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DISTROFIA MUSCOLARE DI BECKER

1 unico gene (gene DMD), il più grande dell’uomo (2,4 Mb. 79 esoni. 4 promotori. Molte varianti intrageniche utili per analisi linkage). X linked. Penetranza: completa nel Maschio (variabile x inattivaz casuale dell’X) nella Femmina (cardiomiopatia dilatativa) Non anticipazione Correlazione genotipo-fenotipo: fenotipo dip da grado di espressione della distrofina, che è determinato dalla cornice di lettura dell’allele mutato (“reading frame rule”). Mutaz che danno malattia: BMD: alteraz quantit o qualitat della proteina

- Delezioni - Duplicazioni - Mutazioni di splicing - Mutazioni puntiformi non troncanti

CMP associata: assenza distrofina nel solo miocita (presenza in cervello e musc schel) - Mutazioni del promotore muscolare (PM) e Esone E1 - Alteraz di epitopi in regioni importanti per il cuore

Testing strategy 2) Diagnosi di Distrofinopatia:

Sospetto clinico + CK sierico elevato test genico molecolare (Il test genetico è informativo e consente diagnosi senza biopsia in tutti i duchenne e 85% dei Becker).

- Se test trova la mutaz: fa diagnosi. [Biopsia muscolare può servire solo a distinguere fenotipo intermedio DMD BMD in pz giovani senza familiarità]

- Se test non trova la mutaz: biopsia muscolare per studiare distrofina con IIC e western blot (in maschi DMD assenza distrofina, in maschi BMD quantità o qualità alterata, in femmine mosaicismo).

[Citogentica: si fa rarissimamente studio ad alta risoluzione per pz con anche altre malattie X linked (retinite pigmentosa, malattia granulomatosa cronica, ipoplasia surrenalica, deficit di glicerolo kinasi); oppure per femmine Turner (X0) o disomia uniparentale dell’X].

3) Identificare una origine de novo della mutazione (pz con anamnesi familiare neg): - Analisi duplicazioni/delezioni (sono quelle + freq):

i. Multiplex PCR o PCR quantitativa (becca quasi tutte le delezioni) ii. Multiple ligation probe amplification (MLPA)

- Sequenziamento (xpiccole delezioni, mutaz puntiformi, mutaz di splicing= 30%) e analisi del linkage (x risalire al familiare in linea materna in cui si è originata mutazione)

4) Test per i portatori nei familiari a rischio: - Richiede prima identificazione della mutazione causale nella famiglia:

i. PCR quantitativa ii. Delezioni anche in FISH iii. Sequenziamento per mutaz puntiformi

- Se non è nota la mutazione del probando: i. Analisi del linkage

NB. Importante identificare le femmine portatrici perché rischio cardiomiopatia sorveglianza clinica.

5) Diagnosi prenatale: - Richiede prima identificazione della mutazione causale nella famiglia

Consulenza genetica:


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X linked, per cui: a) Genitori del probando:

a. Padre sicuramente Non malato né portatore b. Madre con 1 figlio malato e 1 altro parente malato: sicuramente portatrice (eterozig) c. Madre con più figli malati e nessun altro parente malato:

i. Mutazione germline (=mutaz causale in tutte le sue cellule) ii. Mosaicismo germline (=mosaicismo per mutaz causale che include suoi gameti)

d. Se il probando è il solo affetto della famiglia: i. Probando ha mutazione de novo:

1. Mutazione germinale occorsa al mom del concepimento: mutaz sarà presente in tutte sue cell; nessuno dei familiari è a rischio

2. Mutaz occorsa dopo il concepimento: mutaz sarà presente solo in alcune linee cellulari (mosaicismo somatico). Bassa probab che madre sia eterozig.

ii. La madre del probando ha mutaz de novo [2/3 dei casi di madri di maschi affetti senza altri parenti affetti]:

1. Mutazione germline (=avvenuta al mom del concepimento, presente in tutte le cellule di lei; test su leucociti)

2. Mosaicismo somatico (=non in tutte le linee cell, può non esserci nei leucociti) 3. Mosaicismo germline (=mutaz presente nei soli gameti. Non identificabile sui

leucociti. 15-20%). iii. La madre del probando ha ereditato mutazione da:

1. Sua madre, che è portatrice 2. Sua madre o padre, che ha mosaicismo somatico 3. Sua madre o padre, che ha mosaicismo germline

È importante rintracciare da chi è partita la mutazione, per determinare quali rami della famiglia sono a rischio. Si fa con analisi del linkage.

b) Fratria del probando: Rischio dipende dallo stato di portatore della madre:

a. Madre portatrice: 50% rischio di trasmettere mutaz a ogni gravidanza: chi eredita mutazione, se maschio sarà malato, se femmina sarà portatrice.

b. Madre non ha mutaz identificabile nel DNA: i. Se figlio affetto ha mutaz de novo, fratria non a rischio ii. 15-20% madri ha mosaicismo germline: fratria ad aumentato rischio iii. Madre con mosaicismo sia somatico che germline: > rischio

c) Discendenza del probando: a. Maschi duchenne non si riproducono b. Maschi Becker o CMD si possono riprodurre: tutte figlie saranno portatrici, tutti figli saranno sani

d) Rischio portatori: a. C’è test genetico per le femmine a rischio b. Importante identificarle per avvisarle rischio di sviluppare longlife cardiomiopatia dilatativa!!! c. Appropriato offrire test a giovani adulti a rischio o affetti

e) Diagnosi prenatale: a. Identificaz portatore andrebbe fatta prima della gravidanza

b. Diagnosi prenatale o preimpianto in donne portatrici: se mutaz della famiglia nota, o se fatta analisi del

linkage. Si fa villo o amniocentesi, si fa cariotipo fetale e se 46 XY si estrae DNA fetale per cercare la mutazione

o per usare linkage.

Una giovane coppia, 20 anni lui e 19 anni lei, si presenta a voi per sapere: a) quale è la probabilità che il figlio che aspettano (lei è alla 6a settimana di gravidanza) vada incontro agli stessi disturbi muscolari del padre e, b) la fattibilità di una diagnosi prenatale nella gravidanza in corso. Dall’età di 12 anni il padre manifesta astenia muscolare e, di recente, una modesta distrofia muscolare che ha indotto un neurologo a richiedere una biopsia muscolare. Una settimana fa il neurologo gli ha detto che il rischio di trasmissione ereditaria esiste, in quanto il


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quadro istologico è compatibile con la distrofia muscolare di Becker.

- Quali altre informazioni vorreste avere dalla coppia, prima di rispondere a quel quesito ? Anamnesi familiare completa esistenza di altri casi nella famiglia di lui?

Possibilità di ricostruire tipo di trasmissione? (conferma della diagnosi di DMB in ev DD con Distrofia dei Cingoli) Esistenza nella famiglia di lei di casi riconducibili a pato simili? Consanguineità nota o sospettabile (provenienza da stessa area geografica, piccolo paese ad es)?

Se sono consanguinei, se nella famiglia di lei ci sono casi simili, se sono state diagnosticate DMD o DMB. Se entrambi hanno fatto dei test genetici pre-concezionali. Indagare in entrambe le famiglie se ci sono soggetti noti per le malattie. Vedere documentazione della diagnosi. Se nella famiglia di lui c’è una mutazione nota e se ha fatto test per la ricerca della mutazione o analisi del linkage. Voglio una conferma genetica della mutazione, non solo clinica.

- Come rispondereste ai due quesiti della coppia ? a) quale probabilità che la malattia si trasmetta alla prole

- assenza di consanguineità - assenza di casi simili nella famiglia di lei - diagnosi confermata

essendo DMB patologia Xlinked il rischio per il figlio della coppia è nullo se di sesso maschile. Una figlia femmina avrebbe rischio nullo di ammalare ma certezza di essere portatrice di mutazione su DMD.

È X linked recessiva, il soggetto può trasmettere l’allele mutato solo alla figlia femmina che saranno al 100% portatrici, mentre i maschi saranno tutti sani. La possibilità che si manifesti la malattia nella figlia è legata a inattivazione sbilanciata dell’x materno sano. Qualora la moglie sia portatrice invece si avranno il 50% dei figli maschi malati e le femmine sarebbero al 50% malate e al 50% portatrici (con eventuali sintomi da inattivazione sbilanciata dell’x).

b) fattibilità di una diagnosi prenatale per quella malattia nella gravidanza in corso Vista la precocità della gravidanza è possibile avviare iter di ricerca della mutazione responsabile di patologia nel consultando (es con PCR a primer multipli sul gene DMD, o FISH…) e una volta individuata, ricercarla su materiale fetale prelevato con villo o amniocentesi. Va affrontato con la coppia il discorso di un bilancio rischio-beneficio, visti i rischi di queste procedure ( r aborto per amnio 0.5%, rischio per villo 1.5-2%) a fronte di nulli rischi di patologia. Si potrebbe postporre l’analisi alla determinazione ECO del sesso del nascituro, ed eseguire l’esame solo se di sesso femminile per accertare la condizione di portatrice. È possibile fare la diagnosi prenatale soltanto se è noto lo stato genetico del padre, altrimenti no, perché andare a sequenziare tutto il gene per la distrofina (76 esoni) richiede troppo tempo e si supererebbe il tempo a disposizione per l’interruzione terapeutica di gravidanza (180gg). Se il padre ha eseguito il test genetico allora si potrà fare diagnosi prenatale nel feto con amniocentesi (16sima sett) o villocentesi (11sima sett) e poi se la mutazione è nota si cerca direttamente la mutazione, altrimenti si fa l’analisi di linkage con dei microsatelliti polimorfici, ma per l’analisi di linkage bisogna conoscere anche gli alleli presenti nel resto della famiglia.

