Il nuovo passo verso il pangenoma umano: due studi su Nature rileggono oltre 1.000 genomi con tecnologie long‑read.
Negli ultimi due decenni, il percorso verso la completa comprensione del genoma umano ha visto tappe fondamentali. Human Genome Project, concluso nel 2003, ha offerto la prima sequenza “di riferimento”, ma basata su pochi individui. Nel 2015, il 1000 Genomes Project ha ampliato l’orizzonte, sequenziando oltre 2.500 genomi individuali. Oggi, grazie a due studi pubblicati su Nature, si compie un enorme balzo avanti: siamo vicini al pangenoma umano, un atlante evoluto dei geni e delle varianti della specie.
Come è stata realizzata la panoramica più completa
I due studi si basano sul riletto di 1.019 genomi provenienti da 26 popolazioni, coprendo tutti e cinque i continenti. Coordina il progetto l’European Molecular Biology Laboratory (EMBL) di Heidelberg, con partner come Heinrich Heine University Düsseldorf, Centre for Genomic Regulation di Barcellona e l’Institute of Molecular Pathology di Vienna, assieme allo Human Genome Structural Variation Consortium negli USA.
Finora, le tecniche di sequenziamento short‑read leggevano minuscoli frammenti di DNA. Le nuove tecnologie long‑read, con letture che raggiungono decine di migliaia di basi per volta, permettono ora l’assemblaggio completo del genoma, compreso il cosiddetto “DNA ripetitivo”, in passato difficile da risolvere.
Il primo studio ha identificato oltre 167.000 varianti strutturali, raddoppiando la conoscenza precedente. Ogni persona esibisce in media 7,5 milioni di basi coinvolte da questi cambiamenti, che includono inserzioni, delezioni, inversioni e duplicazioni. Tali varianti sono spesso associate a malattie, inclusi alcuni tumori.
Dalle grandi cohorti ai dettagli cromosomici
Il secondo studio, invece, analizza 65 genomi con livello di dettaglio “senza precedenti”. Grazie a tecniche combinate, il team ha ricostruito quasi interamente i cromosomi, comprese regioni complesse come i centromeri. È il completamento delle parti più intricate del genoma, ignorate in precedenza.
Insieme, i due lavori offrono due approcci complementari: uno esteso e su larga scala, l’altro profondo e granularissimo, grazie a algoritmi innovativi ideati ad hoc.
Questi studi segnalano un punto di svolta: varianti rare (59 % delle 167.000 scoperte sono presenti in meno dell’1 % delle persone) permetteranno di ridurre drasticamente il numero di varianti candidate nella diagnosi di malattie genetiche, semplificando l’identificazione di cause e potenziali terapie.
