In sintesi

Questa prima parte è l'introduzione teorica al modulo pratico-applicativo sulle analisi per la longevità. La lezione è condotta a due voci: Matteo Cerboneschi, CEO di Next Genomics (il laboratorio che esegue le analisi di genetica, metagenomica ed epigenetica), e la Dott.ssa Silvia Carpitelli, biologa nutrizionista che interpreta i referti e li traduce in nutrizione di precisione. La tesi centrale è che l'invecchiamento sia una lenta perdita di omeostasi non arrestabile, ma fortemente modulabile: la longevità si costruisce agendo sull'ambiente e sullo stile di vita, cioè sulla parte dell'equazione fenotipo = genotipo + ambiente che possiamo cambiare. La medicina di precisione fornisce gli strumenti — genoma, microbioma, epigenoma — per rendere questa azione preventiva oggettiva, misurabile e cucita sul singolo individuo, superando i consigli generici e le impressioni esperienziali. La parte finale entra nel dato genetico vero e proprio, spiegando struttura del genoma e tecnologie di lettura.

Concetti chiave

Invecchiamento (aging) — Lenta degenerazione e perdita di funzionalità biologiche e fisiologiche verso la morte; nella sua essenza è una progressiva perdita dell'omeostasi cellulare e poi fisiologica, ad oggi rallentabile ma non arrestabile.
Longevità — La "nemesi" dell'invecchiamento: l'obiettivo di mantenere il più a lungo possibile il picco di performance biologica, per "invecchiare nel miglior modo possibile" e arrivare sani alla fine.
Fenotipo = genotipo + ambiente — L'equazione che regge tutta la lezione: ciò che siamo oggi nasce dal patrimonio genetico che interagisce con stile di vita e ambiente. Il genotipo non si cambia, l'ambiente sì.
Medicina di precisione — Uso di strumenti diagnostici innovativi per caratterizzare la singola persona su più livelli, individuarne punti deboli e punti di forza e disegnare interventi personalizzati, oggettivi e misurabili.
Prevenzione primaria — L'unica di cui si occupa il corso: si lavora su persone sane, prima che compaia qualsiasi malattia biologica, per innalzare la curva di performance.
Genoma + microbioma — Il modello proposto mette al centro non solo i nostri geni ma anche quelli dei microrganismi simbionti: circa 25.000 geni umani contro ~13 milioni di geni microbici.
Reversibilità ed ereditabilità — Le due chiavi per classificare i tre livelli di dato: il genetico è irreversibile ed ereditabile, il metagenomico e l'epigenetico sono reversibili e (in parte) ereditabili.
SNP / variante a singolo nucleotide — La variazione di una singola base (es. da A a C) nella sequenza del DNA; ha effetti sul fenotipo ed è l'unità di misura dei test genetici.
Blue Zone — Le cinque "zone blu" del mondo dove si vive più a lungo, prova vivente che genetica e stile di vita insieme allungano la vita.

Sviluppo della lezione

1. Chi parla e perché: due sguardi complementari

La lezione è un intervento a due voci. Matteo Cerboneschi si presenta come CEO di Next Genomics, il laboratorio che si occupa delle analisi di genetica, metagenomica ed epigenetica. Silvia Carpitelli è la biologa nutrizionista che collabora con il laboratorio per interpretare e leggere i risultati delle analisi e applicare poi la personalizzazione di precisione sui referti. L'obiettivo dichiarato è spostarsi dalla teoria (già affrontata nelle lezioni precedenti su genetica, metagenomica ed epigenetica, tre argomenti molto vasti) alla parte pratico-applicativa: tradurre queste informazioni e calarle sul singolo individuo, sia a fini di conoscenza sia di trattamento del paziente/cliente. La struttura prevede che Cerboneschi introduca la cornice teorica e che Carpitelli intervenga soprattutto nei passaggi applicativi, quando in una parte successiva del corso si apriranno i singoli report.