- Dopo 2 settimane, un fratello (22 anni) e una sorella (25 anni) del paziente di cui sopra si presentano insieme al vostro ambulatorio. Non hanno mai accusato disturbi muscolari e non sono in attesa di figli, ma vi chiedono se anch’essi possono trasmettere ai loro figli i disturbi del fratello malato. Cosa direste loro ?

La probabilità priori per entrambi i fratelli del probando è del 50%. Il fratello, nel caso avesse ereditato il gene mutato, sarebbe affetto da DMB. Tuttavia, la condizione di malattia è altamente improbabile per il fratello vista l’assenza di sintomi a 22 anni (tipicamente esordio più precoce) : prima di intraprendere indagini genetiche potrebbe essere opportuna visita neurologica per valutazione specialistica e individuazione di eventuali manifestazioni subcliniche. Per la sorella il rischio concreto è di essere portatrice, e di poter quindi trasmettere la malattia a eventuali figli maschi: è indicato il test genetico di ricerca della mutazione di cui è portatore il fratello. Nella pianificazione familiare tenere conto dell’importanza dell’età materna ( maggior rischio di mancata disgiunzione per età più avanzata)


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Dico loro che dal momento che la madre è sicuramente portatrice della mutazione e si tratta di una malattia x linked recessiva, il maschio avrebbe il 50% di probabilità di avere ereditato la mutazione, ma il fatto che sia asintomatico a 20 anni riduce di molto la probabilità che abbia ereditato la mutazione. La femmina invece anche se asintomatica ha il 50% di probabilità di aver ereditato la mutazione, per cui la probabilità di trasmetterla ai figli sarebbe del 25% (50% x 50%). I sintomi si presenterebbero però solo nei figli maschi mentre le femmine sarebbero portatrici (o con sintomatologia sfumata da inattivazione sbilanciata dell’x paterno).

Un paziente di 18 anni è affetto da una miopatia insorta all’età di 12 anni, sotto forma di astenia e atrofia muscolare. La sintomatologia è lentamente ingravescente. La biopsia muscolare identifica un quadro compatibile con la distrofia muscolare di Becker. Qual è il rischio di ricorrenza per i fratelli del paziente, un maschio di 11 anni e una femmina di 8? Qual è il rischio per eventuali figli del paziente? Quali sono i limiti del test genetico in questo caso?

Una donna in gravidanza richiede la consulenza genetica in merito ai rischi di ricorrenza di distrofia muscolare di Becker. Un fratello della donna è affetto. Quali sono i rischi? Quali sono le procedure di diagnosi genetica nel fratello? Nel caso in cui l’analisi del DNA non evidenzi delezioni del gene DMD nel soggetto affetto, è possibile una diagnosi prenatale? Con quali limiti?

1) Una coppia di coniugi ha avuto un bambino morto a 2 mesi di vita per una grave forma di atrofia muscolare.

Non hanno mai saputo di che malattia si trattasse, tuttavia il loro medico ha detto loro di consultare un genetista prima di avere altri figli. a) Di quali ulteriori informazioni avete bisogno per impostare la consulenza ? b) Sospettate di una malattia genetica particolare ? c) Cosa direste a fratelli/sorelle dei due coniugi se venissero da voi preoccupati per la loro futura prole?

Un paziente di 18 anni è affetto da una miopatia insorta all’età di 12 anni, sotto forma di astenia e atrofia muscolare. La sintomatologia è lentamente ingravescente. La biopsia muscolare identifica un quadro compatibile con la distrofia muscolare di Becker. Qual è il rischio di ricorrenza per i fratelli del paziente, un maschio di 11 anni e una femmina di 8? La madre è sicuramente portatrice. La malattia insorge tra il 10 e 15simo anno, il maschio di 11 ha un 50% di prob di ammalasi, mentre la femmina ha 50% di prob di essere portatrice a meno di inattivazione selettiva dell'x paterno non manifesta la malattia.

Qual è il rischio per eventuali figli del paziente? è x linked recessiva, il soffetto non può trasmettere la malattia ai figli maschi, ma trasmette l'allele mutato a tutte le

figlie femmine che saranno portatrici e potranno manifestare segni di malattia solo se (nel caso di moglie sana) ci sia una inattivazione sbilanciata dell'x che inattiva la maggior parte delle x manterne

Quali sono i limiti del test genetico in questo caso? Siccome si tratta di gene molto grande (79 esoni) a carico del quale sono note più di 800 mutazioni non si può andare

a cercare la mutazione su un soggetto apparentemente sano senza avere info sulla mutazione nel malato. Quindi prima devo fare il test sul figlio malato, ma anche sulla madre perch nel caso non riuscissi a trovare la mutazione responsabile potrei fare unpanalisi di linkage sui polimorfismi per i quali occorre avere info di linea famliare.

Una signora in gravidanza vi chiede un parere in merito ai rischi di ricorrenza della distrofia muscolare di Becker. Un fratello della donna è affetto. Quali sono i rischi per un eventuale figlio o figlia ? 50% dei maschi affetti e 50% delle femmine portatrici 2a) Quali difetti genetici sono responsabili della distrofia di Becker ? Difetti eterogenei, soprattutto puntiformi ma non frameshift come DMD ma mantengono il registro di lettura con proteina tronca che mantiene parte della funzione. 2b) Cosa vede il test genetico comunemente eseguito per questa malattia ? Multiplex PCR o PCR quantitativa (70% delezioni) 2c) Se il test genetico sul sangue risulta normale, è possibile proporre una diagnosi prenatale ? C’è il 15% di prob che il test sia un falso neg. Faccio prima la biopsia muscolare sui genitori (ricerca IIC e western

blot), poi posso eventualmente fare analisi di linkage prenatale.


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DISTROFIA MUSCOLARE DI DUCHENNE

mutazioni che danno malattia:

DMD: distrofina assente o proteina tronca subito degradata o Delezioni o Duplicazioni o Mutazioni di stop o Mutazioni di splicing o Delezioni nei protein binding domains (gravi anche se in-frame).

Una signora di 24 anni vi chiede come potete aiutarla a far sì che i suoi futuri figli non abbiano la malattia che ha portato alla morte in giovane età due dei suoi fratelli. Entrambi sono morti per Distrofia Muscolare di Duchenne, il 1° a 14, il 2° a 18 anni. I genitori della signora sono in buona salute e nessuno ha parenti affetti da quella malattia. Una sorella e due fratelli maschi della signora sono sani; nessuno di loro ha avuto figli. La signora ha già effettuato un’interruzione precoce di gravidanza per paura di trasmettere quella malattia.

1) Quale è la probabilità che la signora sia portatrice della mutazione ? 50% perchè la madre è sicuramente portatrice

2) Come procedete per accertarvi se è o non è portatrice ? Posso fare la CPK, che però in 1/3 dei portatori è nella norma. Poi se la mutazione nei due fratelli è nota andrò a fare un test genetico per ricercare la mutazione, altrimenti potrò fare analisi del linkage.

3) Se risultasse portatrice, di quali procedure diagnostiche preventive discutereste con la signora ? Necessità di conoscere il suo stato genetico per poi fare eventuale diagnosi prenatale con amniocentesi o villocentesi e ricercare la mutazione sul nascituro o analisi di linkage.

DOWN

na coppia di coniugi non consanguinei (età di lei = 27; età di lui = 28) è preoccupata di iniziare una gravidanza poiché una sorella di lui ha la sindrome di Down.

- Quali ulteriori informazioni vorreste avere dalla coppia per impostare la consulenza ? Devo sapere: esistenza di altri casi in famiglia

- età della madre di lui al concepimento della probanda L’età alla quale la madre ha avuto la sorella e il cariotipo della sorella, se è 46 XY c’è una traslocazione robertsoniana del 21 e rientra nel 4% di sd di down ereditarie, mentre se è 47 XY + 21 è da trisomia libera e ha lo stesso rischio della popolazione generale di pari età.

Quali suggerimenti pratici dareste a questa coppia ? Possibilità di esame citogenetico per la ricerca nel consultando di eventuale traslocazione robertsoniana (nel caso in

cui la patologia della sorella fosse determinata da una traslocazione sbilanciatasi in meiosi ereditata dai genitori. Si tratta di una evenienza rara ma cmq è un rischio di cui tener conto 4%)

Fare il cariotipo alla sorella, se 46 XY farlo anche sul fratello. Se invece, come più probabile è 47 XY + 21 spiegare che

dipende soprattutto dall’età materna, che il rischio di figlio down a 29 anni è di 1/1300, a 35 di 1/365 a 40 1/80. Consiglio il test di Wald per una più accurata analisi del rischio. .

Elencate i possibili cariotipi di un soggetto affetto da sindrome di Down e discutete le conseguenze per la


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consulenza genetica. I cariotipi dei sogg con sd down possono essere 2 e dipendono dal fatto che si tratti di un evento casuale (trisomia

libera) o ereditario (traslocaz robertsoniana) 47 XX e XY + 21 95% dei casi di tris libera dovuta a non disgiunzione meiotica femminile nel 90% dei casi, legata all'età

(R 29 aa 1/1300, 35 aa a/380 40 aa 1/80) nel 5% paterna, nel 5% non disgiunzione mitotica. Quindi dipende dall'età materna o paterna ma è un mosaicismo dello zigote. Non ha rischi ereditari per la famiglia. Però se una coppia ha un bimbo down il rischio empirico dell'1/100 di averne un altro.

