Uno studio greco descrive due nuove mutazioni genetiche del gene EHMT1 e mette in luce l'ampio spettro della sindrome di Kleefstra

Due bambini con la stessa diagnosi possono avere un decorso molto diverso. Nel caso della sindrome di Kleefstra, questo è un aspetto che le famiglie conoscono bene per esperienza diretta, ma la moderna ricerca genetica sta ormai iniziando ad aiutarci a comprendere meglio anche le cause molecolari che potrebbero essere alla base di questa grande variabilità.

Una studio greco, pubblicato il 29 aprile 2025 sulla rivista scientifica Geni, descrive due ragazzi di origine greca affetti dalla sindrome di Kleefstra di tipo 1 (KLEFS1), nei quali sono stati individuati due nuove mutazioni patogene de novo nel gene EHMT1. Un bambino presentava una nuova variante frameshift, mentre nel secondo è stata individuata una delezione parziale estremamente piccola del gene EHMT1, di appena 11 kb. I due casi presentavano differenze significative per quanto riguarda la gravità del quadro neuroevolutivo.

Il lavoro è stato condotto da ricercatori e medici del dell’Università Nazionale e Kapodistriana di Atene, dell’Università della Tessaglia, dell’Ospedale Universitario di Larissa, dell’Ospedale Pediatrico «Agia Sofia» e del laboratorio GeneTech Analytics. La prima autrice è Maria Tzeti e l'ultima/corrispondente autrice è Aspasia Tsezou.

Due bambini, stessa diagnosi, ma quadro clinico diverso

Il primo figlio era 7 anni come descritto nello studio. Era nato prematuro alla 35ª settimana e già dai primi anni di vita presentava un ritardo nello sviluppo psicomotorio. Ha acquisito il controllo del capo a circa 6 mesi, si è seduto senza sostegno a 12 mesi e ha iniziato a camminare autonomamente all’età di 2 anni. Anche le prime parole sono comparse intorno ai 2 anni e le frasi semplici intorno ai 4.

Nel corso del tempo gli è stata diagnosticata una disabilità intellettiva moderata, ADHD, ipotonia assiale, disturbi del sonno e frequenti scatti d'ira. All’età di 6 anni ha manifestato crisi epilettiche focali. L’EEG ha registrato attività epilettica nella regione temporo-parietale sinistra con generalizzazione e le è stata somministrata oxcarbazepina, con buona risposta fino alla pubblicazione del lavoro. Nel periodo neonatale era stato inoltre riscontrato un piccolo deficit del setto interventricolare, che in seguito si è completamente chiuso.

A questo bambino la sequenziamento dell'esoma (exome sequencing) ha scoperto una nuova variante eterozigote con spostamento del frame in EHMT1:

c.2075-2097del, p.(Val692Glyfs*64).

La mutazione si trova nell'esone 13 e altera il quadro di lettura del gene, causando la terminazione prematura della proteina. Si prevede che questa proteina patologica sia priva di importanti regioni dell’estremità C-terminale, tra cui le regioni ANKR e SET, che svolgono un ruolo centrale nel funzionamento dell’EHMT1. L’analisi dei genitori mediante sequenziamento Sanger ha mostrato che la variante era de novo, ovvero non è stato rilevato in nessuno dei due genitori.

La più piccola delezione parziale del gene EHMT1 descritta fino a quel momento

Il secondo caso riveste un particolare interesse dal punto di vista genetico.

Il secondo figlio era 9 anni. Presentava anche un ritardo nello sviluppo, ma il quadro complessivo era nettamente più lieve. Ha acquisito il controllo della testa a 6 mesi, si è seduto a 10 mesi, ha iniziato a camminare autonomamente a 22 mesi e ha pronunciato le prime parole all’incirca all’età di 3 anni.

All’età di 5 anni gli era stata diagnosticata una disabilità intellettiva lieve, ADHD e ipotonia assiale. Nonostante le difficoltà di apprendimento, e in particolare quelle linguistiche, seguiva il programma della scuola ordinaria con un sostegno didattico supplementare.

Il cariotipo iniziale e il test per la sindrome dell’X fragile erano nella norma. La diagnosi è stata formulata quando è stato effettuato analisi con microarray cromosomico (CMA), che ha rivelato una nuova dimensione di soli 11 kb all'interno dello stesso EHMT1, che comprendeva gli articoli da 19 a 25:

arr[GRCh37] 9q34.3(140703393-140714454)x1.

Sono stati esaminati anche i genitori e la delezione è risultata de novo.

Secondo gli autori, questa era la più piccola delezione parziale del gene EHMT1 individuata fino a quel momento mediante microarray cromosomico. E questo è interessante non solo in quanto nuova scoperta genetica, ma anche perché la delezione non eliminava l’intero gene. Influiva su una sua parte specifica e, tra l’altro, sulla regione catalitica SET.

Perché è importante sapere quale porzione dell’EHMT1 è interessata

Il EHMT1 Non funziona come un semplice interruttore che è o «aperto» o «chiuso». La proteina che produce presenta diverse regioni funzionali, che svolgono ruoli diversi.

Due delle più importanti sono la zona ANKR (ripetizione di ankirina) e la zona SET. In termini molto semplificati, l’ANKR partecipa al riconoscimento di specifici marcatori epigenetici nelle histone (funzione che in letteratura viene spesso descritta come funzione di lettura) mentre la SET è la regione catalitica che partecipa all’attività della metiltransferasi, la cosiddetta funzione writer.

