Nuove Frontiere della Diagnosi Genetica (Long-read, Trascrittomica, Proteomica)
La questione aperta è come migliorare la performance diagnostica, cioè aumentare il rate diagnostico (vedi Resa Diagnostica dell’NGS nelle Malattie Neuromuscolari). Le strade sono due: una tecnologia di sequenziamento più potente, oppure lo spostamento dell’analisi dal DNA ai trascritti e alle proteine.
Sequenziamento di terza generazione
Già in uso nella ricerca. Mentre i test attuali leggono tratti brevi di geni che vengono poi allineati per ricostruire il risultato, il nuovo sistema fornisce informazioni su tratti lunghissimi della stessa molecola di DNA, non su parti di DNA unite tra loro.
Questo permette di vedere:
- tutti i difetti, compresi i difetti strutturali complessi;
- le metilazioni delle basi azotate, utili nelle patologie da imprinting.
Considerati i costi, viene usato nei pazienti in cui è già stato fatto il possibile senza successo. Visti i progressi tecnologici degli ultimi anni, è ragionevole attendersi che entri tra i metodi standard nel giro di qualche anno.
Sequenziamento a nanopori: (A) un canale MspA inserito in una membrana lipidica genera una corrente ionica; (B) un enzima motore controlla il passaggio del DNA a singolo filamento attraverso il poro. Fonte: Wikimedia Commons (Nova IC, CC BY 4.0).
Dal DNA ai trascritti
Si può scegliere di non guardare il DNA ma i trascritti, cioè l’mRNA espresso da un determinato gene: è il trascrittoma, analizzabile sull’RNA estratto dai linfociti.
Nelle miopatie la possibilità di eseguire la biopsia muscolare fornisce un tessuto privilegiato da cui analizzare tutti i trascritti e verificare l’effetto di alcune varianti. La biopsia muscolare mantiene quindi un ruolo anche nella diagnosi genetica, e fornisce materiale per test proteici ed enzimatici.
Alcune malattie genetiche presentano infiltrati infiammatori nel muscolo: trovarli alla biopsia insieme ai difetti genetici orienta verso una determinata malattia. La ripartizione tra casi diagnosticati e non diagnosticati eseguendo la biopsia non cambia di molto, ma la biopsia resta uno strumento di validazione per le varianti sconosciute.
Analisi proteica
Oltre al DNA e ai trascritti si può studiare l’assetto proteico. L’analisi proteica può richiedere test invasivi come le biopsie, ma si stanno sviluppando tecniche avanzate per migliorare il rate diagnostico e soprattutto per conoscere meglio la patogenesi delle malattie, così da poter introdurre nuove terapie.
🔗 Collegamenti
- Sequenziamento di Nuova Generazione (NGS) — ⬆️ tecnica che si vuole superare
- Referto NGS (Struttura, Checklist e Falsi Negativi) — ⬆️ risposta ai falsi negativi
- Biopsia Muscolare — 🔬 tessuto per trascritti e proteine
- Resa Diagnostica dell’NGS nelle Malattie Neuromuscolari — 🔗 obiettivo: aumentare la resa