Quanto sono accurati i test on-line del DNA? / How accurate are online DNA tests?
Quanto sono accurati i test on-line del DNA? / How accurate are online DNA tests?
Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa
Sono ormai molte le aziende che offrono on-line test del DNA a basso costo, promettendo di rivelare il legame tra il nostro codice genetico e una serie di tratti e propensioni. Ma non tutte hanno standard di qualità adeguati, e, soprattutto, i risultati delle analisi danno solo indicazioni probabilistiche, che sono facilmente equivocabili e a volte del tutto prive di significato scientifico.
L'età della genomica di consumo è arrivata. Oggi è possibile inviare per posta un campione della propria saliva e pagare per scoprire la relazione tra il vostro codice genetico unico e qualsiasi tipo di attività umana, dallo sport a certe diete, dalle creme per la pelle alla preferenza per i vini pregiati, e perfino agli appuntamenti romantici.
Le aziende più diffuse e popolari del mercato analizzano l'ascendenza, e le più grandi sono 23andMe e AncestryDNA, entrambe con più di cinque milioni di utenti nei loro database. Questi numeri fanno impallidire quelli dei genomi umani nelle banche dati scientifiche. La genealogia genetica è un grande affare, ed è diventata di moda. Ma quanto sono accurati questi test?
Le aziende più diffuse e popolari del mercato analizzano l'ascendenza, e le più grandi sono 23andMe e AncestryDNA, entrambe con più di cinque milioni di utenti nei loro database. Questi numeri fanno impallidire quelli dei genomi umani nelle banche dati scientifiche. La genealogia genetica è un grande affare, ed è diventata di moda. Ma quanto sono accurati questi test?
Cominciamo con un pò di genetica di base. Il DNA è il codice per le vostre cellule. È il più ricco ma anche il più complesso tesoro di informazioni che abbiamo mai tentato di comprendere. Circa tre miliardi di singole lettere del DNA organizzate in 23 coppie di cromosomi, anche se metà delle volte una di quelle coppie non è una coppia (gli uomini sono XY, le donne sono XX).
Il DNA è strutturato in circa 20.000 geni (anche se è ancora aperto il dibattito sulla definizione di gene). E quasi tutto il DNA - il 97 per cento circa - è costituito, invece che da geni, da un coacervo di regioni di controllo, impalcature ed enormi segmenti di sequenze ripetute. Alcune di queste parti sono solo "rifiuti", lasciati da miliardi di anni di evoluzione.
La genetica moderna ha svelato un quadro di immensa complessità, che non comprendiamo del tutto, anche se siamo certamente molto lontani dagli esperimenti di Mendel e dei suoi piselli, che per primi identificarono le unità ereditarie che conosciamo come geni.
Nel corso del XX secolo abbiamo acquisito
una solida conoscenza delle basi dell'ereditarietà biologica: come vengono trasmessi i geni da una generazione all'altra e come codificano per le proteine alla base di tutte le forme di vita. Negli anni ottanta abbiamo identificato geni che erano mutati, producendo proteine difettose, responsabili di malattie terribili come la fibrosi cistica o la distrofia muscolare, per esempio.
Nel 2003, il Progetto genoma umano ha definito la sequenza del DNA umano nella sua interezza. Uno dei sottoprodotti più importanti di questo sforzo è stato l'avvento della tecnologia che ci ha permesso di leggere il DNA a una velocità senza precedenti e a costi sempre più bassi. Ora possiamo estrarre i genomi di centinaia di migliaia di persone a costi irrisori, e con questi dati raggiungere una comprensione sempre maggiore di questioni fondamentali relative all'ereditarietà, all'evoluzione e alle malattie. Nei genomi umani ci sono di fatto infinite variazioni, e l'esame del nostro DNA ci aiuta a capire che cosa ci rende umani come specie e come individui.
Il DNA è strutturato in circa 20.000 geni (anche se è ancora aperto il dibattito sulla definizione di gene). E quasi tutto il DNA - il 97 per cento circa - è costituito, invece che da geni, da un coacervo di regioni di controllo, impalcature ed enormi segmenti di sequenze ripetute. Alcune di queste parti sono solo "rifiuti", lasciati da miliardi di anni di evoluzione.
