Lezioni Neurogenetica

Neurogenetica e neuropatologia

Prof. S. Comincini (Modulo I – 3 CFU) 07/10/2019

Eugenetica: ieri, oggi e domani

È una tematica scomoda, considerata un tabù. Permette di distinguere le differenze tra la genetica e l’eugenetica. Come premessa partiamo dal filosofo George Santayana, che lo si ricorda per una celebre frase di uno dei suoi trattati: "Coloro che non ricordano il passato sono condannati a ripeterlo." È un riferimento alla ciclicità di eventi storici.

Interazione genetica e ambiente: Genes x Environments

Che cos’è l’eugenetica?

L’eugenetica è stata coniata da una definizione di Galton (1883) in un suo scritto: "È lo studio degli agenti (dell’ereditarietà) sotto il controllo sociale che migliorano o compromettono le qualità razziali delle generazioni future sia fisicamente che mentalmente". C’è un’entità (lo stato) che dovrebbe essere deputata al controllo della trasmissione dei caratteri genetici (dell’ereditarietà) in particolare, i più favorevoli (quelli intellettivi), che interviene eliminando i più sfavorevoli (es. difetti fisici). Deve esserci un controllo, un intervento, in ogni società.

È necessario, a suo parere, perché altrimenti si compromette la qualità razziale delle generazioni future, fisicamente o mentalmente. Un intervento può essere definito di:

• Eugenetica positiva: si selezionano determinati caratteri e si incentivano determinati accoppiamenti a selezione;
• Eugenetica negativa: si evitano accoppiamenti e riproduzione per caratteri indesiderati, ad esempio, si evitano i matrimoni interrazziali, si incentiva la sterilizzazione.

Tracce di eugenetica si ritrovano in diversi periodi storici (da Platone). Sono concetti che nella storia sono stati variamente presi e ripresi (periodo nazista). L’eugenetica è attuata nella zootecnia e nell’agricoltura: è qualcosa che viene attuata nel vivente che però nell’uomo assume accezioni negative. È un concetto associato ad un’idea di progresso ed ha preso piede negli ambiti accademici. Galton ha quindi coniato questo termine di “buona genetica”. Sono presenti anche diverse immagini di pubblicità per una buona generazione che sostengono il concetto dell’eugenetica.

La biometria è stata inventata da lui, in particolare la distribuzione della frequenza degli errori: una gaussiana. Ha creato un grafico di distribuzione che era in grado di descrivere la struttura sociale dell’Inghilterra. Attraverso questa tecnica ogni elemento trova una sua collocazione, è una curva armonica le cui proporzioni non variano mai.

“Non conosco nulla capace di colpire la nostra immaginazione più della meravigliosa forma dell'ordine cosmico espressa dalla 'legge della frequenza degli errori'. Se l'avessero conosciuta, gli antichi greci ne avrebbero fatto una dea e l'avrebbero adorata. Regna serena ed imperturbabile in mezzo alla confusione più selvaggia. Più è grande l'anarchia apparente, più perfetto si manifesta il suo potere”.

La cosa che deve suscitare preoccupazione è che la collocazione è “imperturbabile”: non è possibile cambiare la propria posizione. Una trattazione dell’eugenetica potrebbe prendere tantissime strade, quella trattata da noi trova applicazione con la realtà odierna.

Storia e sviluppi dell'eugenetica

Partendo da una lettera datata 1877. L’autore è uno sconosciuto, il destinatario è Darwin. Egli scrive che facendo delle fotografie in maniera stereoscopica a determinati soggetti di alcune tribù della Nuova Zelanda è possibile caratterizzare e catalogare questi soggetti osservando fotografie stereoscopiche. Per diversi decenni lavorarono sui ritratti compositi. I primi due soggetti in foto sono dati dalla sovrapposizione stereoscopica di diverse fotografie di soggetti: italiani all’estero. Queste foto rappresentano quindi il prototipo di italiano all’estero. Ciò vuol dire che c’è qualcosa di genetico che può essere associato ad un soggetto che in qualche modo lo inquadra prima di tutto da un punto di vista fenotipico ma anche comportamentale.