2. Invecchiamento e longevità: la perdita dell'omeostasi

Per inquadrare la medicina di precisione si parte sempre da un obiettivo o da un contesto; qui il taglio scelto non è quello medico-specialistico (es. il cardiologo che la applica alle patologie cardiovascolari) ma quello dell'invecchiamento. L'invecchiamento è definito come una lenta degenerazione e perdita di funzionalità biologiche e fisiologiche che conduce inevitabilmente verso la morte. A differenza di un decesso improvviso da incidente, è un processo graduale, la cui parola chiave è omeostasi: si tratta di una progressiva perdita dell'omeostasi prima cellulare e poi fisiologica. Le scoperte recenti di scienza e tecnologia medica hanno però messo a disposizione strumenti che permettono una "nuova alba" nella caratterizzazione delle peculiarità di ogni persona, con l'obiettivo di individuare punti deboli e punti di forza e contrastare l'invecchiamento lavorando sulla sua nemesi: la longevità.

Un fattore abilitante di questa nuova possibilità è la globalizzazione dei mercati, che ha reso disponibili nutrienti e principi fitoterapici da paesi lontani, tra cui i prodotti fermentati (base della nutrizione del microbiota intestinale): ogni cultura ha sviluppato fermentazioni diverse, arricchendo la varietà di microrganismi e nutrienti a disposizione. Il rovescio della medaglia è la globalizzazione del fast food, che parallelamente ha portato a un appiattimento della diversità nutrizionale, tema che ritorna quando si parla di dieta occidentale (povera di varietà) contrapposta a una dieta ricca di alimenti diversi.

3. La curva della performance biologica e le Blue Zone

Viene mostrata la cosiddetta "curva della performance", che rappresenta la potenzialità biologica dell'individuo (la capacità di esprimere al meglio la propria biologia) in funzione dell'età. In condizioni di salute il picco si colloca intorno ai 35-40 anni, dopodiché la curva scende progressivamente fino a un'età ipotetica di fine vita. È una curva tipica dei paesi occidentali, non universale.

Le eccezioni sono le Blue Zone ("zone blu"), circa cinque nel mondo, dove le persone raggiungono un'età molto più lunga. Il caso citato è Okinawa, "l'isola degli immortali", oggetto degli studi sui centenari (viene richiamato il nome di Wilcox). Qui sono stati individuati fattori genetici con ruolo determinante nella longevità: essendo spesso isole, le popolazioni si sono intrecciate tra loro conservando un patrimonio genetico favorevole. Ma la genetica è solo uno degli elementi: vale sempre l'equazione fenotipo = genotipo + ambiente, e lo stile di vita rientra a pieno titolo nell'ambiente. Gli elementi ambientali comuni alle Blue Zone sono:

Restrizione calorica e digiuno (trattati in dettaglio altrove nel corso);
Assenza di inquinanti: aria e acqua pulite hanno un impatto forte anche sulla genetica;
Riduzione dello stress, con particolare peso delle relazioni stabili e dei ruoli sociali indipendenti dalla produttività: in queste zone gli anziani hanno i ruoli più importanti, c'è un riconoscimento dell'esperienza che prescinde dalla produttività — l'opposto della logica occidentale del "chi fa più soldi conta di più";
Forti valori spirituali e pratiche come le arti marziali (variabili da popolo a popolo);
Attività fisica come stile di vita, continua e quotidiana, con adeguato recupero — distinta dall'attività fisica dell'atleta, finalizzata alla prestazione, che con tempi serrati e recupero insufficiente può diventare solo uno stress usurante. Ci siamo evoluti come cacciatori-raccoglitori in movimento, non come impiegati alla scrivania: continuare a fare ciò per cui il corpo è predisposto, gestendo il giusto recupero, è protettivo.

Oltre a Okinawa vengono citate come Blue Zone la Sardegna (molto conosciuta), Nicoya e una zona della California; le principali sono cinque.

