I quaderni di DM n. 2

La diagnosi del DNA

di Gian Antonio Danieli

 

Si parla di "diagnosi del DNA" - terminologia ormai entrata nell'uso corrente - per indicare un procedimento di analisi finalizzato all'accertamento della condizione di portatore di un'alterazione in un determinato gene, collegata direttamente o indirettamente al manifestarsi di una malattia.
Sempre di diagnosi del DNA si parla anche per indicare le analisi volte all'accertamento dell'identità (effettuate dai laboratori di polizia scientifica sulle tracce di sangue) e quelle eseguite ogniqualvolta sia in discussione la paternità biologica di un dato soggetto: ma in questi casi parlare di "diagnosi" è improprio, poiché quest'ultimo termine non può che evocare automaticamente un procedimento attraverso il quale si giunge all'identificazione precisa e definitiva di una determinata malattia.
In effetti, in alcuni casi la scoperta di un difetto del DNA di un dato gene costituisce una diagnosi certa. Ma non è sempre così: molto spesso, infatti, esistono margini di incertezza piuttosto ampi e quindi anche una diagnosi di DNA può non essere risolutiva.

Prima di procedere, è utile ricordare che è necessario un piccolo prelievo di sangue dalla vena di un braccio, come per i comuni esami di laboratorio. Dalle cellule contenute nel sangue viene estratto con metodi chimici il DNA, che può essere quindi sottoposto ad analisi.
Attualmente, il procedimento più comunemente usato, che va sotto il nome di PCR (acronimo per Polymerase Chain Reaction, ossia "reazione chimica a catena mediata dalla DNA-polimerasi"), consiste nel produrre in modo opportuno milioni di copie del breve segmento di DNA che interessa, per poi poterlo analizzare. Tale segmento è in genere molto piccolo (200-500 nucleotidi) rispetto all'intero DNA (3 miliardi di nucleotidi) e quindi la tecnica di PCR consente di trovare il classico "ago nel pagliaio", per poterlo esaminare.
L'analisi successiva può essere compiuta con metodi diversi, ma in ogni caso deve riuscire a verificare se il tratto di DNA esaminato sia o meno diverso da quello di riferimento, sia riguardo alla lunghezza del tratto (nucleotidi in più o in meno) oppure alla qualità dei nucleotidi stessi che lo costituiscono (sostituzioni).
Le diversità accertate in un segmento di DNA che sia parte di un gene vengono definite "mutazioni" (ossia cambiamenti). Quando ad esse corrispondono alterazioni del funzionamento delle cellule (e quindi l'insorgere di una malattia), si parla di "mutazioni patogene", ossia capaci di provocare una malattia.
Esistono comunque anche mutazioni "non patogene", non necessariamente associate ad un'alterazione funzionale, né ad una predisposizione ad ammalarsi.
La diagnosi di DNA è in genere richiesta dal medico che desidera accertare di quale malattia soffra il suo paziente e viene attuata per lo più nell'ambito delle patologie genetiche le quali - per la loro complessità e gravità - spesso pongono problemi di inquadramento diagnostico anche allo specialista.

E' importante sottolineare che la certezza della diagnosi è indispensabile ai fini del trattamento o della terapia da intraprendere. E' logico quindi che il medico si affidi sempre più spesso anche alla diagnosi di DNA. Va però ricordato che non in tutti i casi è possibile ottenere da questo esame una risposta definitiva e "sicura al 100%". Prendiamo ad esempio la diagnosi di DNA in una situazione di sospetta distrofia di Duchenne. Qui il gene è noto, le tecniche per analizzarlo ci sono, si conoscono anche i principali tipi di mutazione, eppure non si riesce ad avere una diagnosi di DNA definitiva in tutti i pazienti.
La ragione, in questo caso, sta nella dimensione del gene, che è costituito da ben 79 "pezzi". Se infatti è abbastanza semplice verificare la mancanza di qualcuno di questi "pezzi" (ossia se vi è una delezione), meno facile è scoprire se vi sia qualche pezzo in più (una duplicazione). Molto più difficile e laborioso, poi, risulta identificare alterazioni piccole (sostituzioni di basi). Non solo, ma a questo livello le tecniche di analisi utilizzate hanno una sensibilità inferiore al 100%.
Perciò, qualora non si trovi alcuna alterazione, non si può escludere la possibilità che essa sia ugualmente presente, ma risulti non identificabile. E quindi, mentre l'identificazione di una particolare mutazione fornisce la prova che ci si trova di fronte alla patologia sospettata, il mancato ritrovamento di alterazioni a livello del DNA non consente di escludere l'ipotesi formulata dal medico che aveva richiesto inizialmente l'esame.