Il fatto che ci sia qualcosa di genetico che pianifichi il mio destino sociale è legato a qualcosa che ho la possibilità di trasmettere e pertanto il peso dell’ambiente diventa sempre minore (è difficile da quantificare) e inizia a perdere importanza. GxE dove G>>>; G x e.

Le variazioni dell’ambiente sono difficili da considerare e pertanto sono stati effettuati diversi esperimenti che hanno portato alla formazione di “jardin zoologique d’acclimatation”: piccoli campi di concentramento di popolazioni straniere che venivano osservati dalle popolazioni autoctone. Lo scopo era osservare il cambiamento comportamentale in relazione all’ambiente: individui portati in un ambiente diverso modificano il comportamento? In questo caso non ci furono cambiamenti e si pensò che le basi genetiche non fossero influenzate dall’ambiente.

Per la comunità risulta necessario una struttura statale che con i giusti strumenti intervenga per selezionare i caratteri “favorevoli” e che così facendo determini la politica sociale. In America è stato trovato il substrato ideale per far attecchire questo concetto della “buona genetica”: l’America nasce dalla volontà di individui europei che hanno lasciato l’Europa per creare qualcosa di nuovo e migliore. Vicino a New York, infatti, nasce il primo centro statale deputato all’applicazione dell’eugenetica: si inizia un programma massiccio per l’applicazione di questa.

Si è arrivato al certificato di eugenetica: "Registering Human Pedigrees". Questo è un esempio di eugenetica positiva. Sono stati anche attuate procedure di sterilizzazione (eugenetica negativa). Tutte queste condizioni conducono un’idea di progresso. Gli individui agli estremi della curva non portatori di una buona genia, iniziano ad essere considerati un peso per la società con una buona genia. Questa mentalità ha condotto alla discriminazione e all’intolleranza verso ai soggetti che non rispettavano i canoni considerati idonei dalla società, questo è stato alla base delle discriminazioni del ‘900.

Un’altra congettura molto negativa è stata l’uscita di un testo (Il passaggio della grande razza). Questo testo fu di grande ispirazione per l’antisemitismo. Si era arrivati alla completa caratterizzazione di determinate caratteristiche che permettevano di distinguere la società e attraverso questa era possibile selezionare i caratteri “più adatti” per la prosecuzione della specie. La selezione era attuata da atti tragicamente attivi che hanno regolamentato la società per alcuni decenni, fino al ‘900.

Un ulteriore mezzo per selezionare gli individui idonei (eugenetica negativa) è stata la “restrizione di immigrazione”. Le popolazioni erano distinti in base alle caratteristiche negative che potevano introdurre nella società. Vengono, inoltre, vietati i matrimoni misti ("Dio Onnipotente ha creato le razze bianche, nere, gialle, malesi e rosse, e le ha posizionate in continenti separati. E, per l'interferenza con la sua disposizione, non ci sarebbe motivo per tali matrimoni. Il fatto che abbia separato le razze dimostra che non aveva intenzione di mescolare le razze"), è sempre un esempio di eugenetica negativa.

L'eugenetica nel Nord Europa e in America

L’eugenetica quindi prende forma in istituzioni statali che diffondono anche nel Nord Europa fino agli anni ’70. Anche l’industria cinematografica ha sostenuto questa corrente pubblicizzandola ulteriormente. In Europa, iniziano a nascere dei veri e propri archivi eugenetici (non solo uffici) sostenuti dalla tecnologia IBM (Rockfeller Institute, USA) in cui sono schedate le caratteristiche “fitted” (adatte) e “non fitted” (non adatte) per la popolazione. Le leggi eugenetiche diventano leggi statali. Le grandi università europee iniziano ad interessarsi alle leggi dell’eugenetica e, in particolare, si sviluppa uno spiccato interesse per lo studio genetico dei gemelli.

In Germania, Josef Mengele, durante il periodo nazista portò avanti degli studi poco etici sui gemelli, anche nei campi di concentramento, per cercare di capire quale potesse essere il determinante genetico che meglio spiegasse la trasmissione dei caratteri ereditari di particolare interesse per la società. Una curiosità più odierna è la presenza di un paese in Brasile (Candido Godoi) dove c’è un’incidenza di gemelli omozigoti superiore del 20% rispetto al resto della popolazione, si è arrivati ad ipotizzare che Mengele, fuggito in Brasile, andò avanti con le sperimentazioni sulle nascite gemellari.