4. L'equazione fondamentale: fenotipo = genotipo + ambiente

Alimentazione, stress, valori e relazioni sociali, attività fisica quotidiana costituiscono l'elemento ambientale dell'equazione. Il genotipo riguarda gli aspetti intrinseci del patrimonio genetico, ciò che ci viene trasmesso e tramandato tra generazioni. Un punto cruciale è che gli elementi ambientali non agiscono solo sulla genetica: hanno un impatto epigenetico, cioè modificano l'espressione dei geni; e una scoperta dell'ultimo decennio è che questi profili epigenetici (imprinting) possono trasferirsi alle generazioni future. Restrizione calorica, riduzione dello stress, attività fisica, alimentazione e gestione dello stress di oggi si trasferiranno in parte — non a livello genetico ma epigenetico "superficiale" — nei propri figli. Gli stili di vita, quindi, vanno considerati non solo per sé ma anche per la propria progenie.

Nell'ambiente rientra inoltre la metagenomica: le scelte alimentari, l'attività fisica e lo stress modulano il microbiota. Il più studiato e importante è quello intestinale, ma il corpo è ricoperto di microbiota dentro e fuori — cutaneo, delle mucose (nasale, orale), gastrico (diverso da quello intestinale). È un dialogo continuo: noi modelliamo i microrganismi e loro influenzano noi.

Tornando alla curva: un buon stile di vita ha una capacità di prevenzione, cioè di tenere più alta la curva di performance. Silvia oggi "sta bene" perché ha un buon genotipo e uno stile di vita/ambiente che le permettono una buona espressione della performance; ma esistono potenzialmente tante "versioni di Silvia" diverse, generate da stili di vita e ambienti diversi — in sovrappeso, con problemi, se avesse vissuto in un ambiente inquinato, con un lavoro più stressante o mal pagato, con relazioni sociali non ottimali che influenzano l'assetto ormonale e quindi il fenotipo. Il messaggio: anche chi ha oggi un buon fenotipo può attuare strategie ancora più performanti per mantenerlo; e chi non si ritrova nel proprio fenotipo (peso o altro) può lavorare per rigenerare una versione migliore di sé, potenziando i punti di forza e imparando a gestire i punti deboli agendo su ciò che è modificabile.

5. Prevenzione primaria, secondaria e terziaria

La lezione precisa i termini tecnici, chiarendo che il corso parla esclusivamente di prevenzione primaria:

Prevenzione primaria: su persone oggettivamente sane, senza alcuna malattia biologica, con l'obiettivo di una vita molto lunga; serve a innalzare la curva.
Prevenzione secondaria: interviene all'esordio biologico della malattia, quando questa esiste già a livello cellulare, di tessuto o d'organo ma non è ancora visibile né sintomatica.
Prevenzione terziaria: quando compaiono i sintomi, l'esordio clinico visibile.

Importante non confondere la prevenzione con gli screening. La mammografia, consigliata alle donne intorno ai 40-45 anni, va a cercare le microcalcificazioni del seno: ma quando queste sono presenti si sta guardando qualcosa che c'è già, quindi si tratta di intercettazione precoce e non di prevenzione in senso stretto. La vera prevenzione lavora prima che queste dinamiche si presentino.

6. Prevenzione generica, di precisione ed esperienziale

La prevenzione primaria può declinarsi in tre forme:

Prevenzione generica: applicare buoni consigli di buon senso (non mangiare troppo, fare attività, camminare) validi per tutti e che non richiedono alcuno studio della persona. Utile ma non specifica.
Prevenzione di precisione: usa la diagnostica innovativa per analizzare la persona su diversi livelli di informazione, identificarne punti deboli e di forza e disegnare azioni cucite su misura. Esempio concreto: si legge la genetica, si scoprono i batteri intestinali, si valutano i livelli ormonali; da qui indicazioni come "puoi fare attività fisica, ma non la sera perché il tuo cortisolo ne risente"; oppure, sulle proteine consigliate in palestra, si guarda se a livello genetico esiste una variante che riduce il catabolismo di alcuni aminoacidi, rendendo la gestione proteica un punto debole da calibrare. Vengono citati anche gli omega 7 come esempio di integrazione mirata di un tipo di grasso di cui una specifica persona ha particolare bisogno.
Prevenzione esperienziale: quella dei "taumaturghi", esperti che, avendo lavorato con atleti e persone, riconoscono a occhio le caratteristiche del soggetto. Competenza reale e preziosa, ma soggettiva. L'obiettivo della medicina di precisione è invece fornire strumenti che rendano le informazioni oggettive, misurabili e paragonabili, su cui costruire un percorso a base scientifica — dati come l'angolo di fase della bioimpedenziometria, e non solo BMI o calorie. Questi dati oggettivi facilitano anche il lavoro dell'esperto, che può così ottimizzare le proprie strategie su basi solide anziché su protocolli standardizzati e generalisti.