46 XX o XY perchè c'è stata una traslocaz robertsoniana cioè c'è un 21 in + ma è fuso con un altro cromosoma a livello centromerico. Per cui c'è il rischio di ricorrenza in tutti i soggetti della famiglia che sono portatori della traslocazione che può sbilanciarsi alla meiosi. Sono un 4% dei casi.

Una traslocazione robertsoniana coinvolge due cromosomi acrocentrici (cromosomi in cui il centromero è situato molto vicino alla fine del

cromosoma) e consiste nella fusione di due cromosomi a livello del centromero, con conseguente perdita del braccio corto. Il cariotipo risultante

possiede perciò un cromosoma in meno, in quanto due cromosomi si sono fusi insieme. Le traslocazioni robertsoniane possono coinvolgere

tutte le combinazioni possibili di cromosomi acrocentrici (nell'uomo, sono i cromosomi 13, 14, 15, 21 e 22), In genetica, si definisce traslocazione un tipo di mutazione cromosomica derivata da un errato scambio di parti di cromosomi non omologhi durante

il riarrangiamento cromosomico. Si distinguono due tipi principali di traslocazioni: la traslocazione reciproca, detta anche non robertsoniana, e la

traslocazione robertsoniana. Inoltre le traslocazioni possono essere bilanciate (ovvero, lo scambio non comporta la perdita o l'aggiunta di

materiale genetico) o non bilanciate (ovvero, lo scambio provoca la perdita o l'aggiunta di informazioni genetiche). Una coppia di coniugi non consanguinei (età di lei = 27; età di lui = 28) è preoccupata di iniziare una gravidanza

poiché una nipote di lei ed una nipote di lui (entrambi figli di fratelli) sono affette da sindrome di Down. Quali ulteriori informazioni vorreste avere per impostare la consulenza e quali suggerimenti pratici dareste a questa coppia ?

Se hanno avuto sterilità o aborti precedenti se è stato fatto test genetico ai due nipoti se traslocazione robertsoniana + fare test sui genitori, possibile trasl bilanciata che tende a sbilanciarsi, altrimenti R mamma. A che età i fratelli hanno avuto i bimbi

se c'è trasl roberts fare test genetico, se hanno anch'essi la trasl c'è 1/3 prob che si sbilanci 1/3 + 1/3 = 2/3 di avere bimbo down. Se non c'è trasl la prov a 27 aa è < 1/1300 quindi fare solo gli screening per basso rischio come test di wald alla 16sima sett e solo dolo se + amniocentesi o villi. Nel primo caso se trasl roberts e se intendono interropmpere la gravidanza amioc o villi.

INFERTILITA'

Una coppia vi chiede se esistono esami che possono individuare difetti genetici alla base dell’infertilità. Infatti, sono quattro anni che desiderano avere un figlio e nessuna gravidanza è ancora iniziata. a) Di quali informazioni avete bisogno per impostare la consulenza ? E necessario sapere quali accertamenti sono gia stati effettuati per la diagnosi di eventuali cause nn genetiche di infertilità e, se queste sono state escluse, occorre Anamnesi personale completa di entrambi i consultandi Anamnesi familiare completa sono note patologie “ricorrenti” in famiglia?

Particolare attenzione a FC, ritardo mentale, fenotipi sessuali complessi Dg di malattie ereditarie per qualche membro?

Sono presenti altri casi di sterilità? Consanguineità? b) Quali sono le principali cause dell’infertilità ? Tra le cause di infertilità: Non genetiche rappresentano la maggioranza, possono derivare da alterazioni anatomiche congenite non ereditarie, post infettive (stenosi tube post PID) o post traumatiche , alterazioni ormonali asse ipotalamo-ipofisi-gonadi, disordini immunologici. Genetiche, escludendo le condizioni sindromiche complesse sintomatiche ( Williams, Prader Willi Angelmann, fenotip CATCH, Klinefelter, Turner, monosomia 45X):

http://it.wikipedia.org/wiki/Centromero

http://it.wikipedia.org/wiki/Cariotipo

http://it.wikipedia.org/wiki/Genetica

http://it.wikipedia.org/wiki/Mutazione_cromosomica

http://it.wikipedia.org/wiki/Cromosoma

http://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Riarrangiamento_cromosomico&action=edit&redlink=1


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FC ( nelle forme più lievi nessuna alterazione pancreatica o polmonare ma agenesia congenita dotti deferenti e alterazione della motilità delle fimbrie tubariche),

POF nella condizione di premutazione Sindrome Xfragile, microdelezioni cromosoma Y (mutazioni sui geni AZF A – Sy di Castillo, Sertoli Cells only; AZF B – mancata

progressione spermatogni-spermatozoi; AZF C sterilità dell’adulto) Alterazioni cromosomiche traslocazioni bilanciate con sbilanciamento in gametogenesi Traslocazioni robertsoniane, Inversioni , mosaicismi germinali ESAC con sbilanciamento in meiosi Traslocazioni SRY su crX (genotipo XX fenotipo maschile, sterilità) c) Quali esami consigliereste ?

Assetto ormonale, esame liquido seminale, cariotipo costituzionale in entrambi i consultandi per ricerca traslocazioni bilanciate, ESAC.. Caritiopo seminale OLA se dall’anamnesi familiare sospetto di Fibrosi cistica Chromosome Painting se sospetto traslocazioni multiple e genotipi complessi

RITARDO MENTALE Una coppia è preoccupata che i loro futuri figli manifestino ritardo mentale; infatti sia un fratello di lei che una sorella di lui hanno un ritardo psichico medio-grave, riconosciuto prima dei 6 anni. a) Di quali ulteriori informazioni avete bisogno per impostare la consulenza ? E necessaria anamnesi familiare più approfondita: tipo di ritardo mentale? Esistenza di diagnosi eziologica o sospetto diagnostico di cause genetiche? (fenotipo Down => brachitipo, facies mongoloide, clinodattilia, piega palmare, anomalie cardiache… fenotipo Xfragile => alta statura, facies allungata, macrorchidismo presenza di quadro sidromico peculiare es CATCH => anomalie cardiache, alterazioni SI e linfociti T con aplasia timica, malformazioni cranio faciali, ipocalcemia ) Sapere se oltre al ritardo mentale i fratelli presentano stigmate particolari e se sono state fatte diagnosi di sindromi. Se ci sono altri casi di ritardo mentale nelle due famiglie (anche morti). Se i due sono consanguinei. b) Quali sono le cause più comuni di ritardo mentale ? Le cause genetiche più comuni di ritardo mentale: X fragile (AD con possibilità di permutazione) Sy Down (95% trisomia libera, mancata disgiunzione casuale alla prima divisione meiotica no familiarità) Sy genomiche complesse ( 90% nuove mutazioni per fenotipo CATCH, Sy Williams

Prader Willy e Angelmann) Alterazioni cromosomi sessuali ( Turner, Klinefelter…) Sd di down (95% trisomie libere, 4% ereditarie) X fragile (la + comune, 1/3500 maschi) NF1 Sd da microdelezioni di regioni tra due dupliconi come Digeorge, velo-cardio-facciale, sd da delez del 22qter Prader Willi da delez del 15q11 S di angelman S di williams da delez del 7q11.3 Lissencefalia c) Quali esami consigliereste e a chi ? Essendo la FraX la causa più comune e quella che dal punto di vista della ricorrenza presenta rischio maggiore, in prima istanza proporre cariotipo costituzionale sui probandi e nel caso di positività, ricerca della permutazione nei consultandi (PCR più Soutern Blot con enzimi di restrizione EcoR1 e Eag1). La stessa indagine (cariotipo costituzionale) può evidenziare sui probandi la presenza di anomalie di numero e struttura dei cromosomi sessuali (esclusione di ricorrenza) e o di ampie delezioni, inversioni (da valutare eventualmente con FISH) o traslocazioni sbilanciate ( in questo caso valutare la presenza di traslocazioni bilanciate nei consultandi). Se ritardo associato a Sy Down, considerare la possibilità (<4%) che la trisomia sia dovuta a traslocazione robertsoniana nei genitori dei probandi, e ricercare la traslocazione nei consultandi (R di aver ereditato la coppia


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di cromosomi traslocati pari al 33%, rischio che la traslocazione sbilanci in meiosi con conseguente trisomia, 33%) i fratelli dei probandi il cariotipo ed eventualmente fish subtelomerica, se +, test anche ai probandi.

Una signora di 25 anni ha due fratelli affetti da ritardo mentale ed un fratello sano. I genitori non sono consanguinei. La signora richiede una consulenza genetica in merito alla probabilità di avere figli affetti da ritardo mentale. Quale iter diagnostico suggerite?

Giunge in consulenza genetica una coppia nella quale un coniuge, fenotipicamente normale e in buona salute, è portatore della traslocazione reciproca bilanciata t(3;17)(q24;q25).

6) Cosa significa la sigla t(3;17)(q24;q25) ? 2) Quali possono essere le conseguenze della traslocazione suddetta ed i rischi per la coppia oggetto della consulenza ?

3) In generale, quali possono essere le conseguenze cliniche di una traslocazione cromosomica (bilanciata e non) oltre a quelle riportate nella risposta alla domanda 2 ?

PREDISPOSIZIONE PATOLOGIE TUMORALI

BRCA1 E 2 2) Autosomico dominante 3) Mutaz de novo: esistono ma sono rare 4) Geni oncosoppressori che producono proteine endonucleari con funzioni di controllo del ciclo cellulare, riparaz

del DNA, ecc. 5) Nel tumore l’allele sano è deleto o inattivato 6) 1600 mutazioni, max paucifamiliari (Askenaziti: 3 mutazioni fondatrici). Frameshift o delezioni o missense o

nonsense, cmq inattivanti (proteina tronca o non funzionante) risultano in instabilità genetica e suscettibilità alla trasformazione maligna. 10-15% ha mutazione di incerto significato al test.