Fortunatamente, in molti casi l'analisi di DNA si rivela uno strumento diagnostico estremamente efficiente. E' bene però comprenderne i limiti e non stupirsi di fronte ad una risposta ancora interlocutoria.
Vale la pena anche di ricordare che in molti casi le analisi richiedono tempo e ripetuti controlli. Non è infrequente infatti che - salvo che in casi di particolare urgenza - le risposte vengano fornite a distanza di mesi dal prelievo.

Come si è detto, le analisi di DNA vengono richieste principalmente come supporto nel corso di un processo di inquadramento diagnostico di una malattia genetica. Una volta accertata la presenza di una mutazione patogena (ossia di un difetto in un dato gene), viene chiarita definitivamente la natura genetica della malattia e quindi emerge la possibilità che il medesimo difetto possa essere presente in qualche altro membro della famiglia.

 

A questo punto, si entra in un altro ordine di problemi. L'indagine sul DNA dei diversi membri della famiglia dev'essere proposta, infatti, informando ogni persona dell'utilità di tale procedimento e del diritto di conoscere o ignorare le informazioni sul proprio DNA. Tutelata è anche la riservatezza dei dati, al punto che appartenenti alla stessa famiglia hanno diritto di mantenere segreta anche ai loro familiari l'informazione che li riguarda.
Chiarire questi punti è indispensabile perché questo tipo di indagine si svolga in un quadro di correttezza sul piano etico e giuridico.
Ma a che cosa serve l'analisi familiare? In genere a scoprire le persone che, pur essendo sane, potrebbero trasmettere il difetto genetico ai propri figli, oppure a ricostruire il percorso seguito nella trasmissione di un difetto attraverso le generazioni. In entrambi i casi il procedimento serve a fornire agli interessati delle "prognosi di rischio" fondate su riscontri obiettivi (appunto le analisi di DNA).

 

E' evidente che per fornire una prognosi di rischio ad una persona può essere necessario analizzare il DNA di più membri della famiglia. Alcuni di loro possono essere disposti a collaborare, altri no, e, di quelli disponibili, alcuni possono essere interessati a conoscere le informazioni sul propri DNA, altri meno. Inoltre, individui chiave per il successo dell'indagine possono essere già deceduti, o comunque irraggiungibili, il che porta a concludere che non sempre un'indagine familiare risulta facile e spesso non può svolgersi rapidamente.

 

Le indagini familiari hanno però il vantaggio di poter essere applicate con successo anche nei casi in cui il gene che causa la malattia non sia ancora conosciuto. E' sufficiente sapere su quale cromosoma esso sia localizzato: studiando la trasmissione di porzioni di DNA di quel cromosoma nei vari membri della famiglia è possibile dedurre in quali di essi sia verosimilmente "arrivato" il gene difettoso. Essendo infatti impossibile analizzare direttamente il DNA del gene (che è ancora sconosciuto), si può soltanto ottenere un'indicazione ragionevole, ma non certa.
E nonostante ciò, la diagnosi "indiretta" del DNA è spesso uno strumento indispensabile per poter fornire consulenza a persone appartenenti a famiglie nelle quali si sia verificato un caso di malattia genetica.

 

E' importante sottolineare in conclusione che negli ultimi cinque anni i progressi nella diagnosi del DNA sono stati enormi e che tuttora questo settore è in continuo sviluppo. Oggi è possibile lavorare su tali prospettive nell'ambito di moltissime malattie genetiche e a breve termine si pensa ad un ulteriore miglioramento, sia per quanto riguarda il numero delle patologie diagnosticabili, sia per quanto riguarda la precisione della diagnosi.

 

Articolo tratto da "I Quaderni di DM" - n. 2 - febbraio 1997