Un valore aggiunto è motivazionale: la medicina di precisione è partecipativa. Conoscere nero su bianco i propri punti deboli scritti nel DNA (metabolici, intolleranze, carenze di micronutrienti) è una forte motivazione a fare prevenzione — non lavorando sulla paura ma sulla consapevolezza. E se la genetica non si può modificare, si può agire sui fattori epigenetici e sul microbiota per renderli alleati nella gestione del punto debole.

7. Breve storia della medicina di precisione

La cronologia dei termini, dal più recente al più antico:

2009: nasce ufficialmente il termine "medicina di precisione".
2008: si parlava di medicina delle 4P (uno degli elementi più interessanti è la componente partecipativa). Il concetto vale anche fuori dalla medicina: nutrizione di precisione, sport di precisione.
2007: medicina stratificata, cioè applicare protocolli a gruppi di persone definiti a priori (nasce anche la medicina di genere, scoprendo che maschi e femmine sono diversi; un esempio popolare è la dieta del gruppo sanguigno). È l'antesignana della medicina di precisione: raggruppa e poi applica protocolli. La medicina di precisione, invece, parte dalle caratteristiche uniche dell'individuo — pur restando vero che, in base a genetica, microbiota e ormoni, si ragiona comunque per grandi gruppi, temi e obiettivi (es. prevenzione o dimagrimento), personalizzando poi al massimo un impianto di base (es. una dieta low carb "cucita" sulla persona).
Primi anni 2000: medicina personalizzata, termine perdurato nel tempo.
2000: la vera nascita. Francis Collins e Craig Venter annunciano alla Casa Bianca, con Bill Clinton, la prima bozza del sequenziamento del genoma umano. Quella bozza era piena di "buchi" (regioni molto ripetute di lunghezza incerta); il completamento reale è arrivato solo di recente. L'anno 2000 diventa comunque l'inizio dell'"era della genomica", con l'aspettativa (poi ridimensionata) di curare tutte le malattie, sconfiggere il cancro e arrivare a 120-130 anni.

Un dato strutturale emerso subito: il genoma umano conta circa 3 miliardi di paia di basi in 46 cromosomi (22 coppie più i cromosomi sessuali), ma solo circa l'1,5% è codificante (dalla sequenza derivano geni, quindi proteine ed enzimi). Il restante 98,5%, inizialmente liquidato come "DNA spazzatura", si è poi rivelato fondamentale per la dinamica dell'espressione del genotipo, come ha mostrato lo studio dell'epigenetica.

Che la medicina di precisione sia un fatto e non filosofia lo dimostra uno studio del 2017 condotto in Arkansas (USA) su un ampio gruppo di pazienti (circa 200, uomini e donne, di etnia bianca e afroamericana, età sopra i 50 anni, suddivisi in over-65 e 50-64 anni): l'applicazione di strategie di medicina di precisione (analisi, caratterizzazione genetica, terapie mirate) avrebbe prodotto una riduzione dell'85% della mortalità e un abbattimento dei costi sanitari pro capite. Se queste strategie non sono ancora diffuse è per una barriera economica: richiedono costi iniziali elevati a fronte di risparmi che maturano solo a 5-10 anni.

8. Il modello genoma + microbioma

Viene presentato un modello sintetico originale. Al centro non c'è solo il genoma umano, ma il genoma condiviso con il microbioma — un fatto che chi ha una formazione universitaria classica trova sconvolgente. I geni umani sono circa 25.000; i geni dei microrganismi simbionti portano il totale a circa 13 milioni, di cui solo 25.000 sono nostri. In termini di cellule, il microbiota rappresenta circa il 90% del totale delle cellule che abitano il corpo: portiamo addosso più cellule microbiche che umane, e a queste facciamo da "casa". Da qui la domanda provocatoria: chi è il protagonista, noi o i microrganismi che hanno imparato a darci ciò che ci serve per stare tranquilli?

