiamo oggi a disposizione una “lente di ingrandimento” che ci consente di scrutare l’interno delle nostre cellule, andando alla ricerca di varianti genetiche che influenzano ad esempio il livello di espressione di un gene.

Gli studi finora compiuti hanno consentito di identificare decine di migliaia di varianti genetiche associate a una moltitudine di tratti complessi. Per esempio, oggi sappiamo che la capacità di digerire il latte anche in età adulta deriva da poche varianti genetiche posizionate in prossimità del gene che codifica per la lattasi, l’unico enzima in grado di scindere il lattosio in due molecole più piccole che possono essere assorbite dalle cellule che rivestono la parete intestinale. In coloro che presentano anche solo una di queste varianti genetiche l’espressione della lattasi si mantiene anche dopo lo svezzamento, consentendo di continuare a consumare latte senza spiacevoli effetti collaterali. Sono note anche tantissime varianti genetiche che aumentano il rischio di sviluppare patologie come il diabete o la schizofrenia. Queste conoscenze stanno già contribuendo ad aumentare la nostra comprensione dei meccanismi molecolari alla base delle malattie e la speranza è che possano indirizzare lo sviluppo di nuovi approcci terapeutici sempre più personalizzati.