La sindrome di Down o mongolismo rappresenta una delle piu' frequenti malattie ereditarie dell’uomo. Questa malattia è definita ereditaria perché dovuta ad una alterazione dei cromosomi che sono le strutture che nella cellula custodiscono le informazioni ereditarie.

Diverse sono le malattie che possono determinare un handicap nel bambino: alcune sono dovute a delle alterazioni che si verificano durante la gravidanza o nel momento del travaglio, altre ancora sono congenite, ovvero gia' presenti nel nascituro dal momento in cui gli spermatozoi paterni e gli ovuli materni si uniscono e formano la prima cellula.

Le alterazioni presenti fin dal momento del concepimento sono alla base delle malattie ereditarie, come la sindrome di Down o mongolismo, la talassemia, l’emofilia e tante altre malattie che possono cauare un handicap .

Una malattia ereditaria è causata da una alterazione strutturale della molecola deputata alla trasmissione delle informazioni ereditarie: il Dna o acido desossiribonucleico.

Il Dna contiene tutte le informazioni necessarie allo sviluppo, alla sopravvivenza ed allo svolgimento delle funzioni di ciascuna cellula e di ciascun individuo. Esso codifica tutte le informazioni che caratterizzano ogni individuo, dall’aspetto fisico al tono della voce fino anche, come si ritiene, al carattere, alle capacita' intellettive e alla personalita', nonché alla predisposizione a molte malattie: infatti tutte le malattie umane possono considerarsi il risultato tra l’interazione del genetico individuale e l’ambiente. In quelle ereditarie la componente genetica è così preponderante da potersi esprimere senza la presenza di stimoli provenienti dall’ambiente circostante.

Il Dna ha forma di una scala a pioli avvolta in una doppia elica: i due montanti sono costituiti da una lunga catena di basi azotate (timina, citosina, adenina e guanina) legate tra loro, mentre i pioli sono formati da speciali legami che si formano tra le basi azotate contrapposte dei due filamenti e che si accoppiano in modo assolutamente specifico. I filamenti di Dna nelle cellule umane sono avvolti in strutture complesse: i cromosomi.

Nell’uomo i cromosomi formano 23 coppie (sono quindi 46 in totale): 22 coppie di cromosomi detti autologhi ed una coppia di cromosomi del sesso che nella donna è costituita da due cromosomi X e nell’uomo da un cromosoma X e da un cromosoma Y.

Al momento del concepimento uno spermatozoo paterno si unisce ad una cellula uovo materna: ciascuna di queste due cellule presenta 23 cromosomi. Dall’unione dei 23 cromosomi paterni con i 23 cromosomi materni si vengono a formare 23 coppie di cromosomi ricostituendo nella cellula uovo fecondata (che è la prima cellula dell’individuo). Ma ciascuna coppia di cromosomi è formata da un cromosoma di origine paterna e da un cromosoma di origine materna. Ecco quindi come le informazioni ereditarie vengono trasmesse dai genitori ai figli. La prima cellula andra' incontro al primo ciclo di replicazione dividendosi in due cellule figlie esattamente uguali alla cellula madre e così via per tutta la fase di accrescimento: da 1 cellula se ne formano 2, poi 4, poi 8, poi 16, eccetera, sempre seguendo la regola che da una cellula madre derivano due cellule figlie, fino al miliardo e oltre di cellule che formano un individuo adulto. Durante l’eta' adulta le cellule si dividono con la stessa velocita' con cui muoiono senza replicarsi mantenendo, quindi il numero delle cellule dell’organismo sostanzialmente invariato. Con l’avanzare dell’eta' poi alcune cellule muoiono senza essere rimpiazzate. Si tenga però presente che alcune cellule possono replicarsi fino all’avvento della morte dell’individuo (e si ritiene addirittura anche dopo il decesso).

Ma come mai il Dna è la molecola alla base dell’ereditarieta'? Questa proprieta' può essere spiegata andando a studiare il cosiddetto dogma centrale: il Dna contiene il messaggio genetico che viene trascritto in una molecola di Rna e quindi tradotto in una proteina a livello dei ribosomi. Il Dna è quindi la molecola portatrice delle informazioni ereditarie e delle informazioni necessarie alla vita della cellula e dell’individuo perché sulla base di queste informazioni vengono sintetizzate tutte le proteine dell’organismo. Le proteine rappresentano le molecole piu' importanti dell’organismo sia dal punto di vista strutturale che funzionale, grazie alla loro struttura complessa che le rende adatte allo svolgimento delle diverse funzioni necessarie alla vita.

