DNA
I test genetici rappresentano un passo avanti significativo nella previsione delle malattie complesse. La capacità di calcolare il rischio individuale di sviluppare determinate patologie, come il diabete di tipo 2 o le malattie cardiovascolari, è un obiettivo ambizioso per la medicina preventiva. In questo articolo esploreremo un nuovo approccio che sfrutta i dati genetici per identificare il rischio individuale, l'importanza dell'ampliamento dei database genetici e le sfide future nell'implementazione dei test genetici. Scopriremo come il 'calcolo di rischio poligenico', una sommatoria algebrica di molteplici varianti genetiche, possa fornire informazioni preziose per la prevenzione e il trattamento delle malattie complesse.

“Le forze della natura agiscono secondo una segreta armonia che è compito dell’uomo scoprire per il bene dell’uomo stesso e la gloria del Creatore.”

— Gregor Johann Mendel

I test genetici rappresentano un passo avanti significativo nella previsione delle malattie complesse. La capacità di calcolare il rischio individuale di sviluppare determinate patologie, come il diabete di tipo 2 o le malattie cardiovascolari, è un obiettivo ambizioso per la medicina preventiva. In questo articolo esploreremo un nuovo approccio che sfrutta i dati genetici per identificare il rischio individuale, l’importanza dell’ampliamento dei database genetici e le sfide future nell’implementazione dei test genetici. Scopriremo come il calcolo di rischio poligenico, una sommatoria algebrica di molteplici varianti genetiche, possa fornire informazioni preziose per la prevenzione e il trattamento delle malattie complesse.

La sfida di calcolare il rischio di malattie complesse

La sfida di calcolare il rischio di malattie complesse è diventata un obiettivo fondamentale nella medicina preventiva. Le malattie complesse, come il diabete di tipo 2 o le malattie cardiache, sono influenzate da una combinazione di fattori genetici e ambientali, rendendo difficile prevedere il loro sviluppo. Tuttavia, grazie ai recenti progressi nella genetica, è emerso un nuovo approccio che utilizza test genetici per identificare le varianti genetiche associate a queste malattie. Questo permette ai medici di calcolare un punteggio di rischio poligenico, che tiene conto della presenza di diverse varianti genetiche e dei loro effetti cumulativi sul rischio di sviluppare una malattia. Questa metodologia rappresenta un importante passo avanti nella previsione delle malattie complesse e potrebbe consentire una diagnosi precoce e un intervento tempestivo per ridurre il rischio di sviluppare tali patologie.

a,Cronologia e processo di selezione, valutazione, ottimizzazione, trasferimento, validazione e implementazione della pipeline di test PRS clinici. Le linee tratteggiate rappresentano momenti cruciali nella progressione del progetto, con la durata tra questi eventi indicata in mesi (mo) sopra la freccia blu. I numeri in bianco rappresentano il numero di condizioni esaminate in ciascuna fase e il loro destino. L’elenco delle dieci condizioni sul lato destro indica le condizioni che sono state implementate nella pipeline clinica per questo studio. b, Panoramica del processo eMERGE PRS. Il DNA dei partecipanti viene genotipizzato utilizzando il Global Diversity Array di Illumina, che valuta 1,8 milioni di siti. I dati di genotipizzazione sono sfasati e imputati con un pannello di riferimento derivato dal Progetto 1.000 Genomi. Per ogni partecipante, vengono calcolati i PRS grezzi per ogni condizione(PRSraw). L’ascendenza genetica di ciascun partecipante viene determinata algoritmicamente nella fase di proiezione. Per ogni condizione, viene applicato un modello di calibrazione dell’ascendenza ai punteggi zdi ciascun partecipante, basato sui parametri del modello derivati dal programma di ricerca All of Us (calibrazione) e viene calcolato un punteggio z aggiustato(PRSadjusted). I partecipanti i cui punteggi aggiustati superano la soglia predefinita di PRS elevato vengono identificati e viene generato un rapporto pdf. Il rapporto viene firmato elettronicamente dopo la revisione dei dati da parte di un direttore di laboratorio clinico e consegnato al portale dello studio per la restituzione ai siti clinici.

Lennon, N.J., Kottyan, L.C., Kachulis, C. et al. Selection, optimization and validation of ten chronic disease polygenic risk scores for clinical implementation in diverse US populations. Nat Med 30, 480–487 (2024). https://doi.org/10.1038/s41591-024-02796-z

Un nuovo approccio alla medicina preventiva

Un nuovo approccio alla medicina preventiva si sta sviluppando grazie ai test genetici. Questi test offrono la possibilità di identificare i fattori di rischio genetici per malattie complesse, consentendo una prevenzione più mirata e personalizzata. Attraverso l’analisi del DNA, è possibile individuare le varianti genetiche che possono aumentare il rischio di sviluppare determinate patologie, come il diabete, le malattie cardiache o alcuni tipi di cancro. Questa informazione preziosa permette ai medici di adottare misure preventive precoci, come cambiamenti nello stile di vita o l’inizio di terapie specifiche, al fine di ridurre il rischio di malattie future. L’uso dei test genetici nell’ambito della medicina preventiva rappresenta un importante passo avanti nel campo della salute pubblica, poiché consente una gestione più accurata e personalizzata dei rischi sanitari individuali.