Caratteri fenotipici e frenologia

Tornando ai caratteri fenotipici, un aspetto da richiamare è la “frenologia” (studio della mente). Joseph Gall ipotizzò che determinati caratteri fenotipici che si manifestavano come per esempio attitudini mentali potevano essere diagnosticate attraverso uno studio morfologico della scatola cranica (individuazione di anomalie) e arrivò ad enunciare uno dei fondamenti della neuroanatomia: la corteccia non era una struttura fisiologicamente unitaria ma è costituita da una “federazione di organi” (aree funzionali) ciascuno deputato a funzioni specifiche.

Determinanti genetici dell'intelligenza

Oggigiorno uno dei caratteri (determinanti genetici) più cercati sono quelli responsabili dell’intelligenza. Molte delle risorse accademiche in diversi paesi molto sviluppati nel mondo della ricerca stanno cercando di svelare, se mai esistono, quali siano i determinanti che inquadrino le caratteristiche dell’intelligenza. È difficile definire l’intelligenza, ad oggi il QI è l’unico parametro pseudo-quantitativo che permette di valutare questo parametro. Finora nessuno è stato in grado di manipolare il QI in misura significativa attraverso cambiamenti nei fattori ambientali, ad eccezione dell'adozione da parte dei bambini, e alla luce di questi fallimenti, è improbabile che future manipolazioni di successo.

SMPY e selezione dei plusdotati

Studio partito negli Stati Uniti, i più plusdotati in matematica (dalla foto si evidenzia una certa somiglianza fenotipica) venivano prelevati dalla loro realtà e portati in particolari college specifici e qui coltivavano ulteriormente le loro doti. L’idea era quella di cercare di selezionare i plusdotati. Uno studio odierno che ha seguito in maniera prospettica questi plus dotati negli anni successivi ha dimostrato che le loro successive performance a livello accademico erano del tutto simili a quelle di altri studenti. Pertanto, ad oggi, la sperimentazione sociale ha smentito questa teoria.

Eugenetica e tecnologia moderna

In Italia, lo “Student act”, nel 2016, sono stati utilizzati termini propri dell’eugenetica. Uno dei più grossi dibattiti su questa tematica è quello ripreso dal celebre libro The bell curve. Si tratta di un libro che dimostra che la distribuzione delle classi di una realtà geopolitica (come quella americana) fosse immutabile e che questa caratteristica fosse data dai determinanti genetici (immutabili e fortemente trasmissibili) ma anche dall’influenza dell’ambiente esterno. Questo suscitò un acceso dibattito. A dimostrazione che il dibattito è ancora attuale si può intuire dagli studi portati avanti nel BGI (Pechino), dove vivono e lavorano circa 3-4000 lavoratori alla ricerca delle basi genetiche dell’intelligenza umana e delle anomalie riguardanti la prosopoagnosia.

Perché c’è uno sforzo economico nei confronti della ricerca delle basi dell’intelligenza? Uno dei motivi della nascita di questo progetto è “per aiutare le persone a meglio conoscersi e capirsi e per creare un mondo migliore”. In questa citazione è possibile notare delle basi di eugenetica, la possibilità di selezionare caratteri “fitted”: in questo caso, l’intelligenza. Anche questo è un esempio di eugenetica positiva.

"La ricerca sarà utilizzata per lo screening degli embrioni durante la fecondazione in vitro, aumentando il QI dei bambini non ancora nati fino a 20 punti". Si parla di eugenetica anche oggi (es. Nature) perché esistono dei programmi concreti, è una corrente ciclica.

Research article

Con le nuove tecnologie, si hanno dei ritorni in fiamma di queste correnti. Ad esempio, con la CRISPR/Cas9, una tecnica di genome-editing che consente di effettuare delle modifiche a livello del DNA e quindi a portare delle variazioni nel codice genetico, è stato possibile manipolare il genoma delle scimmie al fine di migliorarne le performance. Nel 2015 è stato pubblicato il primo studio. Si parla di zigoti trinucleari che non vengono utilizzati per la fecondazione in vitro in quanto vengono scartati perché non sono adatti per la programmazione e lo sviluppo. Questo lavoro è storico perché fu accettato rapidamente ma poi è stato rigettato dalle più grandi riviste scientifiche (Nature, Science) perché la comunità scientifica non aveva, e non ha, ancora regole etiche per poter accettare una tale pubblicazione.

