Appunti di Genetica medica completi per esame

Tipi di livelli fenotipici

Possono essere esaminati diversi tipi di livelli fenotipici: ad esempio, l'anemia falciforme è una malattia ereditaria dovuta alla presenza di emoglobina con una catena beta anomala (HbS). Questo carattere può essere esaminato a più livelli:

• Fenotipo clinico: sintomi rilevabili tipici
• Fenotipo cellulare: morfologia dei globuli rossi
• Fenotipo molecolare: si analizza la molecola di emoglobina in base alla diversa corsa elettroforetica

L'analisi genetica formale dell'uomo comprende:

• Ricostruzione della storia della famiglia in cui compare il carattere in esame
• Rappresentazione grafica di tutti i membri (pedigree)

Altri elementi da indagare includono aborti e/o morti neonatali, consanguineità, provenienza geografica/etnica dei diversi rami familiari, presenza di segni o sintomi correlati.

sintomi patologia in altri familiari Eredità mendeliana, cioè dei caratteri monosomatici:

• Autosomica dominante
• Una persona affetta ha almeno un genitore affetto
• Sono colpiti entrambi i sessi
• Ogni figlio ha il 50% di possibilità di essere affetto

Neurofibromatosi: malattie caratterizzate dal coinvolgimento dei tessuti derivati dalle creste neurali (NF1, NF2, NF3)

• NF1: malattia multisistemica, ha ripercussioni a livello di molti organi e apparati, anche al sistema nervoso.
• La diagnosi di questa malattia è di pertinenza del neurologo o del dermatologo (presenza di macchie sulla pelle), sono state elaborate delle linee guida per le quali si può fare la diagnosi di NF1, devono essere presenti 2 di questi criteri (es. presenti più di 6 macchie caffè-latte, presenza di lentiggini ascellari e/o inguinali, glioma del nervo ottico ecc..).
• Il gene mappa sul braccio lungo del cromosoma 17, le mutazioni sono di diverso tipo ma la maggior

parte sono tronche. La diagnosi molecolare su un individuo affetto da NF1 può essere effettuata in 3 modi:

1. Analisi di linkage: studio della segregazione familiare attraverso l'analisi di marcatori genetici fiancheggianti il gene malattia, siriesce a distinguere il cromosoma affetto da quello normale.
2. Sequenziamento diretto: analisi di mutazioni in un gene noto, richiede solo il campione del paziente, efficace quando la patologia è legata ad un solo gene. Esistono patologie dopo più geni sono coinvolti.
3. Nel passato "gene by gene" venivano analizzati i singoli geni sequenzialmente in base alla frequenza di mutazione nella popolazione e alle caratteristiche cliniche e familiari del paziente in esame. Da una decina di anni le tecniche si sono evolute e si è passati alla "next generation sequencing NGS": sequenziamento massivo parallelo di molecole di DNA amplificate in modo clonale o di singole molecole di DNA, studiati più DNA di parte sono tronche.

più pazientiNGS nella routine diagnostica utilizzate per sequenziare un pannello di geni che noi sappiamo essere associatiad una patologia ereditaria caratterizzata a eterogeneità genetica. La stessa tecnica può essere utilizzata persequenziare l’intero genoma dell’individuo, a scopo di ricerca viene utilizzato il sequenziamento dell’interogenoma con incluse le regioni non codificanti (tecnica utilizzata per andare a identificare nuovi geni malattia).Da un esperimento di NGS si ottengono un gran numero di varianti sul DNA, sul singolo individuo si possonoarrivare anche a migliaia di varianti (la maggior parte benigne e non associate a patologie). Il genetista deveidentificare la variante, tra le tante, che risulta essere associata a patologia.Le varianti devono essere classificate in 5 classi di patogenicità, da quelle definite benigne fino ad arrivarealle varianti sicuramente patogenetiche

NGS: dal risultato al referto

• Verifica dei

Parametri di corsa NGS (verifica se la variante identifica davvero una certa malattia)

• Studio della variante con i sistemi di predizione bioinformatica
• Conferma presenza della variante con sequenziamento diretto
• Ricerca della variante all'interno della famiglia
• Rivalutazione dati clinici e strumentali del paziente

Vantaggi:

• Aumento della resa diagnostica in malattie neuromuscolari con elevata eterogeneità genica
• Analisi di più geni contemporaneamente con diminuzione dei costi e dei tempi
• Identificazione rapida di mutazioni in geni rari e non testati
• Evita il ricorso a tecniche invasive (es. biopsia)

Svantaggi:

• Non adatto per malattie da espansione di triplette
• Necessità di una precisa diagnosi clinica
• Enorme mole di dati generati che devono essere analizzati da personale esperto con conoscenza della patologia o dei geni testati

Eredità autosomica recessiva

• Sono necessarie due copie

dell'allele mutato per causare la malattia

• Maschi e femmine sono ugualmente affetti
• Gli individui hanno di solito genitori sani (portatori eterozigoti)
• Individui eterozigoti hanno il 25% di rischio di avere figli affetti
• Aumentata incidenza in presenza di consanguineità

Fibrosi cistica (FC), frequenza di portatori in Italia 1 su 25. Diagnosi effettuata alla nascita, nella quarta giornata di vita si misura il dosaggio della tripsina/tripsinogeno; se positivo si misura il dosaggio del sudore che deve essere maggiore di 60 per essere positivo, una volta positivo il sospetto di FC deve essere confermato dall'analisi molecolare. Il gene che codifica è localizzato nel braccio lungo del gene 7 costituito da 27 esoni. Nella popolazione esiste la mutazione Delta F 508, particolarmente frequente (70-80% dei pazienti con FC), si ha la delezione di 3 nucleotidi che provoca la perdita dell'aminoacido fenilalanina codificato dal codone 508. A carico

Del gene della FC sono state definite oltre 2000 mutazioni oltre la Delta F508. Le mutazioni a carico del gene CFTR (della FC) sono state divise in 6 classi, le mutazioni di classe 1-2-3 sono associate a problemi lievi, le mutazioni 4-5-6 sono associate a gravi problemi.