La genetica moderna ha svelato un quadro di immensa complessità, che non comprendiamo del tutto, anche se siamo certamente molto lontani dagli esperimenti di Mendel e dei suoi piselli, che per primi identificarono le unità ereditarie che conosciamo come geni.
Nel corso del XX secolo abbiamo acquisito
Nel 2003, il Progetto genoma umano ha definito la sequenza del DNA umano nella sua interezza. Uno dei sottoprodotti più importanti di questo sforzo è stato l'avvento della tecnologia che ci ha permesso di leggere il DNA a una velocità senza precedenti e a costi sempre più bassi. Ora possiamo estrarre i genomi di centinaia di migliaia di persone a costi irrisori, e con questi dati raggiungere una comprensione sempre maggiore di questioni fondamentali relative all'ereditarietà, all'evoluzione e alle malattie. Nei genomi umani ci sono di fatto infinite variazioni, e l'esame del nostro DNA ci aiuta a capire che cosa ci rende umani come specie e come individui.
Con il crollo dei costi del sequenziamento genico, la tecnica è diventata anche di interesse commerciale. Tutt'a un tratto, qualsiasi azienda ha potuto mettersi sul mercato e, in cambio di un po' di denaro e diun campione di saliva, estrarre il DNA dalle cellule della mucosa orale e sequenziare il genoma di qualunque individuo. Accanto ai colossi 23andMe e AncestryDNA, l'hanno fatto altre decine di aziende.
Ci sono due potenziali problemi legati alla questione dell'accuratezza dei loro risultati. Il primo è banale: il sequenziamento è stato fatto bene? Nel prendere in esame questo business, sembra corretto supporre che i dati generati siano accurati. Ma ci sono stati alcuni casi bizzarri di fallimento, come quello di una società che non è riuscita a capire che il DNA del campione ricevuto proveniva da un cane e non da un essere umano. Una recente analisi, basata sul riesame dei dati grezzi, ha rilevato che il 40 per cento delle varianti associate a specifiche malattie da test genetici "dal venditore al consumatore" si sono rivelate dei falsi positivi.
Ma anche supponendo che i test siano eseguiti con cura, alcune discrepanze possono ancora derivare da differenze nelle banche dati del DNA delle aziende. Quasi tutti i test genetici di questo genere non sequenziano l'intero genoma, ma si limitano a controllare le posizioni d'interesse del DNA. Quando ho fatto il test con la 23andMe, è risultato che non ho una variante di un gene che è fortemente associato con i capelli rossi. Un'altra società ha detto che ce l'ho. Questo riflette semplicemente il fatto che le due società stavano considerando varianti diverse del gene che codifica per i capelli rossi.
Se supponiamo che i dati generati siano esatti, il secondo interrogativo riguarda la loro interpretazione. Ed è qui che la faccenda si intorbidisce.
Molte posizioni di interesse nel DNA di una persona sono determinate da esperimenti detti Genome Wide Association Studies, o GWAS. Prendete un gruppo di persone, il più ampio possibile, con una caratteristica comune, che si tratti di una malattia, come la fibrosi cistica, o di un tratto normale, come i capelli rossi.
Quando si sequenziano tutti i loro geni, si cercano singoli punti del loro DNA che siano più simili all'interno del gruppo esaminato rispetto a un'altra popolazione. Nel caso della fibrosi cistica, si osserverebbe un netto picco nel cromosoma 7 perché la maggior parte dei casi della malattia sono causati da una mutazione in un gene. Per i capelli rossi, si vedrebbero 16 o 17 picchi molto vicini l'uno all'altro, perché ci sono diverse varianti dello stesso gene che conferiscono dei riccioli rossi.
Ma per tratti complessi come il gusto o quelli relativi alla dieta o all'esercizio fisico, emergeranno decine di varianti, e la presenza nel proprio DNA di ciascuna di esse indica solo una certa probabilità - rispetto a quella misurata in una data popolazione - alla predisposizione per un particolare tratto o comportamento.
Ed è così anche per qualcosa di apparentemente semplice come il colore degli occhi: una variante genetica associata agli occhi azzurri indica solo una probabilità di avere gli occhi di quel colore, ed è perfettamente possibile che si abbiano due geni per gli occhi azzurri senza avere gli occhi azzurri.