Si può distinguere una “eugenetica debole” da una “eugenetica forte”.

• Eugenetica debole: si intenderebbero applicazioni a fini genetici: caso di (condizione patologica conclamata), posso pensare di modificare il gene malato (medicina personalizzata);
• Eugenetica forte: che si dovrebbe contrastare, si intende la presenza di organi statali che utilizzano le tecniche genetiche non per la cura di patologie ma per selezionare i caratteri per la popolazione. Si arriva a parlare di “eugenetica progressiva”.

Uno studio su più di 10,000 genomi sequenziati ha portato a sviluppare dei programmi che sulla base di alcuni parametri del DNA sono in grado di sviluppare una previsione delle caratteristiche facciali (identikit). Un risvolto tragico è che, se si arriva a determinare un carattere responsabile di una determinata attitudine, si è in grado di schedare una persona per quello che sarà, cioè, se riesco ad isolare il gene dell’aggressività o della criminalità rischio di schedare e determinare il destino degli individui.

Genetica comportamentale

Genetica comportamentale è una disciplina che si sta sviluppando recentemente e che sta cercando di mettere insieme psicologia e biologia. "È lo studio del potere relativo e dei limiti della genetica e delle influenze ambientali sul comportamento". Un’altra possibile definizione dell’eugenetica è lo studio dell'interazione di geni e ambiente sul comportamento. Si parla sempre della relazione GxE. Bisogna avere un termine di paragone per misurare i diversi caratteri.

Termini associati alla genetica comportamentale sono:

• Sociogenomica: confronta i dati genomici con il fenotipo comportamentale;
• Eusocialità: manifestazioni anormali di comportamento sociale, ritiro sociale nella depressione e riduzione della cognizione sociale nell'autismo.

Nello studio eugenetico si ha un progetto dove si vuole selezionare l’eugenia e quindi si adottano i principi dell’eugenetica (positiva e negativa); nell’eusocialità non si ha come obiettivo principale la selezione, bensì la comprensione, ha come scopo una buona socialità, non una buona genia. La eusocialità vuole comprendere come la genetica e l’ambiente interagiscono e voglio che questa comprensione sia utile per la comunità (per esempio si attuano dei progetti di assistenzialismo e educazione).

Infatti, negli obiettivi enunciati di fianco alla definizione di genetica comportamentale possiamo trovare:

1. Determinare il grado in cui le differenze individuali nel comportamento sono causate dalle differenze genetiche e ambientali;
2. Determinare la percentuale delle differenze individuali in un tratto che può essere attribuito alle differenze genetiche e la percentuale che può essere attribuita alle differenze ambientali;
3. Determinare i modi in cui i geni e l'ambiente interagiscono e si correlano tra loro per produrre differenze individuali.

Talvolta è possibile intervenire sull’ambiente e scongiurare determinate caratteristiche negative che possono svilupparsi successivamente (sviluppi poco studiati delle metropoli hanno portato ad una spiccata realtà volta alla delinquenza).

Pro e contro della genetica comportamentale

Pro

• La conoscenza è meglio dell’ignoranza.
• Scoprire che un tratto di personalità ha una componente genetica non significa che l'ambiente non sia in grado di modificarlo.

Contro

• Spesso si ha a che fare con correnti ideologiche che attingono alla politica e a scelte sociali.
• Si può avere uno sbocco nell’eugenetica. GxE, non bisogna mai considerarli singolarmente.

Questi enunciati in Italia sembrano concetti astratti, in altri paesi hanno preso forma in maniera decisa il concetto di eusocialità: si cerca di seguire il percorso educativo, capire le attitudini degli individui: esistono dei programmi di assistenzialismo molto sviluppati. Leggendo articoli di genetica comportamentale termini ricorrenti sono: “nature”, il ruolo che i geni hanno sul carattere; “nurture”, il ruolo che l'esperienza della vita, l’ambiente, ha su un carattere. Per ambiente si intende tutto ciò che non è genetico, dalle condizioni prenatali all'ambiente circostante. Gli studi di genetica comportamentale hanno spesso una forte limitazione perché, quasi sempre,