Epidemiologia Genetica del Retinoblastoma (1) Incidenza tra bambini nati vivi: 1/15.000-1/20.000 90% dei casi diagnosticati entro i 3 anni Unilaterale: 60% Alcuni casi multifocali (Rb multifocale unilaterale) Generalmente sporadici Età mediana alla diagnosi: 22 mesi Bilaterale: 40% Spesso multifocale (Rb multifocale bilaterale) Frequenti nelle forme familiari Età mediana alla diagnosi: 11 mesi

Epidemiologia Genetica del Retinoblastoma (2) Ereditario: circa 35% dei casi; include: Forme familiari Forme bilaterali 10% delle forme unilaterali Penetranza: 90% Rischio di altri tumori: Pinealoma ( 2%; “retinoblastoma trilaterale”) Osteosarcoma e sarcomi dei tessuti molli Melanoma

Difetto di Penetranza nel Retinoblastoma 1 2 II 1 2 III 1 Retinoblastoma (RB)

Difetto di Penetranza nel Retinoblastoma 1 2 II 1 2 ? Rischio RB : 0.45 (45%) III 1 2 Retinoblastoma (RB)

RETINOBLASTOMA Sporadico vs. Familiare 90% dei casi Più spesso unilaterale Età mediana alla diagnosi: 22 mesi Alcuni casi diventano ereditari Occasionalmente altri tumori (più nelle forme bilaterali) Familiare 10% dei casi Generalmente bilaterale Età mediana alla diagnosi: 11 mesi Penetranza media: 90% Associazione con altri tumori

Retinoblastoma Sporadico 1 1 1 1 1 1 1 1 1,2 1 TUMORE

Retinoblastoma Ereditario 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 TUMORE 1 1 1 2 1 TUMORE 1 2 1 TUMORE

Individui con delezioni costituzionali includenti la regione 13 q14 Individui con delezioni costituzionali includenti la regione 13 q14* hanno: Ritardo psicomotorio Anomalie fisiche congenite Elevato rischio di sviluppare RB Cromosoma 13 La delezione 13q14 è l’anomalia citogenetica più frequente in tumori ottenuti da pazienti con RB** *Alterazione costituzionale rara causa di RB **Alterazione somatica frequente nelle cellule tumorali RB

PERDITA DI ETEROZIGOSI (Loss Of Heterozygosity; LOH) N T 1 2 N = DNA normale T = DNA tumorale 1 e 2: alleli ad un locus polimorfico (RFLP, VNTR, microsatellite)

RB ereditario 2 Mut 1 wt 1 wt 2 wt 2 mut 2 Mut 1 1 wt 2 Mut 2 Mut 2

RB non ereditario 2 Mut 1 wt 1 wt 2 wt 2 wt 2 Mut 1 1 wt 2 wt 1 wt 2

2 Mut 2 Mut 1 2 Mut 2 Mut 2 Mut 1 Mut

Un po’ di storia della genetica del retinoblastoma 1971: Teoria dei due colpi (two-hit theory) di Knudson 1973: Prima descrizione di una delezione costituzionale del cromosoma 13 associata a retinoblastoma (Niebuhr & Ottosen) 1983: LOH dimostrata mediante analisi quantitativa dell’enzima esterasi D e analisi RFLP (W. Benedict; W. Cavenee) 1988: Gene RB1 clonato (T. Dryja)

Checkpoints del ciclo cellulare Premio Nobel 2001 assegnato a 3 scienziati che hanno individuato i geni che regolano il ciclo cellulare G1/S -Le dimensioni della cellula sono normali? -Il DNA è danneggiato? G2/M -Il DNA è completamento replicato? -Sono stati riparati i danni al DNA? M -Si sono formate le fibre del fuso? -Si sono attaccate in maniera -corretta ai cromosomi? 1. 3. 2.

Identificazione di geni soppressori dei tumori in vitro Ibridi cellulari A. Tumorigenico + Normale = Normale B. Tumorigenico + Tumorigenico = Normale Tipo I Tipo II C. Trasferimento di specifici cromosomi in linee cellulari tumorali con ripristino di un fenotipo normale Esempio: Cromosoma 11 in linee cellulari derivate da tumori di Wilms

Cellule di diverse linee poste a contatto Impulso di fusione Prodotto di fusione Fusione indotta mediante impulso elettrico

POLIPOSI FAMILIARE DEL COLON

AB AA BB AB AB AA AA AB AB AA AB AB AB AB AA AB AA AB AB AA

Gene APC e Poliposi Familiare del Colon Nel 1986 descritto un paziente con delezione interstiziale 5q associata a ritardo mentale, anomalie congenite e FAP Analisi di linkage con marcatori contenuti nella regione deleta produce un LOD Score significativamente positivo Positional cloning conduce all’identificazione del gene nel 1991  gene APC (Adenomatous Polyposis Coli) Mutazioni inattivanti che producono proteina accorciata (troncanti, di splicing)

The WNT Signal Transduction Pathway Dsh GSK-3b b-catenin Conductin/ Axin APC GSK-3b P Conductin/ Axin APC b-catenin degradation b-catenin b-catenin TCF/LEF TRANSCRIPTION

The WNT Signal Transduction Pathway GSK-3b APC Conductin/ Axin b-catenin TCF/LEF b-catenin TRANSCRIPTION