L’importanza dell’ampliamento dei database genetici

L’ampliamento dei database genetici riveste un ruolo fondamentale nello sviluppo dei test genetici e nella previsione delle malattie complesse. Più dati genetici vengono raccolti e analizzati, più accurata diventa la nostra comprensione delle correlazioni tra i geni e le malattie. Questo ampliamento dei database genetici è essenziale per identificare i marcatori genetici associati a specifiche condizioni patologiche e per calcolare il rischio individuale di svilupparle. Inoltre, l’aumento della diversità etnica rappresentata nei database genetici permette di considerare le differenze genetiche tra popolazioni e affrontare in modo più completo la variabilità genetica. Tuttavia, ci sono ancora sfide da superare nell’ampliare questi database, come garantire la privacy e la sicurezza dei dati, oltre a garantire la rappresentatività delle diverse popolazioni. L’importanza dell’ampliamento dei database genetici non può essere sottovalutata, poiché ciò contribuirà a migliorare l’accuratezza dei test genetici e ad avanzare nella medicina preventiva personalizzata.

L’asse delle ascisse rappresenta gli individui all’interno delle coorti e il codice colore evidenzia la proporzione di mescolanza genetica osservata.

Il calcolo di rischio poligenico: una sommatoria algebrica

Il calcolo di rischio poligenico rappresenta un nuovo approccio nella previsione delle malattie complesse. Si tratta di una sommatoria algebrica che tiene conto di numerosi marcatori genetici associati a una determinata patologia. Questo metodo considera l’interazione tra diversi geni e il loro contributo individuale al rischio di sviluppare una malattia. La sfida principale in questo calcolo è l’accuratezza nella valutazione del rischio, poiché la complessità delle interazioni genetiche rende difficile predire con precisione il rischio individuale. Tuttavia, i progressi nella genomica e l’ampio accesso ai database genetici stanno permettendo di migliorare la precisione dei calcoli di rischio poligenico. Questo approccio promettente potrebbe aprire nuove strade nella medicina preventiva, consentendo una diagnosi precoce e un intervento tempestivo per ridurre il rischio di malattie complesse.

Le sfide future nell’implementazione dei test genetici

Le sfide future nell’implementazione dei test genetici sono molteplici e richiedono una pianificazione attenta. Uno dei principali ostacoli riguarda l’accesso alle informazioni genetiche dei pazienti. È necessario garantire che i dati siano raccolti in modo etico e che la privacy dei pazienti sia protetta. Inoltre, è fondamentale ampliare i database genetici per includere una varietà più ampia di popolazioni e gruppi etnici, al fine di evitare la creazione di disparità nella previsione delle malattie complesse. Un altro aspetto critico riguarda l’interpretazione dei risultati dei test genetici. Gli scienziati devono essere in grado di tradurre le informazioni genetiche in consigli clinici significativi e comprensibili per i pazienti. Infine, è essenziale educare il pubblico sulla natura dei test genetici, per consentire una presa di decisione informata e responsabile. Superare queste sfide sarà fondamentale per garantire un utilizzo efficace e sicuro dei test genetici nel contesto della medicina preventiva.

Prototipo del processo di sviluppo e convalida del PRS | Nature.

Wand, H., Lambert, S.A., Tamburro, C. et al. Improving reporting standards for polygenic scores in risk prediction studies. Nature 591, 211–219 (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-03243-6

In conclusione…

La capacità di prevedere e prevenire malattie complesse attraverso i test genetici rappresenta un importante passo avanti nella medicina preventiva. L’ampiamento dei database genetici è fondamentale per garantire risultati accurati e affidabili, mentre il calcolo del rischio poligenico offre una prospettiva più completa sulla predisposizione alle malattie. Tuttavia, ci sono ancora molte sfide da affrontare nell’implementazione di questi test, come l’accessibilità economica e l’etica della raccolta e conservazione dei dati genetici. Inoltre, c’è bisogno di ulteriori ricerche per comprendere meglio l’interazione tra i geni e l’ambiente nella manifestazione delle malattie complesse. Questo solleva importanti questioni etiche e sociali sul futuro dell’utilizzo dei test genetici e sulle possibili implicazioni per la società. Alla luce di queste considerazioni, è necessario continuare a riflettere attentamente su come utilizzare al meglio le informazioni genetiche per migliorare la salute umana, garantendo al contempo la tutela dei diritti individuali e la promozione dell’equità nella salute.

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