La genetica è una scienza probabilistica, e non ci sono geni "per" qualcosa in particolare. Ho forti riserve sull'utilità dei test genetici che indicano la propensione di un individuo per certe condizioni al di fuori di un ambito clinico; se non si ha un dottorato di ricerca in genetica, questi risultati possono essere fuorvianti o addirittura preoccupanti.
Anche se, come nel mio caso, si è portatori di una versione di un gene che aumenta la probabilità di sviluppare la malattia di Alzheimer, la maggior parte delle persone con questa variante non sviluppa il disturbo, che è anche profondamente influenzato da molte scelte di vita e in certa misura dalla cieca fortuna. Sulla base di queste informazioni c'è ben poco che un genetista possa dirvi al di là dei consigli standard sullo stile di vita: non fumate, seguite una dieta equilibrata, fate regolarmente dell'esercizio fisico e usare le creme solari.
Quando si tratta di antenati, il DNA va molto bene per determinare i rapporti familiari stretti, come quelli fra come fratelli o genitori e figli, e la cronaca registra decine di storie sul ritrovamento o l'identificazione di familiari perduti (o addirittura criminali).
Ma per radici familiari più profonde, questi test non dicono da dove sono venuti i vostri antenati. Dicono dove si trova oggi sulla Terra il DNA come il vostro.
Per deduzione, si può presumere che proporzioni significative dei vostri lontani antenati provenissero da certi luoghi. Ma dire che siete per 20 per cento irlandesi, il 4 per cento nativi americani o il 12 per cento scandinavi è sì divertente, ma anche superficiale, e ha ben poco significato scientifico.
Abbiamo tutti migliaia di antenati, e i nostri alberi genealogici diventano ragnatele sempre più opache via via che torniamo indietro nel tempo, e ciò significa che in breve tempo i nostri antenati diventano gli antenati di tutti. L'umanità è tutta strettamente connessa in modo affascinante, e il DNA dirà ben poco sulla vostra cultura, la vostra storia e la vostra identità.
Ci sono due potenziali problemi legati alla questione dell'accuratezza dei loro risultati. Il primo è banale: il sequenziamento è stato fatto bene? Nel prendere in esame questo business, sembra corretto supporre che i dati generati siano accurati. Ma ci sono stati alcuni casi bizzarri di fallimento, come quello di una società che non è riuscita a capire che il DNA del campione ricevuto proveniva da un cane e non da un essere umano. Una recente analisi, basata sul riesame dei dati grezzi, ha rilevato che il 40 per cento delle varianti associate a specifiche malattie da test genetici "dal venditore al consumatore" si sono rivelate dei falsi positivi.
Ma anche supponendo che i test siano eseguiti con cura, alcune discrepanze possono ancora derivare da differenze nelle banche dati del DNA delle aziende. Quasi tutti i test genetici di questo genere non sequenziano l'intero genoma, ma si limitano a controllare le posizioni d'interesse del DNA. Quando ho fatto il test con la 23andMe, è risultato che non ho una variante di un gene che è fortemente associato con i capelli rossi. Un'altra società ha detto che ce l'ho. Questo riflette semplicemente il fatto che le due società stavano considerando varianti diverse del gene che codifica per i capelli rossi.
Se supponiamo che i dati generati siano esatti, il secondo interrogativo riguarda la loro interpretazione. Ed è qui che la faccenda si intorbidisce.
Molte posizioni di interesse nel DNA di una persona sono determinate da esperimenti detti Genome Wide Association Studies, o GWAS. Prendete un gruppo di persone, il più ampio possibile, con una caratteristica comune, che si tratti di una malattia, come la fibrosi cistica, o di un tratto normale, come i capelli rossi.
Quando si sequenziano tutti i loro geni, si cercano singoli punti del loro DNA che siano più simili all'interno del gruppo esaminato rispetto a un'altra popolazione. Nel caso della fibrosi cistica, si osserverebbe un netto picco nel cromosoma 7 perché la maggior parte dei casi della malattia sono causati da una mutazione in un gene. Per i capelli rossi, si vedrebbero 16 o 17 picchi molto vicini l'uno all'altro, perché ci sono diverse varianti dello stesso gene che conferiscono dei riccioli rossi.
