Una svolta nella comprensione del metabolismo e delle sue basi genetiche è stata raggiunta grazie a uno studio innovativo condotto nel suino, coordinato dal prof. Luca Fontanesi del Dipartimento di Scienze e Tecnologie Agro-Alimentari dell’Università di Bologna. La ricerca, che ha integrato genomica e metabolomica, ha permesso di identificare centinaia di geni che svolgono un ruolo cruciale nella regolazione del metabolismo, aprendo nuove e promettenti prospettive nell’ambito della fisiologia di base e della nutrigenetica.
Lo studio ha beneficiato della collaborazione dell’Animal and Food Genomics Group e di ricercatori provenienti da diversi Dipartimenti dell’Ateneo bolognese: il Dipartimento di Scienze Mediche e Chirurgiche, il Dipartimento di Scienze Statistiche (STAT) e il Dipartimento di Farmacia e Biotecnologie, evidenziando l’approccio multidisciplinare che ha caratterizzato la ricerca.
A livello nazionale, la ricerca ha coinvolto attivamente il settore produttivo suinicolo, grazie alla preziosa collaborazione con l’Associazione Nazionale Allevatori Suini, che ha messo a disposizione suini di diverse razze. È importante sottolineare che il suino non è solo un animale di interesse zootecnico, ma anche un modello animale di grande rilevanza per la ricerca biomedica. Lo studio pone infatti le basi per una comprensione più approfondita delle relazioni tra genetica e metabolismo nei mammiferi in termini comparativi, con importanti implicazioni anche per la sostenibilità delle produzioni animali.
I ricercatori dell’Università di Bologna hanno compiuto un passo avanti significativo caratterizzando per la prima volta il metaboloma del suino e mettendolo in relazione con la sua variabilità genetica. Questo approccio innovativo ha permesso di utilizzare i livelli dei metaboliti nel sangue come veri e propri fenotipi molecolari, sfruttando questa informazione per identificare i geni specifici che influenzano il metabolismo. I risultati di questa ricerca pionieristica sono stati pubblicati sulla prestigiosa rivista Genetics Selection Evolution con il titolo “Merging metabolomics and genomics provides a catalog of genetic factors that influence molecular phenotypes in pigs linking relevant metabolic pathways”.
“Questo studio ha reso disponibili nuovi fenotipi molecolari che ci consentono di analizzare in modo più dettagliato i processi biologici fondamentali che determinano caratteristiche produttive importanti nel suino, come la velocità di accrescimento, l’efficienza nell’utilizzo dei mangimi, il deposito di grasso nei tessuti e il comportamento degli animali,” spiega il prof. Fontanesi. “Questi tratti sono di cruciale importanza per aumentare la sostenibilità delle produzioni suinicole, rappresentando gli obiettivi chiave del miglioramento genetico nel settore, che mira a ridurre l’impatto ambientale dell’allevamento e a migliorare il benessere animale.”
Il prof. Fontanesi aggiunge: “Inoltre, lo studio apre nuove prospettive per integrare genetica e nutrizione: mettendo in relazione diversi geni con i livelli di numerosi metaboliti che sono anche nutrienti essenziali, abbiamo gettato le basi per applicazioni concrete nell’ambito della nutrigenetica, con la possibilità di formulare diete personalizzate in base al profilo genetico degli animali. Considerando anche la somiglianza del suino all’uomo in molti aspetti fisiologici, i risultati ottenuti ci permetteranno di comprendere meglio i meccanismi molecolari alla base di malattie metaboliche e dell’obesità.”
Samuele Bovo, ricercatore del DISTAL e primo autore dello studio, commenta: “La ricerca ha generato una grande quantità di big data genomici e metabolomici. Abbiamo costruito il primo catalogo completo di varianti genetiche che controllano il metabolismo nel suino, aprendo nuove strade per la ricerca di base, applicata e traslazionale. Sono state inoltre applicate nuove metodologie avanzate per l’elaborazione di queste informazioni, che permettono di ricostruire vie metaboliche ancora sconosciute, offrendo nuove opportunità per comprendere meglio le differenze genetiche tra le diverse razze suine.”
Il successo della ricerca è stato reso possibile da un approccio multidisciplinare che ha favorito l’integrazione di competenze e risorse messe a disposizione da ricercatori di diverse aree disciplinari dell’Università di Bologna. Lo studio è stato realizzato nell’ambito di importanti progetti di ricerca europei e nazionali, tra cui Horizon Europe Re-Livestock, PigPhenomics, FEEDTHEPIG, HamCapture, PSRN SUIS.2 e Agritech Spoke 1.