• Sintomi respiratori: tosse, bronchiti persistenti; infezioni polmonari (causa morte)
• Sintomi gastrointestinali: insufficienza pancreatica; malassorbimento
• Sterilità: 95% maschi; 25% femmine

Test genetico: analisi di DNA, RNA, cromosomi, proteine per evidenziare genotipi, mutazioni o cariotipicorrelabili con patologie umane ereditarie. Utilizzato per individuare o escludere mutazioni associate a malattie genetiche o per definire la variabilità genetica allo scopo di identificare suscettibilità e resistenze individuali o per scopi medico-legali.

Diagnostico (più utilizzato): permette di stabilire una diagnosi o di confermare un sospetto clinico in un individuo già affetto.

Richiesto dal clinico di riferimento per una patologia ereditaria:

• Presintomatico: permette di identificare in un soggetto sano, a rischio, una mutazione che è sempre associata allo sviluppo di una malattia
• Predittivo: permette di identificare in un soggetto sano, a rischio, una mutazione che predispone allo sviluppo di una malattia (es. tumore alla mammella)
• Screening: identificazione portatori sani nella popolazione, neonatali, prenatali.

La comunicazione, l'interpretazione dei risultati e la consulenza sulle loro possibili implicazioni devono essere considerate parti integranti di un test genetico. I potenziali utenti di un test genetico devono essere informati sulle caratteristiche e sulle possibili implicazioni dei diversi risultati prima di effettuare il test. Nella consulenza pre test si devono anche illustrare le possibili complicazioni.
Test genetici ai minori: possono essere effettuati sui minori solo a scopo diagnostico (quindi se presenti).

giàsintomi) o solo nel caso che esistano concrete possibilità di terapie o trattamenti preventivi efficaci da attuare prima del raggiungimento della maggiore età

Ogni test genetico deve avere particolari indicazioni. Indicazioni al test genetico per FC:

• Individui con sospetto clinico di forma classica di FC
• Individui con CFTR-related disease: caratteristiche tipiche dello spettro di patologie CFTR correlate
• Maschi infertili con assenza congenita bilaterale dei dotti deferenti
• Feti con iperecogenicità intestinale riscontrata in secondo trimestre di gravidanza

Indicazioni al test genetico FC per diagnosi prenatale, requisiti fondamentali: identificazione di 2 mutazioni CFTR nell'individuo affetto + identificazione mutazione CFTR in eterozigosi in entrambi i genitori

Eterozigote composto: sui due alleli presenta due diverse mutazioni dello stesso gene, presenta l'asintomatologia come se fosse un eterozigote

Eredità X-linked

La presenza della malattia dipende dal sesso: solo i MASCHI sono malati, la malattia non si trasmette mai da maschio malato a figlio malato. Se il padre è malato le femmine saranno portatrici obbligate.

• I maschi affetti di solito nascono da madri eterozigoti e asintomatiche
• In media il 50% dei figli di una madre eterozigote risulterà affetto e il 50% delle figlie femmine risulterà portatrice
• Tutte le figlie di un padre affetto sono portatrici obbligate
• Le femmine possono essere affette se il padre è affetto e la madre è eterozigote

Distrofie muscolari: gruppo eterogeneo di patologie neuromuscolari caratterizzate dalla perdita più o meno precoce della funzionalità muscolare dovuta a necrosi della fibra muscolare e proliferazione di tessuto connettivo adiposo con la formazione dei caratteristici cambi "distrofici"; perdita di forza muscolare e progressiva perdita abilità motorie. La distrofina

fa parte di un grande complesso proteico, distrofina-glicoproteico (DGC), che costituisce un ponte tra actina del citoscheletro e il tessuto connettivo che circonda le fibre muscolari, conferendo stabilità strutturale durante i cicli di contrazione/rilassamento muscolare. La sua assenza risulta nella perdita di connessione tra actina e tessuto connettivo e un conseguente danno delle fibre muscolari durante la contrazione.

Distrofia muscolare di Duchenne (DMD): 1 su 5000 maschi

• Debolezza muscolare progressiva più prossimale che distale, CPK elevati
• Età di esordio sintomi: minore di 5 anni
• Perdita deambulazione autonoma: 7-13 anni
• 90% hanno anche scoliosi
• Insufficienza respiratoria e cardiomiopatia (principale causa di morte)
• Vita media: 25 anni (prima di poter intervenire chirurgicamente)
• Nella biopsia muscolare si vede la sostituzione del tessuto adiposo al posto della fibra muscolare (conferma patologia). Ora si utilizza

l'analisi molecolare perché la biopsia è troppo invasiva • Le femmine portatrici del gene