Correlazione genotipo-fenotipo:

Non ben noto quali mutazioni diano un certo fenotipo o un maggior rischio (noto che mutaz di un certo esone su BRCA2 dà > rischio ca ovarico).

Penetranza: incompleta! (sogg con mutazioni che a 70 aa non hanno cancro)

BRCA1, rischio ca mamm a 70 aa del 65%; ca ovaio 39%; altro: mammella controlat 27%, tube, peritoneo, prostata (RR 1.8), pancreas (1) 1,2%

BRCA2 rischio ca mamm a 70 aa = 45%, ovaio 11%, mamm controlat 12%; meno la tuba; di più la prostata, la mamm maschile e il pancreas.

Anticipazione: no. Prevalenza: rispettivamente 1:400 e 1:800. Gruppi >incidenza: ebrei askenaziti, danesi, islandesi. Test genetici: nell’ordine si fa:

Se gruppo etnico: ricerca mutazioni specifiche (3 mutazioni fondatrici=due del e un’ins, in Askenaziti). Possono averne anche più d’una in stessa famiglia. Se non trovo, cerco altro:

Sequenziamento (delezioni, ins, missense, splicing). 15% risultato non conclusivo (=mutaz di incerto significato clinico) analizzare come la mutazione segrega entro la famiglia. Se non trovo la mutaz,


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cerco altro:

Analisi di duplicazioni e delezioni (di esoni) (con PRC quantitativa, MPLA, array gene specifico): se non trovo, non esclude comunque familiarità (mutaz in diverso gene per la suscettibiltà al cancro).

Testing strategy:

Famiglia in gruppo etnico a rischio

Famiglia in cu non si sa se presente mutazione BCRA1/2: o Testare chi ha avuto un ca mamm o ovarico imputabile o Se il familiare affetto non si vuol sottoporre, posso farlo anche su un sano spiagando che non

individuare la mutazione non vuol dire che non ce l’abbia sicuramente.

Familiare a rischio in famiglia con mutazione nota o Minori: sconsigliato (non c’è prevenzione efficace)

Preimpianto o prenatale: nota la mutaz nella famiglia.

HNPCC

Trasmissione autosomica dominante - Ma poiché oncosoppressori, necessaria inattivazione di entrambi gli alleli per sviluppare il tumore (per mutazione somatica o epigenetica es metilazione) cioè meccanismo di perdita dell’eterozigosità.

Inattivazione di uno di 4 geni del complesso del DNA mismatch repair: o MLH1 o MSH2 (90%), o MSH6 (7%) o PMS2 (<5%)

Normalmente complessi proteine MLH1+PMS2 e MSH6+MSH2.

Correlazione genotipo-fenotipo: MSH2 è più associato a ca extracolon rispetto a MLH1. MSH6 è associato a tumori con bassa MSI. Esistono geni modificatori del rischio di cancro, infatti la penetranza non è completa.

Penetranza: incompleta (ca 80%)

Prevalenza: 1-3% dei ca colon, 1% ca endometrio

Fenotipo: tumore o Colon 80% rischio longlife o Endometrio 20-60% o Ovaio o Epitelio transiz alte vie urinarie: pelvi e uretere o Intestino tenue, stomaco, pancreas, vie biliari (meno) o SNC, ghiandole sebacee (basso)

Testing: Diagnosi si fa con:

A) O con criteri Amsterdam: 1. 3 o più parenti 1° grado con cancro da HNPCC 2. 2 o più generazioni successive affette 3. 1 cancro HNPCC correlato prima dei 50 4. Esclusa FAP

Ci sono famiglie con HNPCC che non incontrano i criteri: 39%. I criteri indentificano anche famiglie con mutaz non tipiche di HNPCC.

B) O evidenziando mutazione germinale con test genetico:

Mutazioni missense, nonsense, splicing test: ricerca mutazioni e sequenziamento (905 MLH1, 70% MSH2)

large delections o riarrangiamenti genomici test: analisi delezioni/riarrangiam con southern blot o MLPA. Tutte esitano in inattivazione dell’allele (10% MLH1, 30% MSH2)

Possibile screenare i soggetti in cui vale la pena fare test genetico: 1. MSI=Instabilità MicroSatelliti nel tessuto tumorale: Microsatelliti sono sequenze ripetitive (si analizzano

BAT25 BAT26 BAT40) che nella duplicazione somatica del DNA (mitosi) spesso sn allungate o accorciate.


10

Se non funzionano geni del DNA repair, permangono questi alleli con errori nei microsatelliti. 2. Immunoistochimica nel tessuto tumorale: sono geni housekeeper costantemente tradotti nelle cell

normali. Nelle cell tumorali manca uno dei due complessi di cui sopra. 3. (metilazione di MLH1 è un evento che appartiene alla cancerogenesi somatica) Es testing strategy:

a. Non familiarità sec. Bethesda, non MSI, non perdita espressione all’ICC non test genetico.stop b. Non familiarità Amsterdam, sì MSI, sì perdita all’ICC test genetico

c. sì familiarità Amsterdam, non MSI, non perdita all’ICC faccio MSI e ICC su tex tumorale dei familiari affetti, se anche questi non hanno instabilità e le prot sono espresse, non farò test genetico.

Consulenza genetica: trasmissione autosomico dominante (ma comportamento recessivo per oncogenicità):

Genitori del probando: probando ha ereditato da uno dei due. Se nex genitore ha cancro può essere che: non ce l’abbia ancora; penetranza incompleta; morte per altre cause. Fare test a entrambi genitori. Mutazioni de novo: ben rare.

Fratria del probando. Rischio del 50%, valgono stesse consid di cui sopra.

Discendenza: 50%

Familiari asintomatici a rischio: bisognerebbe prima conferma diagnostica nel familiare affetto.

Minorenni a rischio: sorveglianza va iniziata 10 aa prima dell’età di esordio nel più giovane degli affetti, a volte test può essere proponibile anche se minorenne.

La signora III-3 di 38 anni (freccia) è alla 7a settimana della 1a gravidanza. Il ginecologo le ha detto che potrebbe

esserci in famiglia una predisposizione genetica ai tumori (vedi albero familiare: i simboli neri= parenti con tumore; sede del tumore ed età d’insorgenza sono indicati sotto i simboli; sede presunta è virgolettata, sede ignota= ?; dx, destro; tv, traverso). Delle famiglie di due zii (II-4 e II-6) si sa poco perché risiedono da tempo in Canada. 1-a Sospettate di una specifica forma ereditaria ? HNPCC tipo2 1-b Su quali evidenze anamnestiche (vedi albero familiare) si basa il vostro sospetto? Frequenza di patologia tumorale, sede tipica e precoce età di insorgenza ( i tumori HNPCC relati sono ADC endometrio, ADC tiroide, ADC pancreas, K pelvi renale e uretere,K vie biliari, ADC ghiandole sebacee, glioblastomi). Non segnalato in anamesi esposizione a fattore di rischio specifico comune. Sono ampiamente soddisfatti i criteri di Amsterdam: 1.almeno 3 parenti affetti da HNPCC o tumori ad esso correlati (utero, tenue, stomaco, vie biliari, glioblastomi, cheratoacantomi, bacinetto renale), 2.parenti di primo grado, in due generazioni, 3.almeno 1 prima dei 50 aa, 4.esclusione della FAP (se meno di 20 polipi). 1-c Che informazione occorre avere (e come pensereste di ricavare tale informazione) per chiarire in 2-3 settimane se la signora è o non è a rischio di manifestare (e quindi trasmettere) la malattia che avete sospettato? Conferma diagnostica richiederebbe : immunoistochimica su reperto tumorale Dimostrazione instabilità microsatelliti su rep tum e T perif Ricerca mutazione MSH2 su T periferici Del probando, e ricerca di analoga mutazione DNA della consultanda per valutare stato di portatrice.

1-d Se in alcun modo fosse possibile escludere, in tempo utile per una diagnosi prenatale, se la signora è portatrice di una mutazione responsabile dell’alto rischio familiare di cancro, su quali temi ritenete sia necessario discutere con la signora ?

Vado a fare IIC per l’espressione nel tessuto di geni riparatori del mismatch MLH1, MSH2 ed eventualmente MSH6, PMS2, MS1 (se non sono espressi è un FDR). analisi di MSI = instabilità microsatelliti (amplifico con PCR, digerisco con enzimi di restrizione e poi southern blot) (se sono instabili FDR). Infine se positivi faccio test genetico con southern blot o MLPA.

4) In merito alla diagnosi e prevenzione del “rischio oncologico” specifico per la malattia che sospettate: Il figlio avrebbe a sua volta il 50% di probabilità di essere portatore della mutazione. il rischio lifetime di K rettale nella popolaz generale è 7%, mentre il rischio nei portatori di mutaz HNPCC è 80%. Le direi che se fosse portatrice avrebbe il 50% di possibilità di trasmettere la mutazione al feto, ma sarebbe possibile


11

effettuare una diagnosi precoce di malattia con colonscopie periodiche a partire da giovane età (30 aa) e monitoraggi per gli altri tipi di K (eco TV)

5) In merito ad altri rischi per la gravidanza in corso: Assenza di protocolli definiti per la prevenzione/dg precoce/follow up clinico vista la multiformità delle manifestazioni possibili. Consigliata: colonscopia 1/aa da 25 aa; eco pelvi per ADC endometrio da 30aa, citologico su sedimento urinario

Quali elementi vi inducono a sospettare che in una famiglia

esiste una predisposizione genetica al tumore/i ?