9. Il microbiota: numeri, eredità, quorum sensing e serotonina

L'esempio simbolo del dialogo mente-intestino è la serotonina, mediatore chimico del benessere (nelle persone depresse si usa la paroxetina, che agisce sulla ricaptazione della serotonina a livello sinaptico). Circa il 95% della serotonina è prodotto a livello intestinale, con un ruolo dei batteri nella sua produzione da parte degli enterociti: i microrganismi ci "pagano" con una moneta che non è denaro ma benessere chimico.

Attorno al nucleo genoma+microbioma il modello colloca l'epigenoma (uno strato "cuscinetto" o "sempreverde"), inteso non solo come epigenetica in senso stretto ma come espressione ed espressività dei nostri geni e di quelli microbici. Questo strato è a sua volta circondato da sei macro-blocchi ambientali, tra cui:

Stile di vita — alimentazione, attività fisica, sonno, digiuno;
Alimenti e inquinanti — qualità del cibo scelto (dai fast food alla macrobiotica) e inquinamento di aria e acqua;
Parte mentale — equilibrio mentale, legato anche al sonno;
Stress e relazioni — stress da relazioni, lavoro, ambiente; la dinamica relazionale è per l'uomo primaria, non secondaria.

A chiusura del modello, lo strato più esterno è il fenotipo, "la pelle che ci ricopre": ciò che di una persona si vede all'esterno (infiammazione, stress, sovrappeso, squilibrio strutturale). Un operatore esperto (es. i kinesiologi per la parte fisica) legge già molti segnali dal fenotipo. Le analisi servono a "togliere la copertina" e vedere i parametri invisibili sia all'occhio sia alla strumentazione corrente (analisi del sangue, delle urine, strumentali, bilancia), collegando i vari settori del modello.

L'eredità del microbiota merita un approfondimento. Il microbiota è ereditabile: alla nascita ereditiamo i microbioti dei genitori. Contano la gestazione e soprattutto il parto — è documentato che il parto cesareo altera l'eredità batterica e quindi il microbiota che si svilupperà nel bambino. Contribuiscono poi il contatto fisico con madre e padre, e persino la presenza di animali in famiglia (studi lo confermano). Il microbiota è anche reversibile: si sviluppa insieme a noi, cambia con l'alimentazione durante la crescita, e da adulti tende a stabilizzarsi pur potendo sempre modificarsi, perché anche i batteri hanno un loro "fenotipo", mangiano e reagiscono.

I batteri comunicano tra loro non con la voce ma a livello chimico, attraverso il cross talk. Il meccanismo del quorum sensing permette loro di "contarsi": ogni specie produce una molecola specifica e misura quante di quelle molecole sono presenti; raggiunto il "quorum", il gruppo attiva comportamenti coordinati — nel caso dei patogeni un attacco, oppure l'attivazione di vie metaboliche come la produzione di biofilm o di lipopolisaccaridi. I batteri hanno circa 3 miliardi di anni di evoluzione, sono partiti prima di noi. Il microbiota è un ecosistema: se perturbato reagisce ma tende a tornare al suo equilibrio. Conseguenza pratica: chi ha "allenato" per tutta la vita il microbiota in un certo modo non può aspettarsi di rivoluzionarlo in 20 giorni. Servono trattamenti continuativi (alimentazione, probiotici, integratori) per stimolare di continuo i batteri e "ricordare" loro la direzione da prendere, scardinando i rapporti consolidati.

