La “materia oscura” del genoma dei gatti, così simile a quello umano

Il genoma del gatto assomiglia al genoma umano più di quasi quello di tutti gli altri mammiferi e può far luce sulle nostre malattie

[2 Agosto 2021]

Secondo lo studio “Cats – telomere to telomere and nose to tail”, pubblicato  su Trends in Genetics da. Leslie Lyons e Wes Warren della College of Veterinary Medicine dell’università del Missouri e da William Murphy del Department of Veterinary Integrative Biosciences della Texas A&M University, «Mentre i cani possono essere i migliori amici dell’uomo, i gatti sono geneticamente più simili agli umani di quasi tutti gli altri mammiferi». Risultati  arrivano dopo decenni di sequenziamento del DNA del genoma da parte del team  della Lyons, che è convinta che «La genetica comparata può svolgere un ruolo chiave nella medicina di precisione e nella medicina traslazionale, in particolare per le malattie ereditarie che colpiscono sia i gatti che gli esseri umani, come il rene policistico e la cardiomiopatia ipertrofica, Come ricercatori, tutto ciò che possiamo imparare sull’identificazione delle cause delle malattie genetiche nei gatti o su come trattarle può essere utile per curare gli esseri umani con la stessa malattia».

Grazie ai continui miglioramenti della tecnologia di sequenziamento del DNA, la Lyons e il suo team hanno creato un assemblaggio del genoma del gatto che è quasi completo al 100% e  hanno scoperto che «Il layout del genoma del gatto è molto simile al genoma umano, persino più simile a quello di topi o cani».

La Lyons spiega che «Dei 3 miliardi di paia di basi di DNA che compongono il genoma dei mammiferi, solo il 2% del DNA è codificato in proteine ​​che aiutano il nostro corpo a svolgere le funzioni naturali. Il DNA della “materia oscura”, o il 98% del DNA senza funzioni ovvie, può svolgere un ruolo regolatore nell’attivazione o disattivazione di determinati geni, ma tale ruolo non è completamente compreso dai ricercatori. Vogliamo trovare gli elementi regolatori nella materia oscura dove potrebbe esserci DNA specifico che attiva o disattiva i nostri geni e, poiché i gatti hanno un genoma molto simile a quello umano, anche la materia oscura è organizzata in modo simile. Con una migliore comprensione del genoma del gatto, possiamo provare a individuare e trovare quelle sequenze regolatorie e quindi sviluppare potenzialmente terapie che attiverebbero o disattiverebbero tali sequenze. Se possiamo spegnere un intero gene, forse possiamo spegnere un intero cancro o una malattia che la mutazione genetica stava causando».

Scoprendo mutazioni genetiche che causano malattie, lo studio e la ricerca che ci sta dietro migliorano il benessere degli animali. In uno studio precedente, Lyons aveva localizzato la mutazione specifica nel gene responsabile della sindrome di Chediak-Higashi in un gatto domestico, una condizione rara sia nei gatti che nell’uomo che indebolisce il sistema immunitario e rende il corpo più vulnerabile alle infezioni. La sua ricerca è anche utile per prevenire che le malattie ereditarie vengano trasmesse alle generazioni future.

La scienziata statunitense aggiunge: «Per le condizioni più rare, stiamo diventando abbastanza bravi a scoprire geni in cui c’è una singola mutazione che causa qualcosa di buono o cattivo, ma le malattie più comuni tra la popolazione in generale, come l’asma, il diabete, l’obesità, l’ipertensione e le allergie, sono spesso più complesse. Dato che queste sono tutte condizioni comuni che colpiscono i gatti così come gli esseri umani, ulteriori ricerche sul confronto tra il gatto e il genoma umano possono aiutarci forse a capire un giorno quali diversi geni e meccanismi interagiscono per creare queste malattie complesse».

Secondo la Lyons, «La pandemia di Covid-19 evidenzia l’importanza della medicina traslazionale. Oltre al fatto che il coronavirus causa il Cpvid-19 nell’uomo, provoca anche la peritonite infettiva felina nei gatti, che può essere fatale. Alcuni anni fa, abbiamo appreso che il farmaco remdesivir era efficace nel curare i gatti dalla peritonite infettiva felina. Quindi, quando è iniziata la pandemia, sapevamo che potevamo prendere in considerazione di trattare gli esseri umani per il Covid-19 perché i recettori per il virus sono simili tra i gatti e gli esseri umani. Sono necessarie ulteriori ricerche, in quanto ci sono ancora domande alle quali rispondere. Ci sono ancora molte cose che non sappiamo ancora, incluso perché alcuni gatti si ammalano molto e altri no? Perché alcuni umani muoiono di Covid-19 mentre altri non mostrano sintomi? Comprendere meglio la biologia e il corredo genetico del gatto ci aiuterà a comprendere meglio anche la biologia degli umani».

La medicina di precisione sarà una componente chiave della NextGen Precision Health Initiative, contribuendo ad accelerare le scoperte per curare gatti ed esseri umani. La Lyons è affascinata dal ruolo che la genetica felina avrà nella medicina di precisione, «Ponendo le basi per trattamenti su misura e specifici in base al corredo genetico individuale di un paziente, indipendentemente dal fatto che il paziente abbia due o quattro zampe». E conclude: «I nostri obiettivi generali sono quelli di rendere i gatti più sani alleviando i problemi genetici e utilizzare tali informazioni per informare la medicina umana sulla base di ciò che apprendiamo. Il nostro lavoro può anche aiutare a ridurre le condizioni ereditarie nei gatti che non vengono trasmesse alla loro prole».