Il mondo della genetica sta vivendo una rivoluzione grazie a nuove tecnologie di sequenziamento del DNA. Uno studio coordinato dall’Università di Verona con il contributo dell’Università di Torino e della Città della salute e della scienza di Torino ha dimostrato che un solo esperimento di sequenziamento può sostituire i tradizionali test di laboratorio per la diagnosi delle malattie da imprinting.
Le malattie da imprinting sono condizioni genetiche rare causate da alterazioni nell’epigenetica il meccanismo che regola l’attività dei geni senza modificare la sequenza del DNA. Tra queste, lo spettro di Beckwith-Wiedemann (Bwsp) è la più frequente e si manifesta con crescita corporea eccessiva e un aumentato rischio di tumori in età pediatrica.
Il sequenziamento long-read e i suoi vantaggi
Le tecnologie di sequenziamento di terza generazione sviluppate da Oxford Nanopore Technologies permettono di analizzare lunghi frammenti di DNA in un’unica lettura. Questo approccio, chiamato long-read consente di ottenere informazioni sulla sequenza del DNA, sulla metilazione, sul numero di copie dei geni e sull’origine materna o paterna delle varianti, tutto in un solo esperimento.
Uno dei principali vantaggi di questa tecnologia è la possibilità di leggere direttamente la metilazione del DNA senza ricorrere a trattamenti chimici che potrebbero danneggiare il campione. Inoltre, la tecnica dell’adaptive sampling permette di concentrare l’analisi sui geni di interesse senza amplificare il DNA con la PCR, evitando così di alterare il segnale naturale di metilazione.
I risultati dello studio
Il gruppo di ricerca ha confrontato tre configurazioni di sequenziamento long-read su tre pazienti con diagnosi già nota. La configurazione più performante ha raggiunto una copertura media di 169 volte nelle regioni di interesse, fornendo sia un’analisi mirata dei geni coinvolti sia una visione generale del genoma.
In tutti e tre i pazienti, il sequenziamento ha identificato correttamente le alterazioni genetiche o epigenetiche responsabili della malattia. Questo include due casi di disomia uniparentale paterna in mosaico e un caso di perdita di metilazione della regione di controllo IC2.
Riduzione dei costi e applicabilità
Un’analisi successiva ha mostrato che la quantità di sequenziamento necessaria può essere più che dimezzata senza perdere accuratezza diagnostica, aprendo la strada a costi più contenuti. Inoltre, il dispositivo portatile MinION ha raggiunto una copertura superiore alla soglia raccomandata per la diagnostica genetica, dimostrando che l’approccio è applicabile anche in laboratori con risorse più limitate.
Il futuro del sequenziamento del DNA
“Il sequenziamento mediante nanopori rappresenta un cambio di paradigma”, ha dichiarato Massimo Delledonne dell’Università di Verona. “Permette di analizzare direttamente, in un’unica lettura, lunghi frammenti di DNA e le loro modificazioni epigenetiche, superando molti dei limiti delle tecnologie tradizionali.”
Alfredo Brusco dell’Università di Torino ha aggiunto: “Anche se meno rumorosa della rivoluzione legata all’intelligenza artificiale, il sequenziamento di terza generazione apre le porte a una rivoluzione della nostra comprensione del genoma umano.”
Nonostante i risultati promettenti, i ricercatori sottolineano che questi risultati sono preliminari e devono essere confermati su un numero più ampio di pazienti prima di poter entrare nella pratica clinica di routine. Il confronto con le tecniche diagnostiche tradizionali resterà comunque necessario nella fase di validazione.
Nel corso del 2026 sono stati annunciati diversi accordi industriali per integrare questa tecnologia nei test genetici e nuovi programmi di sequenziamento su larga scala che includono, per la prima volta, la mappatura sistematica della metilazione del DNA in decine di migliaia di persone. Lo studio di Verona e Torino si inserisce in questo scenario internazionale, con uno dei primi esempi applicati a una malattia da imprinting.