10. I tre livelli di dato: genetico, metagenomico, epigenetico

I dati si leggono a diversi livelli di ingrandimento, come con un microscopio: la stessa foglia mostra forma e colore a occhio nudo, poi stomi, cellule, scambi tra cellule a ingrandimenti crescenti. Ogni livello si classifica con due chiavi — reversibilità ed ereditabilità:

Dato genetico — irreversibile ed ereditabile (è il patrimonio genetico, uguale in ogni parte del corpo e costante nel tempo). Si studia tramite gli SNV (varianti a singolo nucleotide). Un dato genetico "reversibile" si osserva solo in condizioni patologiche (tessuto tumorale) o dopo esposizione a radiazioni: le mutazioni profonde, come nei pompieri di Chernobyl, generano errori che si trasmettono nella riproduzione cellulare fino a diventare incompatibili con la vita — nella realtà nessun "X-Men".
Dato metagenomico (microbiota) — reversibile ed ereditabile, secondo le dinamiche descritte sopra.
Dato epigenetico — reversibile ed ereditabile. In senso stretto è la "superficie" del DNA; nel modello del laboratorio si intende in senso ampio, sconfinando nella metabolomica (studio di marcatori specifici). Si lavora su marcatori capaci di modificare l'espressione dei geni, principalmente ormoni e molecole ormono-simili (incluse le citochine infiammatorie, che agiscono come messaggeri ormono-simili): raggiungono i recettori nei vari tessuti e organi e ne cambiano l'espressione genica. Rispetto al dato genetico, l'epigenetico ha un timing di risposta più veloce, soprattutto a livello ormonale. È inoltre ereditabile attraverso l'imprinting genetico, che avviene soprattutto alla formazione dell'embrione, quando i geni di madre e padre si fondono conservando ciascuno i propri profili di metilazione, poi differenziati per tessuto e organo nello sviluppo.

11. Leggere il genoma: SNP, sequenziamento e microarray

La domanda pratica è: qual è il dato genetico minimo, utile, che dobbiamo pretendere oggi? Il genoma è lungo circa 3 miliardi di basi (le lettere A, T, C, G) distribuite sui 46 cromosomi. Le tecnologie disponibili leggono porzioni diverse di questa sequenza:

SNP genotyping — studio di poche varianti, da 1-2 fino a 50-100-150 basi (SNP, single nucleotide polymorphism), tramite tecniche come la Real Time PCR. Si guarda la variazione di singole basi (es. da A a C), importanti perché hanno effetto sul fenotipo. È il livello dei test genetici commerciali più diffusi.
Sequenziamento di singoli geni — con tecnica Sanger o NGS (new generation sequencing) a bassa profondità, leggendo qualche migliaio di basi. Usato ad esempio per BRCA1 e BRCA2.
Exome sequencing — sequenziamento dell'esoma, cioè della sola parte codificante (l'1,5%), circa 3-5 milioni di basi. Studio ampio ma che perde tutto il 98,5% non codificante.
Whole genome sequencing — sequenziamento dell'intero genoma. Si esegue con una copertura (coverage), tipicamente 30x: ogni punto viene letto circa 30 volte per garantire affidabilità, dato che le tecniche di sequenziamento sono soggette a errori.

Il laboratorio si basa principalmente sui microarray: non un vero sequenziamento ma una lettura delle basi per ibridazione (tecnica NGS ma non sequenziamento). È la scelta ottimale sul piano costi-benefici, perché legge nell'ordine del milione di varianti importanti senza dover sequenziare miliardi di basi. La ragione è che il 99,9% delle basi è identico tra tutti gli esseri umani: solo lo 0,1% differenzia individuo da individuo, e questa cifra vale già confrontando etnie molto diverse (un asiatico, un amerindio, un africano, un caucasico); tra individui della stessa etnia la differenza è ancora minore. Sequenziare tutto il genoma ha quindi poco senso: la stragrande maggioranza delle basi è identica, e ciò che conta sono le varianti significative.

Protocolli e azioni pratiche

Questa è una lezione introduttiva e teorica; i "punti pratici" sono principi operativi da tenere presenti prima di affrontare i referti nella parte applicativa.

