Il laboratorio: l’ analisi molecolare Accurata Consulenza Genetica Diagnosi Molecolare -prenatale -postnatale -presintomatica tumori ereditari malattie ad insorgenza tardiva -identificazione di portatori sani Strategie per l’ identificazione di mutazioni -Test Genetici Identificazione del meccanismo patogenetico -eventuale possibile terapia Prognosi della malattia -eventuale correlazione genotipo/fenotipo Accurata Consulenza Genetica

Perché fare i test genetici? Per la conferma diagnostica di una malattia Per identificare il portatore sano di una malattia recessiva Per la diagnosi prenatale di malattie gravi Per la diagnosi presintomatica di malattie ad insorgenza tardiva suscettibili di trattamento Per riconoscere la suscettibilità ad ammalare di malattie complesse

Carattere autosomico dominante AA AA AA AA AA AA

NEJM 2002-347-1867 Fig. 1

MEN2A MEN2B Medullary Thyroid Carcinoma Phaeochromocytoma Hyperparathyroidism Marfanoid Habitus Ganglioneuromas

= missense or nonsense mutation = deletion = insertion RET mutations associated with HSCR (red), MEN2A-FMTC (green) and MEN2B (yellow) = missense or nonsense mutation = deletion = insertion = splice mutation = the same mutation associated with both MEN2A or FMTC and HSCR promoter 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 c-RET protein 1114 aa isoform Signal extra-cellular domain TMD Tyrosine Kinase domain peptide (1-28) (636-657) (726-999)

Carattere legato al cromosoma X xy xx xx xx xy xy xy xy xy

NEJM 2002-347-1867 Fig. 2

Carattere autosomico recessivo Aa Aa aa AA Aa aa

NEJM 2002-347-1867 Fig. 3

NEJM 2002-347-1867 Fig. 5

INDICAZIONI DI SPECIFICI ESAMI CITOGENETICI O MOLECOLARI CONSULENZA GENETICA CALCOLO DEL RISCHIO EVENTUALE PER ALTRE GRAVIDANZE DIAGNOSI PATOLOGIE GENETICHE INDICAZIONI DI SPECIFICI ESAMI CITOGENETICI O MOLECOLARI DA EFFETTUARE

Diagnosi diretta ed indiretta di malattie genetiche La diagnosi molecolare di una malattia genetica può essere effettuata : direttamente, quando il gene causativo sia stato identificato indirettamente, quando si conosce solo la localizzazione del locus malattia sul genoma umano.

La diagnosi molecolare diretta è possibile solo dopo l’ identificazione del gene ed è indicata particolarmente nei casi in cui il gene da studiare non sia eccessivamente grande oppure in quei casi in cui siano presenti mutazioni ricorrenti. La diagnosi indiretta è particolarmente indicata per quelle patologie genetiche rare con elevata eterogeneità genetica oppure per quelle malattie i cui geni presentano un numero elevato di esoni, dove la ricerca della mutazione causativa risulta indaginosa e lunga.

Problematiche legate alla diagnosi diretta. Si può non identificare la mutazione causativa per: -incompleta efficienza delle metodiche utilizzate -presenza di eterogeneità genetica -presenza di una delezione che interessa un singolo esone o tutto il gene -presenza di una mutazione in parti del gene non analizzate (promotori, introni, etc.)

La possibilità di eseguire una diagnosi molecolare indiretta dipende: dall' estensione degli alberi genealogici a disposizione, dalla disponibilità dei componenti il nucleo familiare a sottoporsi al prelievo di sangue Questi ultimi punti rappresentano una difficoltà concreta nell’ intraprendere una diagnosi di questo tipo.

Problematiche legate alla diagnosi indiretta e consulenza genetica. Talvolta la diagnosi molecolare indiretta di una malattia genetica può non essere conclusiva per: Scarsa informatività dei marcatori utilizzati Mancanza di uno studio precedente eseguito per tempo Indisponibilità dei familiari al prelievo di sangue Problemi legati a presenza di false paternità

Online medical genetics resources Sites for genetics professionals Sites for other doctors and other primary care professionals Sites for patients, families, and carers Sites for public health professionals and policymakers Genetics newsletters

http://www.faseb.org/genetics/ashg/ashgmenu.htm

The European Society of Human Genetics (www.eshg.org) is an international professional association. Its well organised and frequently updated site includes information about courses and conferences, a page of links, and the policy documents formulated by the society's professional and public policy committee.

Italian Society of Human Genetics (http://www.sigu.net/) The Italian site for genetics there are information about genetic test available in Italy other useful information

The human gene mutation database (archive. wcm. ac. uk/uwcm/mg/hgmd0 The human gene mutation database (archive.wcm.ac.uk/uwcm/mg/hgmd0.html) is a comprehensive international database of genetic lesions that cause disease. It is regularly updated and may be searched by disease, gene name, or identifiers used by OMIM.

GeneClinics http://www.geneclinics.com/ Disease-specific information on molecular genetic testing and its role in diagnosis, genetic counseling, and when appropriate, surveillance of at-risk relatives Links to a genetics laboratory directory, genetics clinic directory, and educational materials through our companion resource,

3T US NT Weeks of pregnancy 10 12 14 16 19 21 26 A EA CVS

Analisi cromosomica Studio dell’assetto cromosomico fetale su villo coriale, liquido amniotico e sangue fetale. Tempi di risposta variano in relazione al materiale analizzato (1-3 settimane).

Indicazioni all’analisi Citogenetica Prenatale Età materna > 35 anni Figlio affetto da aneuploidia Genitori portatori di riarrangiamenti strutturali non associati ad un fenotipo Genitori con aneuploidie dei cromosomi del sesso (47,XXX; 47XYY; mosaicismi) Patologia fetale ecoevidenziata Indicazioni biochimiche

Mosaicismo su villi coriali Della blastocisti a 64 cellule solo 2 o 3 danno vita poi all’embrione 1-2% falsi positivi nel citotrofoblasto (metodo diretto) 0,6% cellule mesenchimali (coltura a lungo termine) 0,04% falsi negativi Tipo I: le cellule anomale sono riscontrate solo a livello del citotrofoblasto con il metodo diretto Tipo II: meno frequente, riscontrate solo a livello della componente mesenchimale del villo (coltura a lungo termine) Tipo III: presente sia nel citotrofloblasto che nel mesenchima del villo.

Mosaicismo su liquido amniotico I livello: presenza di una singola metafase con anomalia numerica o strutturale II livello: presenza di più metafasi con la stessa anomalia numerica o strutturale in una o più colonie della stessa coltura III livello: presenza di più metafasi con la stessa anomalia numerica o strutturale in più colture

Prelievo di cellule fetali circolanti: eritrociti fetali nucleati (1/50.000 cell materne) Prelievo di cellule fetali del trofoblasto presenti nel canale cervicale

LA FISH IN DIAGNOSI PRENATALE Da 15 ml di liquido amniotico metafase: - Cariotipo - FISH per diagnosi di microdelezioni - FISH per diagnosi di riarrangiamenti cromosomici Da 2 ml di liquido amniotico nucleo: - FISH per diagnosi di sesso - FISH per anomalie numeriche

DIAGNOSI PREIMPIANTO La diagnosi genetica preimpianto (PGD ) è una nuova procedura che permette di ottenere una diagnosi di malattia genetica prima dell’instaurarsi della gravidanza

DIAGNOSI PREIMPIANTO DI SINDROME DI DOWN