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Malattie monogeniche

Definizione

Una malattia genetica è causata da alterazioni del DNA; sono suddivise in cromosomiche quando l’anomalia riguarda il numero o la struttura dei cromosomi (sindrome di Down, sindrome di Turner, ecc.), monogeniche  se vi è un’alterazione in un singolo gene (fibrosi cistica, sindrome dell’X-fragile) o poligeniche multifattoriali dovute all’interazione di più geni alterati con fattori ambientali (malattie cardiovascolari, diabete, ecc.)

Che cos’è un gene?

Il gene, è un segmento di DNA (acido desossiribonucleico) che può essere considerato come una parola che assume significato diverso a seconda della successione (sequenza) di lettere che la compone. Le lettere di questo speciale alfabeto sono composti chimici chiamati basi e sono solo quattro (A, C, G, T rispettivamente per Adenina, Citosina, Guanina, Timina) ma le parole (geni) che sono scritte nel DNA, la molecola della vita, sono molto lunghe (generalmente alcune migliaia di basi) e numerose, circa 25.000. L’insieme dei geni costituisce il patrimonio genetico di un individuo (genotipo). Dal punto di vista biologico, un gene contiene le istruzioni (codice genetico) per fabbricare una proteina. Ogni gene codifica per una particolare proteina, per cui esistono moltissime proteine, ciascuna con una specifica funzione (ad esempio la proteina chiamata cheratina costituisce i capelli e le unghie, la tripsina è coinvolta nella digestione dei cibi, la distrofina è presente con altre proteine nei muscoli).
In ogni individuo, ciascun gene è presente in duplice copia, uno sul cromosoma di origine materna, l’altro su quello di origine paterna. Le due copie sono, generalmente, entrambe funzionanti, cioè contengono le istruzioni corrette per produrre la proteina (Fig.1). Un’eccezione è costituita dagli individui di sesso maschile che hanno i geni presenti sul cromosoma X in singola copia (emizigoti).

Ogni gene è presente in doppia copia

Fig.1 – Ogni gene è presente in doppia copia, una sul cromosoma di origine paterna,
l’altra su quello di origine materna. Un gene contiene le istruzioni,
sottoforma di successione di basi (AGTGCT…), per la produzione di una proteina.

Cosa succede quando un gene non funziona?

Nella popolazione umana, vi sono alcuni individui in cui una o tutte e due le copie del gene presentano una variazione (mutazione) nella successione delle lettere, che si traduce nel fornire istruzioni errate per la produzione della proteina, che quindi risulta difettosa e non svolge in maniera corretta la propria funzione; in questi casi siamo di fronte ad una malattia genetica. Le diverse versioni di un gene prendono il nome di alleli per cui si parla di allele normale o mutato se il gene è, rispettivamente, nella versione normale o presenta alterazioni nella sequenza delle basi (Fig.2)

Versione (allele) normale e mutata di un gene 
Fig.2 – Versione (allele) normale e mutata di un gene. L’allele con mutazione produce una proteina alterata, non funzionante.
Omozigoti ed eterozigoti

Nella popolazione, gli individui che possiedono alleli identici per un dato gene sono definiti omozigoti; gli omozigoti possono essere normali (selvatici) o mutati se entrambi gli alleli sono, rispettivamente, normali o mutati, con la stessa mutazione in tutte e due gli alleli (Fig.3).
I soggetti che, per un certo gene, hanno due alleli differenti, uno normale e l’altro con una mutazione, si definiscono eterozigoti (Fig.3). Se in un individuo entrambi gli alleli di un gene sono mutati, ma presentano due mutazioni diverse, si parla di eterozigote composto (Fig.3)

Omozigoti ed eterozigoti 
Fig.3 - Omozigoti ed eterozigoti
Come si classificano le malattie monogeniche?

Le malattie monogeniche si classificano in base:
1) alla localizzazione cromosomica del gene in:
-    autosomiche se il gene si trova su una delle 22 coppie di autosomi;
-    legate al sesso (X-linked o Y-linked) se il gene mappa su uno dei cromosomi sessuali (X o Y);
2) all’effetto del gene alterato in:
-    dominanti se il carattere patologico si manifesta quando è alterata solo una delle due copie del gene
-    recessive se il carattere patologico si manifesta solo quando sono alterate entrambe le copie del gene


Le malattie genetiche monogeniche possono essere trasmesse?

La trasmissione ereditaria, cioè alla generazione successiva, delle malattie monogeniche può avvenire con diverse modalità:
-    autosomica recessiva
-    autosomica dominante
-    legata al sesso

Consulenza genetica

E’ un procedimento attraverso il quale i pazienti e i loro familiari a rischio di una malattia che è o potrebbe essere ereditaria vengono informati, in termini comprensibili, sulla natura ereditaria o meno, sul rischio di trasmissione all’interno della famiglia, sulle possibilità di diagnosi e trattamento pre e postnatale.