Ragionare sempre con l'equazione fenotipo = genotipo + ambiente: dato che il genotipo è fisso, concentrare l'azione sull'ambiente e sullo stile di vita, che sono modificabili.
Applicare i cinque pilastri delle Blue Zone come cornice di prevenzione generica: alimentazione varia, attività fisica quotidiana con recupero adeguato, riduzione dello stress, relazioni sociali stabili, senso e valori.
Distinguere sempre l'attività fisica-stile-di-vita (protettiva) dall'attività fisica-prestazione dell'atleta (potenzialmente usurante): curare tempi di riposo e recupero attivo.
Preferire, quando possibile, la prevenzione di precisione a quella generica: cioè basare le scelte (alimentazione, integrazione, allenamento) su dati oggettivi della persona e non su protocolli standardizzati o impressioni soggettive.
Non confondere prevenzione e screening: la mammografia e simili intercettano qualcosa che già c'è; la prevenzione agisce prima.
Non aspettarsi cambiamenti rapidi del microbiota: pianificare interventi continuativi (alimentazione mirata, probiotici, integratori) per stimolarlo con costanza, perché l'ecosistema tende a tornare al proprio equilibrio.
Considerare l'impatto epigenetico dei propri stili di vita anche in ottica transgenerazionale (imprinting che passa alla progenie).
Nell'orientarsi tra i test genetici, verificare quante e quali varianti vengono lette e con quale tecnologia (SNP genotyping, Sanger, exome, whole genome, microarray): un microarray su ~1 milione di varianti significative offre un buon rapporto costi-benefici rispetto ai pannelli con poche decine di SNP.
Sfruttare il dato genetico come leva motivazionale (consapevolezza dei propri punti deboli), lavorando sulla motivazione e non sulla paura.

Glossario

Omeostasi — Capacità dell'organismo di mantenere costante il proprio equilibrio interno; la sua perdita progressiva è il cuore dell'invecchiamento.
Fenotipo — L'insieme dei caratteri osservabili di un individuo, risultato dell'interazione tra genotipo e ambiente.
Genotipo — Il patrimonio genetico ereditato, costante in tutte le cellule del corpo.
Blue Zone (zone blu) — Le cinque aree del mondo con longevità eccezionale (Okinawa, Sardegna, Nicoya, California e una quinta zona).
Prevenzione primaria / secondaria / terziaria — Interventi rispettivamente su persona sana, su malattia biologica non ancora sintomatica, e su malattia con sintomi conclamati.
Medicina di precisione — Caratterizzazione multi-livello della singola persona per interventi personalizzati e misurabili.
Medicina delle 4P — Concetto del 2008; tra le sue caratteristiche la natura partecipativa.
Microbiota — L'insieme dei microrganismi che colonizzano il corpo (intestinale, cutaneo, mucose, gastrico).
Microbioma — L'insieme dei geni del microbiota (circa 13 milioni, contro ~25.000 geni umani).
Metagenomica — Tecniche per identificare e caratterizzare i microrganismi (es. del microbiota intestinale).
Epigenetica / epigenoma — Meccanismi che regolano l'espressione dei geni senza modificarne la sequenza; l'epigenoma è lo strato di espressività genica.
Metabolomica — Studio dei marcatori metabolici; nel modello del laboratorio è integrata nel "dato epigenetico" in senso ampio.
Imprinting genetico — Marcatura epigenetica di origine parentale (profili di metilazione) trasmessa alla progenie, stabilita soprattutto alla formazione dell'embrione.
Metilazione — Modifica epigenetica del DNA che regola l'espressione genica.
SNP / SNV (variante a singolo nucleotide) — Variazione di una singola base nella sequenza del DNA, con effetto sul fenotipo.
Quorum sensing — Meccanismo con cui i batteri, tramite molecole segnale, "si contano" e attivano comportamenti coordinati al raggiungimento di una soglia.
Cross talk — Comunicazione chimica tra batteri.
Biofilm — Struttura protettiva prodotta da comunità batteriche, rilevante a livello intestinale.
Citochine infiammatorie — Molecole messaggere con attività ormono-simile.
Serotonina — Mediatore chimico del benessere, prodotto per circa il 95% a livello intestinale.
Paroxetina — Farmaco (SSRI) che agisce sulla ricaptazione sinaptica della serotonina.
NGS (New Generation Sequencing) — Tecniche di sequenziamento di nuova generazione.
Sequenziamento Sanger — Metodo classico di sequenziamento di singoli geni.
Exome sequencing — Sequenziamento della sola parte codificante del genoma (~1,5%).
Whole genome sequencing — Sequenziamento dell'intero genoma.
Coverage (copertura) — Numero di volte in cui ogni punto del genoma viene letto (standard 30x) per garantire affidabilità.
Microarray — Tecnica NGS di lettura delle basi per ibridazione (non un sequenziamento vero e proprio), usata per leggere ~1 milione di varianti.
Real Time PCR — Tecnica strumentale usata nello SNP genotyping.
BRCA1 / BRCA2 — Geni associati al rischio di alcuni tumori, storicamente studiati con sequenziamento mirato.
DNA codificante / non codificante — Rispettivamente l'1,5% da cui derivano geni e proteine e il 98,5% con funzioni regolatorie (un tempo detto erroneamente "DNA spazzatura").