Giunge in consulenza genetica il soggetto III-1, di 41 anni (indicato dalla freccia), è affetto da adenocarcinoma del colon traverso all’età di 31 anni e adenocarcinoma del sigma a 33 anni. In anamnesi famigliare: madre e due zie materne decedute per neoplasia dell’utero non meglio specificata. Il figlio di una cugina materna di 44 anni è deceduto di recente per complicanze della fibrosi cistica. Il consultando, che desidera un secondo figlio, è preoccupato del rischio oncologico famigliare e del rischio di ricorrenza della fibrosi cistica. La moglie, di 34 anni (non riportata nella figura a fianco), è in buona salute e non presenta precedenti famigliari di rilievo. 7) Quale forma di predisposizione allo sviluppo di neoplasie potrebbe essere sospettata in questo nucleo

famigliare (nome e dettagli) e come potremmo accertarla ? Sospetto trasmissione AD di una mutaz responsabile di Sd Lynch 2 che comporta insorgenza di HNPCC associ a event altri tumori quali k collo ut e endometrio, pelvi renale, gastrico, tenue, vie biliari, glioblastomi (s tucot) o gh sebacee e cheratoacantomi. Sono soddisf sia i criteri di bethesda (< 50 e simultanei) che qli + restrittivi di amsterdam x cui la diagnosi è fatta clinicamente. Per consulenza posso andare a vedere l'espressione dei prodotti genici di MSH 2 e 6 (i max resp di Lynch 2) e poi event MLH1,3 PMS2 e 1 e poi posso fare analisi instabilità dei microsatelliti (MSI con PCR dig enzimi e southern blot.

8) Quale rischio corre il caso indice di avere un figlio affetto da fibrosi cistica in caso di una nuova gravidanza e come potrebbe essere gestito questo rischio ? 1/16 x 1/25 potrei gestire il rischio facendo fae sia a lui che alla moglie il test OLA se fossero + farei un test genetico su materiale fetale.

9) Alla moglie di 34 anni, quali accertamenti pre-concezionali e/o pre-natali sarebbe opportuno consigliare ? Test OLA x FC. Pre natali test di wald e test integrato, se + villocentesi/AC non di default perchè è < 35 aa se aspetta

ancora un anno di farà di default. Giunge in consulenza genetica la sig.ra III-1 di 58 anni affetta da 3 tumori metacrone del colon a 33, 34 e 37 anni. Al figlio di 29 anni che la accompagna è stato richiesto un “accertamento genetico” per il rischio oncologico. La signora riferisce di una sorella affetta da neoplasia del colon a 41, della madre deceduta affetta da neoplasia

01/02/2004

41 colon TV 31sigma 33

71 64utero 51

38

14 9 7

50utero 46

49mammella 48

48utero 46

70leucemia 60

75

44

12fibrosi cistica

19/07/2004

Colon Sx 33Colon Dx 34

Colon 37

Colon 41

Ovaio 49 Colon 26 SNC 35 Stomaco 38

?

58 56 Retto 47Ovaio 37

52 54

49

I

II

III

IV


12

ovarica e di 4 zii/zie materni/e deceduti affetti rispettivamente da tumore del colon (a 28 anni), dello stomaco (a 38 anni), del retto (a 47 anni) e del sistema nervoso centrale (a 35 anni).

1) L’aggregazione di tumori in questo nucleo famigliare suggerisce una predisposizione di tipo genetico o può essere dovuta semplicemente al caso ? Su quali parametri si basa il giudizio diagnostico ? 2) Quale sindrome ereditaria può essere sospettata nel nucleo famigliare ? Che tipo di ereditarietà la caratterizza ? Quali geni possono essere responsabili della malattia ? 3) Qual è il rischio dell’individuo IV-1 (figlio di 29 anni) di aver ereditato il difetto genetico e di ammalarsi di tumore ? Per quali tumori potrebbe essere a rischio ?

4) A chi deve essere offerta in prima istanza un’analisi genetica ? Quale analisi genetica deve essere proposta ?

Un’analisi dei tessuti tumorali potrebbe essere utile ? Perché e di che tipo ?

Giunge in consulenza genetica la signora III-8 (indicata dalla freccia), di 34 anni, in buona salute. In anamnesi famigliare: due zie materne affette, la prima da neoplasia bilaterale della mammella (a 37 e 40 anni), la seconda da neoplasia ovarica (45 aa). Anche una sorella del nonno materno era deceduta per ca. mammario bilaterale, diagnosticato a 38 e 42 anni. Inoltre uno zio e la nonna materna (deceduti) presentavano sintomi neurologici simili alla Corea di Huntington. Gli stessi sintomi erano presenti in un fratello della nonna materna e nella figlia di quest’ultimo. La consultanda desidera una gravidanza e viene inviata in consulenza per una valutazione del rischio oncologico.

10) Quale forma di predisposizione allo sviluppo di neoplasie potrebbe essere sospettata in questo nucleo famigliare

(nome e dettagli) e come si potrebbe procedere per definire il rischio oncologico della consultanda ?

11) Il quesito della consulenza genetica era di tipo oncologico. Il sospetto di Corea di Huntington merita di essere discusso e come potrebbe essere gestito ?

12) Alla consultanda di 34 anni, quali accertamenti pre-concezionali e/o pre-natali sarebbe opportuno consigliare ?

TALASSEMIA AR da ridotta sintesi catene beta dell'Hb. Anemia ipocromica microcitica (DD sideropenica) si conoscono + di 150 alterazioni che possono dare talassemia. All'appaiamneto dei cromosomi omologhi possobili errori di ricombinazione (es alfa 1 si appaia con alfa 2 e un gene è deleto oppure beta si appaia con delta e si fondeHb Lepore). Per avere beta + o 0 non ho mutazioni missense, le missense danno anemia emolitica. Che mutazioni?

delezioni del gene

mutazioni del promotore (identificate col numero di nucleotide con -)

alterazioni splicing

01/02/2004

48 Ov Ca 45

50 BrCa-L 37BrCa-R 40

Corea H

64

34

75 42 Corea H

BrCa-R 38

BrCa-L 42

41 Corea H

38 Corea H

I

II

III


13

anomalie capping micro RNA

mutazioni non senso

mutazioni frame shift nella nostra area sono comuni

mutazione del promotore -87C-->G

mutazione intronica introne 1-110(genera un sito di splicing all'interno. Nel 90% dei casi nello splicing è compresa tutta la porzione intronica a valle del sito 110 e genera frameshift con segnale prematuro di stop)

mutazione non senso 39 C -->T determina troncamento

glu 26 lys (produce HbE nel 40% dei casi, HbA nel 60% sembra missense ma produce splicing alternativo)

mutazione intron 2 acceptor site (non riconosciuto il sito accettore di splicing in prossimità dell'esone oerchè mutato, sito di splicing criptico all'interno dell'introne 2 quindi micro rna ha un pezzo di introne e frameshift con precoce stop). Come trovo mutazioni? ASO (allelic specific oligoprobe) piccole sonde in grado di legare specificatamente allele WT e allele mutato. DNA posto in spots, aggiungo sonde di oligonucleotidi e lavo. Posso identificare omozigote, eterozigote e etero composto

Due coniugi, entrambi portatori sani di beta-talassemia, hanno due figli sani. Qual è la probabilità che ciascuno di essi sia portatore? Con quali test e con quali risultati può essere dimostrata questa probabilità?

FIBROSI CISTICA

Gene CFTR cystic fibrosis transmembrane conductance regulator

Autosomica recessiva a fenotipo variabile (dipendente dalla quantità di proteina funzionante residua (soglia 10%).

2000 mutazioni note, alcune preponderanti in taluni gruppi etnici (in Italia 50% delF508 xke vantaggio selettivo dell’eterozigote vs Salmonella thyphii).

o Classe I: nonsense, frameshift prot tronca ridotta o assente sintesi o Classe II: missense blocco nel processamento della prot a liv del Golgi (DelF508) o Classe III: missense alterata regolazione del canale del cloro o Classe IV: missense alterata conduttanza del cloro o Classe V: splicing alterata sintesi

Correlazione genotipo-fenotipo: la classe definisce mutazioni che bloccano la prot a vari livelli. Espressione fenotipica varia in base a quantità prot funzionante. Es: delF508 grave perché non proteina su superficie cell. Es:

o Correlazione si vede soprattutto per il fenotipo “pancreatic sufficiency/insufficiency”. o CAVD fenotipo più lieve o Omozig più gravi

Geni modificatori dell’espressione fenotipica (a parità di mutazione CFTR): o MBL2: media risp immunit se basso, fenotipo + grave o TGFbeta1: fibrosi se alto, fenotipo polmo + grave

Diagnosi: carattere fenotipico (sintomi polmonari cronici/anomalie gastrointestinali/azospermia ostruttiva/iponatremia) + una delle sgg prove di alterata funz del CFTR:

1. 2 mutazioni nel gene CFTR 2. 2 valori >60mEq/l ionoforesi del cloro nel sudore 3. Differenza di pot transnasale caratteristica

Test genetico: 1) analisi mutazioni specifiche:

a) Mutation panel (gruppi etnici: 98% asjìkenaziti, 88% caucasici)


14

b) Analisi dei tratti poliT nell’esone 8 (certe varianti son assoc a difetti di splicing) 2) Analisi delle delezioni (MPLA) 3) Sequenziamento

Testing strategy

Prenatale in feto a rischio

Prenatale in feto con iperecogenicità intestinale

Screening neonatale

Diagnosi (in bambino sintomatico che non produce abb sudore per ionoforesi)

Identificare portatore: o Entrambi gli alleli che causano malattia nel familiare malato sono noti: cerco mutaz specifiche.

o Noto solo un dei due alleli o nessuno: utile analisi linkage. Una donna affetta da una forma “lieve” di fibrosi cistica desidera avere figli. Il coniuge non è consanguineo e non ha

familiari affetti da fibrosi cistica. Qual è il rischio di ricorrenza? Quali analisi possono essere proposte ai coniugi per valutarlo? Con quali limiti?