Come detto in precedenza ogni filamento di Dna è costituito da una successione di basi azotate. Tre basi azotate consecutive formano un codone che rappresenta l’unita' informa- zionale fondamentale del Dna. Per sintetizzare una qualsiasi proteina il Dna viene copiato in un filamento di un altro acido nucleico: l’Rna o acido ribonucleico. Questo è riconosciuto a livello dei ribosomi (sono piccoli organelli presenti all’interno di tutte le cellule e controllano la sintesi proteica) da parte di diverse molecole di t-RNA o RNA transfer che hanno una forma di croce. Su di un braccio è presente una tripletta di basi azotate (detta anticodone) che riconosce il codone della molecola di Rna (copia di quello del Dna) mentre sul braccio opposto si trova un amminoacido. In questo modo gli amminoacidi (che sono i mattoni delle proteine) vengono avvicinati tra loro in una sequenza codificata dal Dna e successivamente legati per formare le proteine. In questo modo l’informazione genetica rappresentata da una successione di triplette di basi azotate (codoni) è trascritta dal Dna in una molecola di Rna che viene tradotta in una sequenza di amminoacidi e quindi in una proteina.

L’insieme di basi azotate che codificano per una proteina viene detto gene.

Sulla base di questo meccanismo (il "dogma centrale") si può capire come una modificazione repentina ed irreversibile della struttura del Dna, detta mutazione, possa manifestarsi con una malattia. Infatti una qualsiasi mutazione, anche di una singola base azotata, può causare la sintesi di una proteina alterata che funziona in modo diverso dalla corrispondente proteina normale, oppure può bloccare la sintesi di una proteina.

Una mutazione può anche manifestarsi in modo completamente diverso: in alcuni casi la mutazione di un gene può comportare l’eccessiva espressione di un altro gene e quindi la sintesi fuori controllo di una o piu' proteine magari perfettamente normali. La mancanza o la sintesi in difetto o in eccesso di una proteina o l’espressione di una proteina alterata causa una alterazione della funzione della specifica proteina. Questo si può rendere manifesto sotto forma di malattia.

L’emofilia è una malattia ereditaria che comporta una elevata riduzione della capacita' di coagulazione del sangue e che causa delle emorragie anche incon- trollabili anche a seguito di traumi modestissimi come piccole ferite o escoriazioni. Questa malattia è causata dalla mutazione puntiforme di una base azotata che comporta la sostituzione di un singolo amminoacido con un altro alterando però completamente la funzione di uno dei fattori della coagu- lazione.

Si possono verificare anche delle mutazioni a carico della struttura dei cromosomi: si tratta delle cosiddette mutazioni cromosomiche. In questo caso una delle 23 coppie di cromosomi presenta delle alterazioni a carico della sua struttura: si tratta di perdite di pezzi, inversioni di intere sequenze, duplicazioni, trasformazioni ad anello oppure frequentemente delle traslocazioni ovvero lo scambio di pezzi di Dna tra due cromosomi, oppure la mancanza di un intero cromosoma oppure la presenza di cromosomi in soprannumero.

È il caso della trisomia 21 o sindrome di Down, patologia è dovuta nella forma piu' classica alla presenza di un cromosoma 21 soprannumerario che dipende da una alterata distribuzione dei cromosomi durante la divisione cellulare. Questa malattia indica molto bene come una qualsiasi alterazione a carico del patrimonio genetico, fosse anche la presenza di un cromosoma che apparentemente potrebbe apparire un vantaggio, comporti gravi conseguenze per la cellula e per l’intero individuo. Per questo le mutazioni rappresentano delle condizioni di grave rischio per la salute dell’individuo. Infatti oltre alle mutazioni che sono alla base delle malattie genetiche e che sono a carico delle cellule seminali, molto importanti sono quelle che avvengono a carico delle cellule somatiche, ovvero delle cellule che costituiscono l’individuo e che sono gia' differenziate.

La presenza di una mutazione può comportare l’espressione di caratteristiche anomale da parte della singola cellula alterata, come la capacita' di proliferare in modo incontrollato. In questo modo le mutazioni sono alla base anche dell’insorgenza del cancro.

La ricerca sulle mutazioni, sulle caratteristiche genetiche individuali e sulle malattie ereditarie è notevolmente progredita negli ultimi dieci-vent’anni grazie a molte scoperte ed allo sviluppo di nuove tecnologie. Si pensi che pochi mesi fa è stata data la notizia che è stata portata a termine la decifrazione dell’intero genoma umano.

Queste importanti scoperte aprono la strada ad amplissime possibilita' sia nel campo diagnostico sia nel campo terapeutico: la terapia genetica, basata sull’impiego di geni integri per sostituire geni mutati non è piu' fantascienza.