Ricerca israeliana svela nuovi geni chiave nello sviluppo cerebrale e nell’autismo

Un team internazionale di ricercatori ha compiuto un significativo passo avanti nella comprensione delle basi genetiche dello sviluppo cerebrale e dei disturbi del neurosviluppo come l’autismo. Lo studio, guidato dal professor Sagiv Shifman dell’Istituto di Scienze della Vita dell’Università Ebraica di Gerusalemme, ha sfruttato la tecnologia di editing genomico CRISPR per identificare centinaia di geni fondamentali nei primi stadi di differenziazione neuronale. Pubblicato sulla rivista Nature Neuroscience, il lavoro si è concentrato sulla transizione delle cellule staminali embrionali in cellule nervose, disattivando quasi 20.000 geni uno alla volta per verificare quali fossero indispensabili per la formazione dei neuroni. Il risultato è una mappa essenziale della differenziazione neurale che include 331 geni critici, molti dei quali non erano precedentemente associati allo sviluppo cerebrale. Una scoperta chiave riguarda proprio l’autismo. Secondo gli autori, i geni associati al rischio di sviluppare questa condizione non sono semplicemente quelli necessari alla sopravvivenza cellulare di base, ma piuttosto quelli che svolgono ruoli specifici in determinate fasi della formazione dei neuroni. Questo «approccio basato sul timing» aiuta a spiegare perché l’autismo si presenta in modi così diversi e con un quadro sintomatico variabile rispetto ad altri disturbi neuroevolutivi.

Oltre all’ampliamento dell’elenco di possibili geni coinvolti nell’autismo, lo studio ha portato all’identificazione di una nuova condizione genetica collegata a mutazioni nel gene PEDS1. Questo gene è coinvolto nella produzione di plasmalogeni, lipidi fondamentali per la struttura della mielina, la guaina isolante che avvolge le fibre nervose. La perdita di funzione di PEDS1, osservata in due famiglie con bambini affetti da grave ritardo dello sviluppo e microcefalia, comporta anomalie nella generazione e migrazione dei neuroni, fornendo una spiegazione molecolare ai sintomi clinici osservati.

Un altro aspetto rilevante del progetto riguarda i modelli di ereditarietà: i ricercatori hanno osservato che i geni regolatori, come quelli coinvolti nella trascrizione e nella struttura della cromatina, tendono ad essere associati a sindromi dominanti, mentre i geni metabolici come PEDS1 si associano più spesso a disturbi recessivi. Questo tipo di informazione potrebbe risultare prezioso per la diagnosi genetica clinica e per l’interpretazione dei risultati dei test genetici nei pazienti. Per favorire ulteriori ricerche, il gruppo ha reso pubblicamente disponibile una banca dati online con i risultati completi degli esperimenti CRISPR, auspicando che altri scienziati possano utilizzarla come piattaforma per nuove scoperte nel campo delle neuroscienze. Il professor Shifman ha infine sottolineato che il prossimo obiettivo della squadra è studiare più approfonditamente i meccanismi d’azione dei singoli geni associati all’autismo, investigare le differenze di genere nella diagnosi e comprendere le basi biologiche della variabilità clinica osservata nella popolazione con disturbi dello spettro autistico.