Fate parte di una commissione regionale che deve valutare l’opportunità di inserire la Fibrosi Cistica tra le malattie da

sottoporre a screening neonatale. Quali sono secondo voi gli elementi da prendere in considerazione. Due coniugi, entrambi portatori sani di fibrosi cistica, hanno due figli sani. Qual è la probabilità che ciascuno dei figli

sia portatore? Qual è la probabilità che un figlio portatore possa avere figli affetti? Con quali test e con quali risultati può essere dimostrata questa probabilità?

Due coniugi, entrambi portatori sani di beta-talassemia, hanno un figlio sano. Qual è la probabilità che a sua volta sia

portatore? Con quali test e con quali risultati può essere dimostrata questa probabilità? In caso di matrimonio con una cugina di I grado, qual è il rischio di figli affetti?

Una donna affetta da una forma “lieve” di fibrosi cistica desidera avere figli. Il coniuge non è consanguineo e non ha

familiari affetti da fibrosi cistica. Qual è il rischio di ricorrenza? Quali analisi possono essere proposte ai coniugi per valutarlo? Con quali limiti?

Due coniugi, entrambi portatori sani di fibrosi cistica, hanno due figli sani. Qual è la probabilità che ciascuno dei

figli sia portatore? Qual è la probabilità che un figlio portatore possa avere figli affetti? Con quali test e con quali risultati può essere dimostrata questa probabilità?

Una donna di 36 anni con una forma non particolarmente grave di fibrosi cistica (FC) è preoccupata per la sua futura prole perché le è stato detto che la FC è una malattia ereditaria e che può manifestarsi anche in forme gravi. Avete ricostruito l’albero familiare (vedi retro) da cui emerge che nessun parente della signora, inclusi genitori e fratelli, ha mai accusato disturbi correlabili a FC; lo stesso vale per la famiglia del marito, non consanguineo, di 37 anni. La signora ha saputo da internet che attraverso un test genetico si può sapere prima che nasca un figlio se costui sarà sano o malato.

Quale pensate sia la probabilità che segni di FC si manifestino in un prossimo figlio di questa coppia?

Se ritenete utile eseguire un test genetico per la FC, a) Chi della famiglia dovrebbe sottoporsi ad un prelievo di sangue per il test ?

b) Quale è la sensibilità del test FC nella nostra popolazione ? (Ovvero, che percentuale di mutazioni è visibile al test ?) : 25% 50% 75% 90% 100%

c) Quale è il rischio di FC per la prole se l’esito del test fosse: Signora con FC Coniuge sano: nessuna mutazione trovata d) Signora con FC Coniuge sano


15

Da cosa dipende la variabilità dell’espressione clinica di una malattia mendeliana come la FC ?

In vista di una futura gravidanza della signora, oltre al rischio per la FC, di quale altro argomento dovreste discutere con la coppia ? Fornire dettagli e misure alternative di prevenzione.

Circa il test genetico per la FC, indicate: a) perché ritenete utile eseguirlo in questa famiglia, e su quali persone: b) su quale tessuto si esegue di solito: c) in che cosa consiste (principio e metodo del test genetico per la FC oggi più diffuso nel mondo): d) cosa si intende per sensibilità di un test genetico ? In particolare, quale è la sensibilità del test per mutazioni nel gene FC sulla popolazione italiana:

Quali informazioni pensate sia utile dare alla coppia prima di eseguire il test genetico per la FC (così come per altre

malattie genetiche) ?

Giunge alla vostra osservazione una coppia alla 8a settimana di gravidanza: Il marito, di 38 anni, ha genitori in buona salute (padre di 70 anni, madre di 68 anni). Una sorella di 32 anni ha una bimba in buona salute nata di recente, un fratello di 35 anni ha avuto due anni fa un bambino affetto da fibrosi cistica. La moglie, di 37 anni, ha avuto una bimba sana, ora di 8 anni, da un precedente matrimonio. Il padre della signora è deceduto per carcinoma midollare della tiroide all’età di 40 anni. La mamma di quest’ultimo (cioè la nonna paterna della signora) è deceduta in occasione di una crisi ipertensiva all’età di 52 anni ed era stata operata qualche anno prima ad un surrene per una neoplasia che la sig.ra non sa riferire. Niente di rilevante nella famiglia materna (madre di 65 anni in buona salute, 2 zie materne viventi sane, nonni materni deceduti anziani).

13) Tracciate l’albero genealogico 2) Esiste un rischio di ricorrenza per la fibrosi cistica nella gravidanza in corso ? Come potrebbe essere gestito ?

della moglie (ramo paterno) fa sospettare la presenza di una malattia ereditaria ? La sig.ra corre qualche rischio ? Come pensate di comportarvi con la coppia ?

4) L’età dei coniugi vi induce a suggerire particolari screening pre-natali ? Quali e perché ?

Giunge in consulenza genetica la coppia III-4 e III-5 del 1958 e del 1965 che riferisce infertilità da 4 anni. Al marito è stata diagnosticata azoospermia non ostruttiva con assenza congenita bilaterale dei vasi deferenti: la coppia è in attesa di una fecondazione assistita grazie al prelievo bioptico di cellule germinali del marito. In anamnesi famigliare: niente di rilevante nella famiglia della moglie (III-5). Il marito (III-4) riferisce che il

I

II

III

IV

10/04/2004

CBAVD

4 53

3 4

2 31

1 2

3

4

2

5

3 4

8 9

2

6 7

5 6

10 11

7 8

21

CF

1 2

1965


16

cugino paterno (III-2) ha un figlio affetto da fibrosi cistica (IV-1) .

14) L’assenza congenita bilaterale dei vasi deferenti può riconoscere una causa genetica: quale gene può essere mutato ? si tratta di una malattia dominante o recessiva ?

15) In caso di fecondazione assistita, quali rischi riproduttivi corre la coppia considerando l’età dei consultandi e la risposta alla domanda 1 ? Come potrebbero essere accertati questi rischi ?

16) L’analisi genetica del marito (III-4) rivela la presenza delle mutazioni D1270N e 5T (introne 8) nel gene CFTR mentre il parente affetto da fibrosi cistica (IV-1) presenta le mutazioni delF508 e D1270N. Cosa significano queste sigle, di che mutazioni si tratta ?

17) Da chi è stata trasmessa la mutazione delF508 al paziente IV-1 ?

NF1e 2 Autosomica dominante

50% pz ha mutazione de novo (gene umano con tasso di mutaz più alto)

Gene NF1: grande (60 esoni), 3 trascritti da splicing alternativo. Molto soggetto a mutazioni, note 550, di cui molte unifamiliari. Tutti i tipi di mutazioni, su DNA genomico o su mRNA: mutazioni di stop, missense, puntiformi, delezioni di poche basi, di esoni o dell’intero gene, inserzioni, mutazioni introniche che determinano difetti di splicing (!), alterazioni al 3’, riarrangiamenti cromosomici.

Max parte mutaz dà loss of function (proteina tronca).

Correlazione genotipo-fenotipo: no (fattori genetici, non genetici e stocastici. Second hit x tumori) o Grande variabilità espressione in stessa famiglia con stessa mutaz o Eccezioni:

fenotipo da delezione intero gene NF1 (4-5%, molti neurofibromi cutanei, cognitivo, dismorfismo faciale) delezione in frame in esone 17 (solo lesioni pigmentate)

Penetranza: completa dopo infanzia

Anticipazione: no Test genetici:

Non per diagnosi (diagnosi clinica criteri NIH) tranne conferma diagnostica in probando: o Bambino piccolo che non ha ancora 2 criteri NIH o Bambino piccolo che non ha ancora diagnosi ma ha tumore (es: glioma ottico)

Diagnosi prenatale richiede di aver identificato prima la mutazione nella famiglia: (test lungo, richiede tempo, troppe mutazioni)

Quali test:

tante mutazioni, molte di splicing: analizzare sia DNA che mRNA protocollo identificativo multistep (identifica 90% delle mutazioni nonsense, missense, splicing, small deletions or insertions):

o RT-PCR, sequenziam diretto, analisi microsatelliti, MLPA, FISH

Test x delezione intero gene (4-5%, su base sospetto clinico): FISH, MLPA

Linkage analysis: informativo ma serve collaboraz famiglia, con almeno 2 affetti.

Consulenza genetica: a) Genitori del probando:

a. Metà degli affetti hanno genitore malato (AD), metà hanno mutazione de novo. b. Occhio all’accuratezza dell’anamnesi familiare: raccomandati accertamenti clinici e oftalmici

(noduli Lisch) nei genitori b) Fratria del probando

a. Se mutaz nei genitori: rischio 50% b. Se genitore non malato, rischio basso ma più alto della pop generale perché può esserci

mosaicismo germline nel genitore.


