Uno studio coreano confrontato due livelli di sequenziamento del genoma nella diagnosi delle forme genetiche di ipoacusia per capire la validità della versione a basso costo
Quando la sordità o l'ipoacusia hanno un'origine genetica, individuare la variante responsabile può cambiare in modo concreto il percorso di un paziente. Può orientare le scelte terapeutiche, permettere di capire come evolverà la malattia e aprire la strada alla consulenza genetica per il resto della famiglia. Lo strumento più completo per questo tipo di indagine è il sequenziamento dell'intero genoma, che legge non solo i geni ma anche le vaste regioni di DNA che li circondano. È un esame importante, ma anche costoso, e il suo prezzo resta uno dei motivi per cui non è offerto di routine a tutti i pazienti che potrebbero averne bisogno.
DUE LIVELLI DI PROFONDITÀ A CONFRONTO
Un gruppo di ricercatori della Yonsei University, in Corea del Sud, ha provato a capire se una versione più economica dello stesso esame possa comunque fare il suo lavoro. Lo studio, pubblicato tra gli Scientific Reports di Nature, ha messo a confronto due modalità di sequenziamento del genoma in persone con ipoacusia: quella “standard”, che legge ogni tratto di DNA circa 30 volte (indicata come WGS 30x) e una versione a bassa profondità, che lo legge solo circa 10 volte (WGS 10x). Più un tratto di DNA è letto, più cresce l'affidabilità del risultato e leggerlo meno volte riduce i costi, ma in teoria potrebbe far sfuggire qualche variante.
COSA CAMBIA PER IL PAZIENTE
Che cosa cambia, in pratica, per chi si trova a valutare uno di questi test? “Trattandosi di una patologia con un’alta eterogeneità clinica e genetica, e quindi molto complessa da studiare e con numerosi geni associati e meccanismi molecolari non ancora identificati, un sequenziamento “low-coverage” potrebbe avere una sensibilità inferiore”, spiega Giorgia Girotto, Professore Ordinario di Genetica Medica, Direttore Scuola di Specializzazione in Genetica Medica (Università degli Studi di Trieste) e Responsabile S.S. Laboratorio di Genomica e Bioinformatica dell’IRCCS Burlo Garofolo. “Non possiamo quindi semplicemente affermare che il sequenziamento 10x sia ‘meno preciso’, Può essere sufficiente per identificare molte varianti clinicamente rilevanti, ma non è equivalente al 30x e la sua adeguatezza dipende dal tipo di variante e gene coinvolto”.
IL CONFRONTO DIRETTO SUI SEI PAZIENTI
Per verificarlo, i ricercatori hanno prima confrontato due gruppi di pazienti diversi, uno esaminato a 10x e uno a 30x. Qui l'esame più approfondito ha effettivamente individuato più varianti in generale, ma questo confronto da solo non bastava, perché i due gruppi non erano equivalenti. Quello sottoposto all'esame “leggero” comprendeva soprattutto persone con ipoacusia insorta in età adulta, condizione notoriamente più difficile da spiegare con una singola causa genetica. Per avere un paragone più corretto, il team ha quindi selezionato sei persone e le ha sequenziate con entrambi i metodi, confrontando i risultati sullo stesso individuo.
È in questo confronto diretto che emerge il dato più interessante: tutte le varianti genetiche già note come causa o comunque clinicamente rilevanti in quei sei pazienti sono state ritrovate sia con l'esame a 30x sia con quello a 10x. Ciò vale non solo per le mutazioni “classiche”, quelle che riguardano un singolo punto del DNA, ma anche per tipi di alterazione più complessi, come una delezione di una porzione del gene STRC, nota causa di ipoacusia, e alcune varianti del DNA mitocondriale, la piccola porzione di materiale genetico ereditata solo per via materna, che può anch'essa causare forme di sordità.
I LIMITI DA CONOSCERE
Lo studio segnala però anche dei limiti importanti, che vale la pena conoscere prima di pensare a questo esame come un'alternativa equivalente. Le piccole inserzioni o perdite di materiale genetico (i cosiddetti indel) sono risultate meno affidabili a bassa profondità: il tasso di richiamo corretto, cioè la capacità di ritrovare le stesse varianti individuate con l'esame standard, è sceso a circa l'81%, contro il 95% ottenuto per le varianti più semplici. Ancora più critico il capitolo delle ripetizioni brevi di DNA (le STR), coinvolte in alcune malattie genetiche da espansione. I risultati ottenuti a 10x e a 30x non coincidevano in modo affidabile.
“Il sequenziamento 10x non ha la stessa sensibilità del 30x per alcune classi di varianti, come le varianti indel, le short tandem repeats e i riarrangiamenti strutturali”, conferma Girotto. “Nelle sordità genetiche, inoltre, la complessità molecolare rende difficile prevedere a priori quale gene o quale variante sia responsabile del fenotipo clinico. Un'eccezione riguarda l'ipoacusia associata al gene STRC. In questo articolo riportano l’utilità del sequenziamento WGS10x nel riconoscere alterazioni a carico del gene STRC, ma altri dati di letteratura sono un po’ discordanti a riguardo e sembra comunque che il sequenziamento 30x riporti un dato più affidabile. Personalmente, considerando la complessità molecolare della patologia e la necessità di massimizzare la sensibilità diagnostica, ritengo comunque più appropriato un sequenziamento ad alta profondità”.
Va inoltre detto che il confronto diretto tra i due esami riguarda soltanto sei persone, selezionate appositamente, perché in loro erano già note varianti rilevanti. Un campione troppo piccolo per trarre conclusioni definitive sulla sensibilità complessiva del test e non rappresentativo di una popolazione generale di pazienti non ancora diagnosticati.
UN TEST COMPLEMENTARE, NON SOSTITUTIVO
Gli autori dello studio sono chiari nel definire il ruolo che questo esame a basso costo potrebbe avere. Non un sostituto del sequenziamento standard, ma un possibile strumento complementare o di screening esplorativo, utile soprattutto quando l'attenzione è rivolta a geni già noti per essere collegati all'ipoacusia. Anche su questo punto, però, la cautela della genetista è d'obbligo. “La decisione dipende molto dalle risorse economiche, gestionali e computazionali del laboratorio che esegue l’analisi”, osserva Girotto. “Considerando il minor costo e il minor carico computazionale, il WGS 10x potrebbe essere utilizzato come strategia di screening esplorativo o complementare in applicazioni cliniche selezionate. Tuttavia, per stabilire quanto sia effettivamente vantaggioso come strategia diagnostica, sarebbe necessario disporre di coorti più ampie e rappresentative. In alternativa, personalmente riterrei utile procedere inizialmente con un’analisi WES [Whole Exome Sequencing, ovvero sequenziamento dell’intero esoma, N.d.R.] costituito principalmente dalle regioni codificanti dei geni) focalizzata sulla porzione codificante del genoma e, in caso di esito negativo, passare a un WGS 30x”.
COSA SIGNIFICA PER I PAZIENTI
Per le famiglie che affrontano un percorso diagnostico per l'ipoacusia, questi risultati non cambiano nulla nell'immediato. Non si tratta di un test già disponibile nella pratica clinica corrente, ma di una ricerca che apre una possibilità futura, da verificare su numeri più ampi. Resta comunque un segnale interessante in un campo, quello della genetica clinica, dove il costo degli esami è spesso l'ostacolo principale che si frappone tra un paziente e una diagnosi.
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