Una firma genetica comune per obesità, diabete e cancro al seno

DNA E DINTORNI
Uno studio italiano è riuscito a ripulire dal rumore di fondo l’informazione proveniente da diverse indagini identificando un tassello mancante che la ricerca cercava da tempo


Un gruppo di 38 geni potrebbe spiegare il legame nascosto tra obesità, diabete e tumore del seno. Lo ha identificato un gruppo di ricercatori del Centro della Complessità e dei Biosistemi (CC&B) dell’Università di Milano in uno studio pubblicato sulla rivista NPJ Systems Biology and Applications.

Da tempo è noto che studi clinici ed epidemiologici hanno sollevato il sospetto di un rapporto tra obesità, cancro alla mammella e diabete. A oggi, tuttavia, non la ricerca non era ancora stata in grado di fornire una conferma di questa relazione a livello di espressione genetica. Ciò è dovuto a una serie di fattori: il principale è legato puramente tecnico, legato alla qualità dei dati ottenuti dalla ricerca e, in particolare, la presenza di una grande quantità di rumore di fondo, che rende difficile individuare alcuni elementi ricorrenti nei risultati delle analisi di migliaia di geni in molti individui diversi.

«Nel campo biomedico vengono effettuati moltissimi esperimenti, grazie ai quali è stato possibile raccogliere ingenti quantità di dati biologici in diversi database pubblici», dice Caterina La Porta, membro del CC&B e professoressa di patologia generale al dipartimento di Scienze e politiche ambientali dell’Università di Milano. «Combinare set di dati provenienti da studi diversi sarebbe molto utile per ottenere informazioni sempre più accurate e rilevanti, ma ciò comporta anche un problema, chiamato batch effect», aggiunge La Porta, che ha coordinato la ricerca.

«I dati provenienti da ciascun esperimento sono infatti condizionati da cause tecniche che non hanno a che fare con i fattori biologici. Questo genera un rumore di fondo che può mascherare alcune differenze importanti dal punto di vista biologico quando si confrontano campioni appartenenti a lotti diversi».

Ora, tramite l’utilizzo di due tecniche chiamate decomposizione ai valori singolari e analisi di deregolazione dei pathway i ricercatori sembrano aver mitigato il problema.

In questo modo sono riusciti a individuare 38 geni che sono espressi in maniera diversa negli adipociti provenienti dalle persone obese rispetto a quelli provenienti da persone non obese. Una sorta di firma genetica, dunque, che sembra caratterizzare in maniera specifica la condizione di obesità. Questi geni sono associati a processi di infiammazione e risposta immunitaria, e a complicazioni note dell’obesità come il diabete di tipo 2 e l’infertilità.

Inoltre è noto che presentino anomalie analoghe anche nelle donne con cancro alla mammella, il che sembra quindi confermare l’associazione fra questo tipo di tumore e l’obesità.

«La forza del nostro lavoro deriva dall’uso di metodi di filtraggio e riduzione del rumore particolarmente appropriati, grazie ai quali siamo riusciti a mitigare il batch effect. Questa strategia di analisi potrebbe venir utilizzata anche per studiare altre patologie, consentendo di sfruttare con maggior accuratezza l’enorme quantità di dati accumulati nella letteratura biomedica», conclude La Porta. «Grazie a questo approccio, siamo riusciti a identificare una lista di geni caratteristici dell’obesità, che sono anche associati al diabete di tipo 2 e al cancro alla mammella. Il tutto con un grado di precisione simile a quello usato per identificare il Bosone di Higgs».