Ma per tratti complessi come il gusto o quelli relativi alla dieta o all'esercizio fisico, emergeranno decine di varianti, e la presenza nel proprio DNA di ciascuna di esse indica solo una certa probabilità - rispetto a quella misurata in una data popolazione - alla predisposizione per un particolare tratto o comportamento.
Ed è così anche per qualcosa di apparentemente semplice come il colore degli occhi: una variante genetica associata agli occhi azzurri indica solo una probabilità di avere gli occhi di quel colore, ed è perfettamente possibile che si abbiano due geni per gli occhi azzurri senza avere gli occhi azzurri.
La genetica è una scienza probabilistica, e non ci sono geni "per" qualcosa in particolare. Ho forti riserve sull'utilità dei test genetici che indicano la propensione di un individuo per certe condizioni al di fuori di un ambito clinico; se non si ha un dottorato di ricerca in genetica, questi risultati possono essere fuorvianti o addirittura preoccupanti.
Anche se, come nel mio caso, si è portatori di una versione di un gene che aumenta la probabilità di sviluppare la malattia di Alzheimer, la maggior parte delle persone con questa variante non sviluppa il disturbo, che è anche profondamente influenzato da molte scelte di vita e in certa misura dalla cieca fortuna. Sulla base di queste informazioni c'è ben poco che un genetista possa dirvi al di là dei consigli standard sullo stile di vita: non fumate, seguite una dieta equilibrata, fate regolarmente dell'esercizio fisico e usare le creme solari.
Quando si tratta di antenati, il DNA va molto bene per determinare i rapporti familiari stretti, come quelli fra come fratelli o genitori e figli, e la cronaca registra decine di storie sul ritrovamento o l'identificazione di familiari perduti (o addirittura criminali).
Ma per radici familiari più profonde, questi test non dicono da dove sono venuti i vostri antenati. Dicono dove si trova oggi sulla Terra il DNA come il vostro.
Per deduzione, si può presumere che proporzioni significative dei vostri lontani antenati provenissero da certi luoghi. Ma dire che siete per 20 per cento irlandesi, il 4 per cento nativi americani o il 12 per cento scandinavi è sì divertente, ma anche superficiale, e ha ben poco significato scientifico.
Abbiamo tutti migliaia di antenati, e i nostri alberi genealogici diventano ragnatele sempre più opache via via che torniamo indietro nel tempo, e ciò significa che in breve tempo i nostri antenati diventano gli antenati di tutti. L'umanità è tutta strettamente connessa in modo affascinante, e il DNA dirà ben poco sulla vostra cultura, la vostra storia e la vostra identità.
ENGLISH
There are now many companies that offer online low-cost DNA tests, promising to reveal the link between our genetic code and a series of traits and propensities. But not all of them have adequate quality standards, and, above all, the results of the analyzes give only probabilistic indications, which are easily misunderstood and sometimes completely devoid of scientific significance.
The age of consumer genomics has arrived. Today you can send a sample of your own saliva by mail and pay to discover the relationship between your unique genetic code and any type of human activity, from sports to certain diets, from skin creams to the preference for fine wines, and even romantic events.
The most popular and popular companies in the market analyze ancestry, and the largest are 23andMe and AncestryDNA, both with more than five million users in their databases. These numbers make those of human genomes pale in scientific databases. Genetic genealogy is a big deal, and has become fashionable. But how accurate are these tests?
Let's start with some basic genetics. DNA is the code for your cells. It is the richest but also the most complex treasure of information we have ever attempted to understand. About three billion individual DNA letters organized into 23 pairs of chromosomes, although half of the times one of those couples is not a couple (men are XY, women are XX).
DNA is structured in about 20,000 genes (although the debate on gene definition is still open). And almost all DNA - about 97 percent - is made up, instead of genes, of a jumble of control regions, scaffolding and huge segments of repeated sequences. Some of these parts are just "waste", left over from billions of years of evolution.
Modern genetics has unveiled a picture of immense complexity, which we do not fully understand, even though we are certainly very far from the experiments of Mendel and his peas, who first identified the hereditary units we know as genes.
During the twentieth century, we gained a solid understanding of the basics of biological inheritance: how genes are transmitted from one generation to the next and how they code for the proteins that underlie all forms of life. In the eighties we identified genes that were mutated, producing faulty proteins, responsible for terrible diseases such as cystic fibrosis or muscular dystrophy, for example.
