Scienziati italiani scoprono un nuovo gene responsabile dell’autismo: lo studio

Identificato un nuovo gene responsabile dell'autismo, o meglio, di una specifica forma di disturbo dello spettro autistico, una definizione introdotta recentemente e considerata dagli esperti più idonea per descrivere questa condizione del neurosviluppo. Gli scienziati hanno scoperto che mutazioni su questo gene, chiamato CAPRIN1 e responsabile della codifica della proteina Caprin-1, innescano un disturbo autosomico dominante caratterizzato da difficoltà nel linguaggio, deficit di attenzione ed iperattività, disabilità intellettiva e autismo. Le mutazioni sul gene sono legate anche a conseguenze somatiche, come problemi agli occhi e respiratori, convulsioni, sviluppo ritardato, anomalie negli arti e altro ancora. La scoperta può essere un aiuto prezioso per comprendere le basi genetiche dei disturbi dello spettro autistico – sono oltre mille i geni individuati associati alla condizione – e gettare le basi per future terapie, eventualmente legate al promettente editing genetico.

A scoprire che il gene CAPRIN1 è responsabile di una severa forma di disturbo dello spettro autistico è stato un team di ricerca internazionale guidato da scienziati italiani dell’Università di Torino e dell'unità di Genetica medica universitaria della Città della Salute di Torino, che hanno collaborato a stretto contatto con i colleghi dell'Istituto di genetica umana dell'Ospedale universitario di Colonia (Germania), del Dipartimento di Genetica Molecolare dell'Università di Toronto, del Seaver Autism Center for Research and Treatment – Icahn School of Medicine al Mount Sinai (Stati Uniti), del Dipartimento di Genetica Clinica del Centro Medico dell'Università di Rotterdam (Paesi Bassi) e di molti altri istituti. I ricercatori, coordinati dal professor Alfredo Brusco, docente di Genetica medica presso il Dipartimento di Scienze Mediche dell'ateneo piemontese, hanno identificato il gene dopo aver sequenziato il genoma e l'esoma di centinaia di pazienti, un lavoro lungo e complesso svolto in seno al Progetto NeuroWES partito nel 2015.

Proprio grazie a questo programma è stato individuato un paziente piemontese con una condizione particolare; l'assenza di una porzione di un cromosoma dove si trovava proprio il gene CAPRIN1. La sua scoperta, come indicato in un comunicato stampa dell'ateneo torinese, ha permesso di intuire il ruolo del gene nella patogenesi e identificare in tutto 12 pazienti con questa specifica forma di disturbo dello spettro autistico. Per dimostrare il ruolo del gene nello sviluppo dell'autismo la dottoressa Lisa Pavinato e i colleghi hanno condotto esperimenti in vitro con specifiche cellule pluripotenti, le CAPRIN1 +/- iPSC umane (hiPSC). In parole semplici, grazie alla tecnica di editing genetico CRISP/Cas9 (il “taglia e incolla” del DNA) hanno spento una delle due copie del gene e osservato la funzionalità dei neuroni derivati. “Abbiamo utilizzato la tecnologia CRISPR/Cas9 per modificare cellule pluripotenti umane in coltura in modo da spegnere una delle due copie del gene, mimando così la situazione dei pazienti. La parte più complessa dello studio è stata derivare dei neuroni da queste cellule, e studiarne la funzione in laboratorio”, ha dichiarato la scienziata.

I ricercatori hanno rilevato che la perdita di una delle copie dei geni determina “un’alterazione della organizzazione e della funzione dei neuroni, nonché della loro attività elettrica”. Tra le altre anomalie individuate anche una segnalazione alterata del calcio e un incremento dello stress ossidativo, "due meccanismi che possono influenzare direttamente lo sviluppo, il mantenimento e la funzione delle reti neuronali", come spiegato nell'abstract dello studio. In conclusione, queste anomalie legate a un'alterazione genetica possono essere l'innesco biologico della forma di autismo oggetto di studio. Ulteriori analisi hanno inoltre evidenziato che il gene è coinvolto nella sintesi di numerose proteine legate ai neuroni. I dettagli della ricerca “CAPRIN1 haploinsufficiency causes a neurodevelopmental disorder with language impairment, ADHD and ASD” sono stati pubblicati sull'autorevole rivista scientifica Brain.