Domande di autoverifica

Perché l'invecchiamento è descritto come "perdita di omeostasi" e in che senso è modulabile pur non essendo arrestabile?
Che cosa afferma l'equazione fenotipo = genotipo + ambiente e quali sono gli elementi che compongono la parte "ambiente"?
Quali fattori genetici e ambientali spiegano la longevità nelle Blue Zone come Okinawa?
Qual è la differenza tra attività fisica come stile di vita e attività fisica dell'atleta, e perché è rilevante per la longevità?
Come distingueresti prevenzione primaria, secondaria e terziaria, e perché uno screening come la mammografia non è "prevenzione" in senso stretto?
In cosa si differenziano prevenzione generica, di precisione ed esperienziale?
Ripercorri la cronologia dei termini dal 2000 al 2009: medicina personalizzata, stratificata, delle 4P, di precisione. Cosa distingue la medicina stratificata da quella di precisione?
Perché il modello proposto mette al centro genoma e microbioma insieme? Confronta il numero di geni e la percentuale di cellule umane e microbiche.
Che cosa sono il quorum sensing e il cross talk, e quali conseguenze pratiche ha il fatto che il microbiota tenda a tornare al proprio equilibrio?
Classifica i tre livelli di dato (genetico, metagenomico, epigenetico) secondo reversibilità ed ereditabilità.
Quali sono le principali tecniche di lettura del genoma (SNP genotyping, Sanger, exome, whole genome, microarray) e perché il laboratorio predilige i microarray?
Perché ha "poco senso" sequenziare l'intero genoma, alla luce del fatto che il 99,9% delle basi è identico tra gli individui?

Da approfondire

Studi di Wilcox sui centenari di Okinawa — base scientifica dei fattori genetici della longevità nelle Blue Zone.
Concetto di Blue Zone — le cinque zone (Okinawa, Sardegna, Nicoya, California/Loma Linda, più la quinta comunemente indicata come Ikaria): confrontare la mappa completa e i rispettivi tratti di stile di vita.
Studio dell'Arkansas del 2017 sulla medicina di precisione (riduzione ~85% della mortalità e dei costi): verificare riferimento e metodologia sui ~200 pazienti.
Progetto Genoma Umano (2000) — annuncio alla Casa Bianca di Francis Collins e Craig Venter; e il recente completamento "telomere-to-telomere" delle regioni ripetute.
Medicina delle 4P — approfondire le quattro P e la componente partecipativa.
Epigenetica transgenerazionale e imprinting genetico — studi dell'ultimo decennio sulla trasmissione dei profili epigenetici alla progenie.
Asse intestino-cervello e serotonina — meccanismo di produzione intestinale (95%) e ruolo dei batteri; farmacologia della paroxetina (SSRI).
Quorum sensing e biofilm batterici — meccanismi di comunicazione e coordinamento microbico.
Restrizione calorica e digiuno — trattati in altre lezioni del corso (richiamati Toni e Massimo come riferimenti).
Tecnologie di analisi genetica — SNP genotyping/Real Time PCR, sequenziamento Sanger, NGS, exome sequencing, whole genome sequencing, microarray a ibridazione; concetto di coverage 30x.
Bioimpedenziometria e angolo di fase — parametro oggettivo citato come esempio di misura utile oltre a BMI e calorie.
Omega 7 — approfondire il ruolo di questo acido grasso come esempio di integrazione mirata (verificare, poiché nel discorso clinico più comune si citano gli omega 3).