Nel primo caso greco, la variante frameshift dovrebbe comportare la perdita sia della regione ANKR che di quella SET e un’insufficienza funzionale dell’EHMT1. Il bambino presentava il quadro clinico di KLEFS1 più tipico e più grave tra i due casi.

Nel secondo caso, la piccola delezione intragenica interessa principalmente la parte terminale del gene e la regione SET. Gli autori avanzano l’ipotesi che, purché l'RNA mutato sfugga al meccanismo di degrado mediato dal nonsense e dia origine a una proteina parzialmente funzionale, ciò potrebbe eventualmente contribuire a un quadro clinico più lieve. Si tratta tuttavia di un'ipotesi biologicamente plausibile e non di qualcosa che sia stato dimostrato empiricamente in questo specifico studio.

Questa distinzione è importante.

Non possiamo semplicemente dire che «Le cancellazioni rendono Kleefstra più moderato» o che una determinata posizione nel gene determini con certezza il futuro di un bambino.

Cosa ci ha già rivelato l’ampio studio internazionale EHMT1

Il lavoro greco è stato pubblicato in un periodo in cui la comprensione delle relazioni tra genotipo e fenotipo nel Kleefstra sta subendo cambiamenti significativi.

Nel 2024, un ampio studio internazionale ha analizzato 209 persone con varianti rare del gene EHMT1 e ha confermato la presenza del gene KLEFS1 in 191 di questi casi. Lo studio ha dimostrato che lo spettro della sindrome è molto più ampio di quanto si credesse in passato e comprende anche soggetti con un quadro clinico relativamente lieve, funzioni cognitive normali in alcuni casi e rare forme familiari.

Ancora più importante è stato il fatto che i ricercatori hanno dimostrato che Diverse categorie di mutazioni nel gene EHMT1 possono influenzare in modo diverso la funzione della proteina.

Le mutazioni che interessano la regione ANKR e la funzione di «lettura» dei marcatori epigenetici possono causare la KLEFS1, mentre alcune mutazioni che alterano esclusivamente la funzione enzimatica della regione SET non sono necessariamente accompagnate dalla tipica firma molecolare o dal classico quadro clinico della sindrome.

Ciò offre un quadro importante per comprendere anche il secondo caso greco. Non dimostra che la specifica delezione di 11 kb causi sempre una forma lieve, ma avvalora l’idea più generale secondo cui Non conta solo se l’EHMT1 sia stato compromesso, ma conta anche in che modo esattamente ne sia stata compromessa la funzione.

Cosa ci insegnano i due casi greci

Forse l’aspetto più interessante di questo studio sulle famiglie non sono le precise coordinate genetiche, ma l’immagine diversa dei due bambini.

In entrambi i casi è stata confermata la presenza di KLEFS1 a livello molecolare.

Entrambi presentavano un ritardo dello sviluppo, letargia e tratti facciali compatibili con la sindrome.

Tuttavia, il primo bambino presentava disabilità intellettiva moderata, epilessia, gravi difficoltà comportamentali e disturbi del sonno, mentre il secondo aveva presentava una lieve disabilità intellettiva e poteva frequentare un programma scolastico ordinario con un sostegno aggiuntivo.

Questa differenza è un ulteriore esempio della grande eterogeneità clinica della sindrome di Kleefstra.

Per un genitore questo aspetto riveste particolare importanza: la diagnosi genetica è estremamente importante, ma di per sé non costituisce una previsione accurata del futuro di un bambino.

Anche due bambini con alterazioni patogene nello stesso gene possono presentare differenze significative per quanto riguarda il linguaggio, l’apprendimento, il comportamento, l’epilessia, manifestazioni organiche associate e il grado di autonomia.

Neanche l'assenza di caratteristiche esclude Kleefstra

Entrambi i bambini dello studio greco non presentavano obesità né gravi comorbilità multisistemiche all’età in cui sono stati valutati. Il primo bambino presentava una storia clinica di un lieve difetto cardiaco risolto spontaneamente, oltre che di epilessia, mentre nel secondo non erano state registrate complicanze cardiache, renali, gastrointestinali o sensoriali.

Questo ci ricorda un punto importante: Non è necessario che una persona presenti tutte le caratteristiche descritte per la sindrome di Kleefstra per essere affetta da tale sindrome.

Le descrizioni precedenti del KLEFS1 si basavano in larga misura su soggetti con un quadro clinico più evidente e grave. Man mano che la diagnosi genetica si diffonde, vengono ora individuate anche persone con caratteristiche più lievi o meno «tipiche». L’ampio studio internazionale del 2024 ha confermato chiaramente questo ampliamento dello spettro fenotipico.

Perché sono stati necessari diversi test genetici

Questi due casi dimostrano inoltre in modo molto chiaro che, nella diagnostica genetica moderna, non esiste un unico test in grado di rilevare sempre ogni tipo di anomalia.

Nel primo bambino la diagnosi è stata effettuata con sequenziamento dell'esoma, poiché si trattava di una piccola variazione nella sequenza del EHMT1.

Nel secondo caso, la diagnosi è stata effettuata con microarray cromosomico, poiché si trattava della perdita di un piccolo segmento di DNA, una variante del numero di copie, che comprendeva diversi esoni del gene.

In entrambi i casi, gli esami precedenti, come il cariotipo convenzionale, non avevano permesso di formulare la diagnosi.

Ciò è particolarmente importante nei bambini con ritardo dello sviluppo di eziologia sconosciuta: un risultato «normale» in un precedente test genetico non significa necessariamente che sia stata esclusa una causa genetica molecolare. La scelta dell'esame più appropriato dipende dal quadro clinico e deve essere effettuata da un genetista clinico o dall'équipe medica competente.