Introduzione

Le mutazioni genetiche sono cambiamenti nelle sequenze di nucleotidi che compongono il DNA (acido desossiribonucleico). I nucleotidi sono piccole unità ripetute composte da una base azotata (adenina, timina, citosina, guanina abbreviate in A ,T, C, G), da uno zucchero e da un gruppo fosfato. Le mutazioni possono consistere nel cambiamento di un singolo nucleotide all'interno della sequenza che costituisce un gene o interessare regioni più lunghe di DNA contenenti le sequenze di più geni che possono presentare, oltre alle sostituzioni nucleotidiche, inserzioni, duplicazioni, eliminazione (delezione) e inversione di frammenti del DNA.

Le mutazioni possono presentarsi in:

• cellule germinali, ossia ovuli e spermatozoi, come alterazioni permanenti e trasmissibili dai genitori ai figli
• cellule somatiche (del corpo), che si verificano spontaneamente ad un certo punto della vita. Questo tipo di mutazione non viene trasmesso ai figli

Studi sperimentali hanno dimostrato che le mutazioni possono essere causate da fattori esterni, ad esempio ambientali, o da alterazioni dei processi di trasformazione (metabolismo) che avvengono all'interno della cellula.

Le mutazioni, inoltre, vanno suddivise in dominanti e recessive. Mentre le prime causano un cambiamento visibile anche quando sono presenti su una singola copia del gene, le seconde devono essere presenti in doppia copia per causare la malattia o, comunque, manifestare il loro effetto. In presenza di una singola copia del gene mutato, ereditata quindi solo da uno dei genitori, le mutazioni recessive possono essere presenti nel DNA senza produrre alcun effetto. Una persona deve ereditare due copie del gene mutato, una dalla madre e una dal padre, per essere affetta da una malattia genetica causata da una mutazione recessiva. In presenza di una singola copia della mutazione si parla di portatori sani.

Esistono mutazioni cosiddette letali, ossia incompatibili con il normale sviluppo di un embrione, feto, neonato. Sebbene non dimostrato, alcune forme di sterilità vengono associate alla presenza di mutazioni.

Il Progetto Internazionale Genoma, sviluppato tra il 1990 e il 2000, attraverso l'analisi (sequenziamento) dell’intero genoma umano, ha portato nuove conoscenze e fornito molte informazioni sui meccanismi di regolazione e sul coinvolgimento dei diversi geni nello sviluppo delle malattie. Negli stessi anni lo sviluppo di banche dati ha consentito di confrontare le sequenze di geni ottenute da individui diversi con il fine ultimo di identificare dei marcatori genetici associati alle malattie e i possibili bersagli per nuove terapie.

Sebbene le mutazioni siano spesso associate all'insorgenza di malattie, va chiarito che non tutte sono dannose, anzi, in alcuni casi un cambiamento nella sequenza del DNA può risultare favorevole. A conferma di ciò, il sequenziamento del genoma ha dimostrato come molte mutazioni si siano diffuse nella popolazione e siano adesso presenti in molti individui. Quando una mutazione trova le condizioni per diffondersi e supera la frequenza dell’1% nella popolazione, non si parla più di mutazione, ma di polimorfismo.