17

c) Discendenza del probando a. Poiché AD con penetranza completa, ogni figlio ha 50% rischio eredit mutaz e sviluppare NF1, ma

la severità non è prevedibile. d) Altri familiari:

a. Dipende dallo stato dei genitori b. Casi particolari: multiple mutazioni de novo in stessa famiglia.

e) Diagnosi prenatale a. Possibile se è nota la mutaz nella famiglia

b. Il rischio va valutato prima della gravidanza: sensato proporre test a giovani adulti affetti o a rischio NF1/2 1: - + di 6 macchie caffè-latte

lentigginosi delle pieghe

neurofibromi cutanei e delle radici nei nervi

noduli di Lish (amartomi iride)

neurofibromi plessiformi

anomalie ossee, scoliosi

glioma delle vie ottiche

ipertensione e vasculopatie

shwannomi maligni

k cerebrali

leucemia

difficoltà d'apprendimento 2: rare macchie

rari schwannomi cutanei

schwannomi dei nervi spinali o cranici

schwannoma bilaterale branca vestibolare del nervo acustico

meningiomi

ependimomi

opacità subcapsulare del cristallino

un soggetto con modesti segni di NF1 ma con un fratello deceduto a 8 anni per grave complicaz della malattia (no esami genetici eff) vuole un figlio e chiede

- Probabilità che il figlio si ammali Lui è malato, anche se segni lievi, la mal è AD quindi 50% di prob di trasmissione (per essere certa dovrei fare test genetici)

- Rischio che abbia complicanze gravi (citare) l’evoluzione della malattia è imprevedibile sia in famiglie diverse che all’interno della stessa famiglia. Soggetti con sintomi lievi hanno il 10% di prob i andare incontro a complicanze gravi quali: scoliosi lieve (40%) grave 6% ritardo mentale 8% disorientamento visivo-spaziale 65% gliomi vie ottiche 20% (5% asintomatici) tumori (glioblastomi, feocromo, fibromi) 5% spasmi muscolari 5% k cerebrali schwannomi maligni ipertensione e vasculopatia

- Attraverso quale procedura si può sapere se il feto è destinato ad ammalarsi di quella malattia. In tal caso vogliono interrompere la gravidanza

Il gene NF1 ha 60 esoni, se è noto lo stato genetico dei genitori si può fare a 16 sett amniocentesi o villi a 11 sett e poi ricerca della mutazione se nota, oppure analisi del linkage essendo nota la linea familiare. Sul padre si fa: protocollo multistep RT-PCR, sequenziamento diretto, analisi microsatelliti, MLPA (delez), FISH (delez dell’intero gene). Linkage analysis se almeno 2 parenti affetti.


18

Un soggetto maschio, di 28 anni, presenta chiazze caffè-latte multiple, alcuni neurofibromi cutanei, noduli di Lisch,

scoliosi grave. Ha due fratelli, di 25 e 22 anni, mai sottoposti ad indagini cliniche, e un genitore, di 54 anni, con macchie caffè-latte multiple. Qual è il rischio di ricorrenza per i figli del consultando di 28 anni? Si può prevedere la gravità della malattia? Quali analisi cliniche suggerireste ai fratelli? Quale test genetico per i fratelli e per eventuali gravidanze?

Un soggetto affetto da neurofibromatosi di tipo 1 ha tre figli affetti, uno dei quali richiede una consulenza in merito ai

rischi di ricorrenza della malattia. Discutete: il rischio di ricorrenza, le strategie per verificarlo in epoca prenatale, le indagini cliniche per evidenziare i segni tipici della malattia.

Un signore di 30 anni viene in consulenza perché il suo medico gli ha detto che potrebbe avere una malattia genetica e che potrebbero esserci dei rischi per la sua futura prole. Vi racconta che: All’età di 3 anni inciampava per malposizione del piede destro; si notò un rigonfiamento della gamba destra. Quella tumefazione si ingrandì decisamente per cui fu rimossa a 16 anni con diagnosi istologica di linfangioma benigno. In quel periodo comparve un rigonfiamento anche alla gamba sinistra, presso la sede di un trauma recente: diagnosi istologica di fibroma osseo. A 17 fu asportato un fibroma al fianco e uno più piccolo (“grande come un fagiolino”) all’addome: diagnosi istologica di tessuto fibroadiposo con strutture nervose e vascolari. Alla visita, si notano più di 20 chiazze cutanee caffelatte presenti fin dalla nascita. Avete il sospetto di una precisa malattia ? In che modo pensate di verificare la fondatezza di quel sospetto? Se quel sospetto fosse confermato, quali informazioni dareste al probando sulla prognosi della malattia ... e sui rischi per la futura prole ? Quale è l’utilità di un test genetico per quella malattia ?

HUNTINGTON Autosomica dominante

1 solo gene respo: HHT –Z errori di folding della proteina ubiquitaria huntingtina

Espansione di triplette CAG (poliGln): o Allele normale <26 ripetizioni o Allele intermedio: 27-35 lui NON svilupperà sintomi, ma può avere figli a rischio di sviluppare

sintomi (per fenomeno dell’ instabilità delle triplette) o Allele causante malattia: >36

Penetranza incompleta: 36-39 a rischio di svilupp sintomi ma può anche restare asintomatico

Penetranza ridotta: >40 svilupperà sintomi

Correlazione genotipo-fenotipo: o età di esordio:

Correlaz inversa tra n° di triplette e età di esordio:

In età adulta: 36-55 triplette

In età giovanile: >60 Il n° di triplette incide sull’età di esordio per il 70%, esistono altri fattori genetici meno

noti. Correlaz negativa tra dimensioni triplette e varietà di esordio (CAG più piccolo più

varietà età di esordio nell’età adulta). o Rapidità detrioramento cognitivo e motorio aumenta con aumentare dimensioni CAG (mentre

sintomi comportamentali non sono correlati a dimensioni) o Omozigoti esordiscono a stessa età degli etrozigoti, ma progressione di sintomi + rapida.

Penetranza: o Incompleta 36-39 triplette o Completa > 40 triplette

Anticipazione: età esordio si abbassa e severità sintomi cresce all’> CAG.


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o Il fenomeno è più frequente se trasmissione paterna (xke instabilità delle triplette durante spermatogenesi)

Test genetici: Diagnosi è su base di:

1) familiarità (falsamente negativa per: fallimento nell’identificazione dei casi, morte precoce per altra causa, parente asintomatico x allele intermedio, parente ancora asintomatico per esordio tardi),

2) sintomi clinici 3) analisi gene HHT:

1. PCR: rileva espansioni fino a 115 triplette 2. Southern blot occasionalemente nei casi di:

a. Espansioni molto grandi (giovanili) sfuggono alla PCR b. Conferma omozigosi trovata in PCR

Testing strategy: a) Stabilire diagnosi nel probando b) Test predittivi (=per familiari adulti asintomatici a rischio): nec prima conferma diagnostica nella famiglia

attraverso analisi genetica. NB: non predice accuratamente età di esordio, tipo e rapidità dei sintomi. Test predittivi nei minorenni sono sconsigliati.

c) Diagnosi prenatale: nec prima conferma diagnostica nella famiglia attraverso analisi genetica.

Esiste diagnosi preimpianto con possibilità per i genitori a rischio di non sottoporsi

preventivamente a test predittivo. Consulenza genetica:

2. Genitori del probando: quasi tutti affetti hanno un genitore malato. Se non malato: a. verificare anamnesi falsamente silente b. Test genetico raccomandato nei genitori di probando con apparente mutaz de novo c. Se genitori non hanno la mutaz, considerare: è figlio di fecondaz assistita? È adottato?

3. Fratria del probando: dipende dallo stato dei genitori: a. Genitore affetto: rischio 50% di ricevere mutazione e di essere malato (se CAG >40 penetranza

completa) o sintom/asintom (se CAG 36-39 penetranza incompleta). b. Genitore con allele intermedio: rischio di ricevere allele di malattia (>36CAG) del 50%x10%=5%

[genitore sano, figlio a rischio x instabilità triplette. La probabilità che ci sia un’espansione di triplette è di circa il 6-10% e dipende dalle dimensioni CAG, sesso ed età del genitore (> padre anziano, presenza di eventuali triplette CCG che sono stabilizzanti)].

4. Discendenza del probando: a. Se lui è eterozigote: figlio 50%

b. Se lui è omoziogote: figlio sicurmamente eredita Un individuo di 18 anni richiede una consulenza genetica in merito ai rischi di ricorrenza di corea di Huntington. Il

padre, di 45 anni, ha manifestato i sintomi della malattia da due anni circa. Una zia paterna ed il nonno paterno risultavano affetti. Qual è il rischio di ricorrenza per il consultando? Si possono fare previsioni sull’eventuale gravità della malattia? Qual è il rischio per eventuali figli? Quali sono le caratteristiche ed i limiti del test genetico in questo caso?

Giunge alla vostra osservazione una ragazza di 16 anni, in buona salute e senza precedenti di rilievo, accompagnata dalla madre di 45 anni. Il padre è deceduto recentemente all’età di 48 anni affetto da Corea di Huntington. La sorella del padre è vivente e affetta dalla malattia dall’età di 25 anni. Il nonno paterno aveva sviluppato gli stessi sintomi ma con un esordio intorno ai 50 anni. Sono riferiti altri membri della famiglia del nonno paterno con analoga sintomatologia (una delle tre sorelle del nonno e sua madre, cioè la bisnonna paterna della consultanda).

18) Tracciate l’albero genealogico.


