Il Dna dei sardi svela come il sangue cambia con l'età

Nel corpo umano la produzione di cellule del sangue cambia con l'età, per effetto delle mutazioni che negli anni colpiscono le staminali del sangue alterandone la proliferazione e causando talvolta tumori. Lo dimostra uno studio genetico condotto su quasi 400 sardi che hanno regolarmente donato il sangue alla scienza nell'ambito del grande progetto di ricerca SardiNIA. I risultati, utili per la lotta ai tumori e alle malattie dell’invecchiamento, sono pubblicati su Nature dal Wellcome Sanger Institute con il Cambridge Stem Cell Institute e l'Istituto europeo di bioinformatica (EBI) che fa capo al Laboratorio Europeo di Biologia Molecolare (EMBL). Per l’Italia hanno collaborato i ricercatori dell'Istituto di Ricerca Genetica e Biomedica del Consiglio Nazionale delle Ricerche (Irgb-Cnr).

Tutte le cellule umane accumulano nel tempo delle mutazioni nel Dna, alcune delle quali favoriscono la proliferazione. Questo fenomeno è comune nelle cellule staminali del sangue e determina la crescita di popolazioni di cellule che portano le stesse mutazioni e che sono definite 'cloni'. Tale processo di 'ematopoiesi clonale' diventa ubiquitario con l'età e favorisce lo sviluppo di tumori del sangue e altre malattie legate all'invecchiamento. Per studiarlo meglio, i ricercatori hanno tracciato l’evoluzione di quasi 700 cloni di cellule del sangue isolati da 385 persone con più di 55 anni che, nell'ambito dello studio SardiNIA, hanno donato regolarmente il sangue per un periodo di tempo che arriva fino a 16 anni. Il sequenziamento del Dna estratto dai campioni di sangue dimostra che il 92% dei cloni è cresciuto con una velocità esponenziale che si è mantenuta stabile nel periodo dello studio. A determinare il tasso di crescita è la natura del gene mutato in ciascun clone. Dopo aver 'fotografato' il comportamento dei cloni in età avanzata, i ricercatori hanno usato modelli matematici per ricostruire la loro crescita nell'arco dell'intera vita umana. Hanno così scoperto che il comportamento dei cloni cambia radicalmente con l'età a seconda del gene mutato.

I cloni con mutazioni del gene DNMT3A, per esempio, si espandono rapidamente nei giovani e decelerano in età avanzata; i cloni con mutazioni nel gene TET2, invece, appaiono e crescono in modo uniforme nell’arco della vita; i cloni con mutazioni dei geni U2AF1 e SRSF2, infine, si espandono in tarda età con uno dei tassi di crescita più rapidi. Questi diversi comportamenti legati all'età rispecchiano la frequenza con cui insorgono i diversi tipi di tumori del sangue e rivelano che le mutazioni associate a una rapida crescita dei cloni causano più facilmente tumori maligni.

"Capire perché alcune mutazioni prevalgono nei giovani e altre nella vecchiaia potrebbe aiutarci a trovare modi per mantenere la salute e la diversità delle nostre cellule del sangue”, commenta Margarete Fabre, ricercatrice presso il Wellcome Sanger Institute e l'Università di Cambridge.

Risultati altrettanto interessanti sono stati prodotti da un secondo studio, pubblicato sempre su Nature dal Wellcome Sanger Institute e dal Wellcome-MRC Cambridge Stem Cell Institute. I ricercatori hanno sequenziato l'intero genoma di oltre 3.000 cellule staminali del sangue di 10 individui di ogni età. Dalle analisi è emerso che sotto i 65 anni la produzione di cellule del sangue è opera di decine di migliaia di staminali, mentre dopo i 70 anni oltre la metà del sangue viene prodotta da una manciata di cloni di staminali: questo riduce moltissimo la variabilità genetica delle cellule e favorisce l'insorgenza di malattie.