In 2003, the Human Genome Project defined the sequence of human DNA in its entirety. One of the most important by-products of this effort was the advent of technology that allowed us to read DNA at an unprecedented rate and at ever lower costs. Now we can extract the genomes of hundreds of thousands of people at ridiculously low cost, and with these data we achieve an ever-increasing understanding of fundamental issues related to inheritance, evolution and disease. In human genomes there are in fact infinite variations, and the examination of our DNA helps us to understand what makes us human as a species and as individuals.
With the collapse of the costs of gene sequencing, the technique has also become of commercial interest. All of a sudden, any company could put itself on the market and, in exchange for some money and a sample of saliva, extract the DNA from the cells of the oral mucosa and sequencing the genome of any individual. Alongside the giants 23andMe and AncestryDNA, dozens of companies have done so.
There are two potential problems related to the question of the accuracy of their results. The first is trivial: the sequencing was done well? In examining this business, it seems correct to assume that the data generated is accurate. But there were some bizarre cases of failure, like that of a company that failed to understand that the DNA of the sample received came from a dog and not from a human being. A recent analysis, based on the review of the raw data, found that 40 percent of the variants associated with specific genetic testing diseases "from the seller to the consumer" turned out to be false positives.
But even assuming that the tests are performed with care, some discrepancies may still result from differences in companies' DNA databases. Almost all genetic tests of this kind do not sequester the entire genome, but only control the positions of interest in DNA. When I did the 23andMe test, I found that I do not have a variant of a gene that is strongly associated with red hair. Another company said I have it. This simply reflects the fact that the two companies were considering different variants of the gene that codes for red hair.
If we assume that the data generated are accurate, the second question concerns their interpretation. And this is where the matter gets cloudy.
Many positions of interest in a person's DNA are determined by experiments called Genome Wide Association Studies, or GWAS. Take a group of people, as broad as possible, with a common characteristic, whether it is a disease, such as cystic fibrosis, or a normal trait, such as red hair.
When sequencing all their genes, they look for individual points in their DNA that are more similar within the group examined compared to another population. In the case of cystic fibrosis, a sharp peak in chromosome 7 would be observed because most cases of the disease are caused by a mutation in a gene. For red hair, you would see 16 or 17 peaks very close to each other, because there are several variations of the same gene that give red curls.
But for complex traits such as taste or those related to diet or exercise, dozens of variants will emerge, and the presence in their DNA of each of them indicates only a certain probability - compared to that measured in a given population - to the predisposition for a particular trait or behavior.
And so it is also for something as simple as eye color: a genetic variant associated with blue eyes only indicates a chance of having eyes of that color, and it is perfectly possible that you have two genes for blue eyes without having blue eyes.
Genetics is a probabilistic science, and there are no genes "for" anything in particular. I have strong reservations about the usefulness of genetic tests that indicate an individual's propensity for certain conditions outside a clinical setting; if you do not have a PhD in genetics, these results can be misleading or even worrisome.
Although, as in my case, you are carrying a version of a gene that increases the likelihood of developing Alzheimer's disease, most people with this variant do not develop the disorder, which is also profoundly influenced by many choices of life and to a certain extent from blind luck. Based on this information, there is little that a geneticist can tell you beyond standard lifestyle advice: do not smoke, follow a balanced diet, exercise regularly and use sunscreen.
When it comes to ancestors, DNA is very good for determining close family relationships, such as those between siblings or parents and children, and the chronicle records dozens of stories about finding or identifying lost family members (or even criminals).
But for deeper family roots, these tests do not tell where your ancestors came from. They say where the DNA like yours is on Earth today.
By deduction, it can be assumed that significant proportions of your distant ancestors came from certain places. But to say that you are 20 per cent Irish, 4 per cent Native Americans or 12 per cent Scandinavians is so funny, but also superficial, and has very little scientific significance.
We all have thousands of ancestors, and our genealogical trees become increasingly opaque webs as we go back in time, which means that in a short time our ancestors become the ancestors of all. Humanity is all closely connected in a fascinating way, and the DNA will say very little about your culture, your history and your identity.
Da:
http://www.lescienze.it/news/2018/10/22/news/test_dna_on_line_affidabilia_significato-4162286/?ref=nl-Le-Scienze_26-10-2018
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