Una innovativa tecnologia di sequenziamento del DNA promette diagnosi più rapide e accurate
per le malattie genetiche rare nei neonati, favorendo interventi precoci e migliorando la prognosi
Un recente studio pubblicato sull’International Journal of Neonatal Screening ha esplorato l’utilizzo del sequenziamento a “lettura lunga” (Long-Read Sequencing, LRS) come strumento diagnostico per l’iperplasia surrenalica congenita (CAH), una malattia genetica rara che può essere potenzialmente letale se non identificata e trattata tempestivamente. Lo studio è stato condotto in Cina: i nati tra gennaio 2017 e dicembre 2022 nel Fujian, nel caso di positività allo screening biochimico neonatale (il classico prelievo di gocce di sangue dal tallone che viene fatto in ospedale), sono stati reclutati per una valutazione basata su LRS. I risultati confermano il potenziale della tecnologia nell’identificazione di mutazioni nel gene CYP21A2, ma sono necessari altri studi per validare l’efficacia su scala più ampia.
L’IPERPLASIA SURRENALICA CONGENITA
Il termine iperplasia surrenalica congenita (CAH) include un gruppo di malattie genetiche ereditarie caratterizzate da un’insufficiente produzione di ormoni steroidei da parte delle ghiandole surrenali, in particolare cortisolo e, in alcune forme, aldosterone. Questa condizione è causata da mutazioni in geni che codificano per enzimi coinvolti nella sintesi degli ormoni steroidei, con il deficit di 21-idrossilasi – con mutazioni a carico del gene CYP21A2 – che rappresenta circa il 95% dei casi.
La CAH si trasmette con modalità autosomica recessiva, il che significa che un individuo deve ereditare due copie mutate del gene (una da ciascun genitore) per manifestare la malattia. La gravità dei sintomi varia in base al tipo e all’entità del difetto enzimatico. Nelle forme più severe, l’insufficiente produzione di cortisolo e aldosterone può portare a crisi surrenaliche potenzialmente letali nei neonati. La diagnosi precoce è quindi fondamentale. Il trattamento standard prevede una terapia ormonale sostitutiva con glucocorticoidi per compensare la carenza di cortisolo e, se necessario, con mineralcorticoidi per correggere il deficit di aldosterone. Un monitoraggio regolare è essenziale per adattare la terapia alle esigenze del paziente e prevenire complicanze a lungo termine.
COS’È IL SEQUENZIAMENTO A LETTURA LUNGA?
Il sequenziamento a lettura lunga è una tecnologia genomica di nuova generazione che consente di leggere segmenti estesi di DNA, spesso superiori a 10.000 basi, in un’unica sequenza continua. Rispetto al più diffuso sequenziamento a lettura corta (Short-Read Sequencing, SRS), che frammenta il DNA in piccoli tratti da poche centinaia di basi e poi li ricompone in fase di analisi, il LRS offre una rappresentazione più fedele e dettagliata del genoma. Questo è particolarmente vantaggioso per rilevare varianti strutturali complesse, mutazioni in regioni ripetitive o omologhe e riarrangiamenti genetici difficili da mappare con le tecniche tradizionali. In ambito clinico, il sequenziamento a lettura lunga si sta affermando come uno strumento prezioso per la diagnosi delle malattie genetiche rare, poiché migliora l’accuratezza, riduce i falsi positivi e negativi e può velocizzare l’accesso a trattamenti mirati fin dai primi giorni di vita. Questa tecnica è particolarmente utile per individuare mutazioni complesse, come quelle presenti nel gene CYP21A2, responsabile della forma più comune di iperplasia surrenalica congenita.
LO STUDIO CINESE
I ricercatori hanno condotto uno studio su neonati nati tra gennaio 2017 e dicembre 2022 nella provincia di Fujian, Cina. L’obiettivo era valutare l’efficacia del LRS come strumento di screening genetico di secondo livello per la diagnosi precoce della CAH.
In questo studio retrospettivo, 1.774.555 neonati sono stati sottoposti a screening, ottenendo un tasso di positività dello 0,20%. Di questi neonati ad alto rischio, 3411 sono stati richiamati per una nuova valutazione tramite LRS per risultati sospetti. Infine, 66 neonati sono stati diagnosticati con CAH. La LRS è stata eseguita su 57 neonati con iperplasia surrenalica congenita da deficit della 21-idrossilasi (malattia candidata a entrare nel panel dello screening neonatale esteso) e sono stati identificati 109 alleli varianti. Inoltre, 647 neonati con risultati sospetti positivi sono stati genotipizzati e 41 sono stati identificati come portatori.
Il LRS ha dimostrato un’elevata accuratezza nell’identificare mutazioni nel gene CYP21A2, migliorando la precisione diagnostica rispetto ai metodi convenzionali. L’integrazione del LRS nel percorso diagnostico ha permesso di ridurre i falsi positivi e di confermare rapidamente i casi sospetti, facilitando un intervento terapeutico tempestivo. La LRS, infatti, può fornire genotipi completi in circa un giorno e mezzo, a un costo inferiore a 20 dollari per campione, migliorando efficacemente l’efficienza dell’analisi. Questa strategia di screening combinato potrebbe quindi essere raccomandata per i programmi di screening in futuro.
LRS: IL FUTURO DELLO SCREENING NEONATALE?
L’adozione del sequenziamento a lettura lunga come parte integrante dei programmi di screening neonatale potrebbe rivoluzionare la diagnosi precoce di malattie genetiche rare come la CAH. La tecnologia ha mostrato potenziale per essere implementata come strumento di screening di secondo livello, soprattutto in contesti con risorse limitate. Una diagnosi tempestiva consente di avviare trattamenti appropriati fin dai primi giorni di vita, migliorando significativamente la prognosi e la qualità della vita dei pazienti.
Sebbene i risultati siano promettenti, sono necessari ulteriori studi per validare l’efficacia del LRS su larga scala e per valutare la sua applicabilità ad altre malattie genetiche. L’integrazione di tecnologie avanzate come il LRS nei programmi di screening neonatale rappresenta un passo avanti verso una medicina più precisa e personalizzata.