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2) Qual’è il tipo di mutazione responsabile della malattia ? Con quale tecnica di analisi genetica viene eseguito il test e con quale livello di affidabilità della risposta ? 3) Quale tipo di ereditarietà presenta la Corea di Huntington ? Qual è il rischio della ragazza di 16 anni di sviluppare la malattia ? Perché è variabile l’età di insorgenza tra i membri affetti ? 4) Offrireste il test genetico alla ragazza di 16 anni ? In base a quali considerazioni formulate la vostra decisione ?

5) Sarebbe opportuno offrire il test genetico a qualcun altro in famiglia ? Perché ?

Si presenta in ambulatorio una donna di 38 anni (III-3 nel pedigree allegato) angosciata dal dubbio che i suoi figli di 8 e 10 anni si possano ammalare di una malattia neurologica rapidamente ingravescente, presente in almeno 3 generazioni della famiglia del marito. Nei tre malati (simboli neri) i primi sintomi erano difficoltà a coordinare i movimenti e/o disturbi psichici (notati all’età di 55 anni nella nonna, 52 anni nel padre e 40 nella sorella del marito). Il suo medico le ha detto che si tratta di una forma di atassia ereditaria, non meglio precisata.

In base all’albero famigliare (vedi pagina allegata), indicate: 6) qual’è il tipo di trasmissione della malattia:

qual’è il rischio “a priori” che il marito abbia ereditato il gene difettoso:

qual’è il rischio “a priori” che i figli abbiano ereditato il gene difettoso:

La signora chiede se esista il modo di capire chi è destinato ad ammalarsi di quella malattia. Il medico di famiglia ha suggerito l’esame cromosomico. Esprimete il vostro parere circa:

2.1 la malattia in questione (esiste un solo gene responsabile o ne esistono diversi):

il tipo di esame genetico (esame cromosomico o altro tipo di test genetico): 2.2 su quale persona della famiglia sarebbe consigliabile eseguire il test e per quale motivo:

La signora ha notato nel marito, in situazioni di stress, minime contrazioni muscolari (tic) molto simili a quelli che manifestava la sorella, prima che fosse diagnosticata la malattia in lei. È quindi convinta che suo marito abbia ereditato il difetto genetico. Chiede di eseguire il test su un campione di sangue dei figli, senza coinvolgere il marito né rendere partecipi i figli di questa sua decisione.

3.1 quali sono le raccomandazioni vigenti (linee guida) sull’uso dei test genetici detti presintomatici ? 1 la signora motiva la sua richiesta nel senso che vorrebbe far sì che il figlio risultato portatore del difetto non

intraprenda corsi di studio diretti verso professioni che richiedano fini abilità manuali. Vi pare che questa motivazione si attenga ai principi cui si ispirano le raccomandazioni di cui sopra?

3.3 in conclusione, voi cosa rispondereste alla richiesta della signora ?


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SCA Avete ricostruito il pedigree di una famiglia (vedi allegato) con una forma ereditaria di atassia nei soggetti II-1, II-2 e III-1). Dalle cartelle cliniche risulta la diagnosi di atassia spino-cerebellare di tipo 2 (SCA2). Si tratta di una malattia dovuta all’espansione di triplette (CAG) codificanti glutamine in un tratto della regione codificante di un gene, chiamato SCA2, localizzato sul braccio lungo del cromosoma 12. La malattia è caratterizzata dalla comparsa progressiva nella III-IV decade di vita di atassia cerebellare associata a tremori, disartria, nistagmo e talora oftalmoplegia e movimenti coreici. Nel 30% circa dei casi l’evoluzione della malattia porta a disturbi cognitivi fino alla demenza. Non è nota al momento alcuna terapia in grado di controllare o ritardare lo sviluppo della malattia. Nel gene SCA2 dei soggetti normali il numero di triplette CAG varia da 14 a 31. Nei soggetti affetti le triplette sono superiori a 35; i casi eccezionali raggiungono le 200 triplette. In genere, l’età di insorgenza correla con la grandezza dell’espansione: tra i 20 e i 60 anni nei soggetti con circa 37 ripetizioni; solitamente sotto i 20 anni in presenza di >45 ripetizioni. Passando da una generazione alla successiva, le espansioni “patologiche” possono subire ulteriori incrementi. 3 La malattia presenta una ereditarietà di tipo :.

4 Probabilità di trasmissione l’espansione CAG al soggetto III-2 :

5 Probabilità di trasmissione al soggetto III-3 :

6 Qualora il soggetto III-2 desideri sottoporsi al test genetico :

a) quale tipo di esame di laboratorio sarebbe necessario eseguire per determinare il suo stato genetico ? b) quali informazioni ritenete sia importante comunicare al soggetto III-2 prima di eseguire il test ? 7 Conosci altre malattie genetiche da espansione di sequenze ripetute (triplette o brevi sequenze

nucleotidiche) e quali sono le loro caratteristiche cliniche ? 8 Vi chiede una consulenza genetica la signora III-3 (34 anni, asintomatica, all’8a settimana di gravidanza)

accompagnata dal marito. Quali sono i contenuti della consulenza genetica in relazione ai problemi posti dall’anamnesi famigliare di entrambi i coniugi (SCA2 e nipote affetta da sindrome di Down) ?

Quale percorso diagnostico ritenete più indicato nel caso in oggetto ?

9 Vi chiede una consulenza genetica la signora III-1, affetta da SCA2 dall’età di 29 anni e madre di una bimba di 2 anni. La signora vorrebbe sottoporre la figlia al test genetico con lo scopo, qualora risultasse portatrice del


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difetto genetico, di indirizzare le sue scelte scolastiche verso una professione che potrebbe essere esercitata anche dopo lo sviluppo della malattia. a) Quali principi ritieni debbano valere nell’esecuzione in minori di test genetici predittivi di malattie ad esordio

nell’età adulta ? b) Nel caso in oggetto, le motivazioni addotte dalla consultanda (III-1) sono coerenti con i principi da te elencati e

quali sarebbero le tue indicazioni finali ?

X FRAGILE

2 X linked “dominanti” 3 Malattia da espansione di triplette 4 Funzione normale: Gene FMR1 proteina FMRP che è un transporter di mRNA tra nucleo e citopl, 2

siti uno iuxtanucleare uno sinaptico, se manca: disregolazione trasmissione sinaptica glutammaergica. Molte cell, neuroni.

5 Struttura normale FMRI:al 5’ ripetizioni CGG intervallate da triplette stabilizzatrici ACG. 6 Allele Normale: 5-44 CGG circa stabile 7 Allele intermedio: 45-54 instabile (instabilità cresce al crescere n° CGG e diminuire AGG) 8 Allele “premutato” * : 55-200 (e non metilato) rischio FXTAS in maschi; rischio POI e FXTAS in

femmine *premutazione: termine del cavolo perché pz ha mutaz per una malattia (FXTAS o POI)

9 Allele mutato: circa >200 (e metilazione completa) Sindrome X fragile (100% maschi, intellectual disability in 50% femmine)

Fragile X: 99% dovuti a espansione triplette CGG + ipermetilazione loss of function. 1% altre cause: del e mutaz puntiformi. FXTAS …patogenesi e storiella della tossicità dei complessi FMRP+mRNA:.. POI 10 Correlazione genotipo-fenotipo: 11 Maschi: fenotipo dipende esclusivamente dalla natura della mutazione 12 Femmine: fenotipo dip da natura mutazione e inattivazione casuale dell’X

o “premutazione”: intelletto e habitus normale. Alcuni hanno lieve ritardo. 21% svilupperà POI, con

rischio che ha una correlazione non lineare con il n° di triplette o Mutazione piena: ritardo moderato-grave nel 100% maschi, ritardo modesto nel 50% femmine

(xke: inattivazione casuale X). o Mosaicismo di 2 tipi: a) mosaicismo delle dimensioni dell’espansione=presenti sia mutazioni che

premutazioni in diverse linee cellulari b) mosaicismo della metilazione. In entrambi i casi i maschi sono quasi tutti affetti ma con fenotipo meno severo della piena mutazione. Femmine variano.

o Mutazione piena non metilata: i maschi sono quasi tutti affetti ma con fenotipo meno severo della piena mutazione. Femmine variano. Significa che viene prodotta ancora un po’ di FMRP perché gene non è tot metilato.

Anticipazione: in qualche famiglia, x instabilità: madre premutata (a rischio di POI o FXATS) può trasmettere mutato (figlio con X fragie)

Test genetico: a. analisi mutazione specifica (n° ripetizioni) con:

PCR specifica per la regione delle ripetizioni: funziona se <100 CGG, non identifica premutaz ampie o mutazioni, allora faccio: Southern blot: identifica dal normale al mutato, grossolano conteggio del n° CGG. Gold standard dunque: PCR + southern blot, oppure (future) nuove PCR più potenti.

b. Stato di metilazione: con southern blot o Methylation PCR. c. Analisi della sequenza (per mutaz puntiformi) o analisi di delezioni/duplicazioni di esoni o tutto il gene (in

FISH): cause rare (1%). d. Ricerca della proteina: non di routine. Livello espressione correla con severità.


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Testing strategy:

Confermare diagnosi in probando: o In base a sospetto clinico (MR + facies dismorfica) o Donne con POI o Pz con atassia e tremore avendo escluso altre comuni eziologie

Chiarificare stato di portatrice della donna in età riproduttiva con familiarità: richiede di aver prima confermato l’espansione in un familiare affetto.

Test predittivi per familiari a rischio FXTAS e POI

Diagnosi prenatale: la villocentesi non consente ancora di definire stato di metilazione, l’amnio sì.

Counseling genetico:

X linked “dominante” (= padre può essere portatore e trasmettere la premutazione alle figlie) Genitori del probando

o X instabilità, la madre con allele intermedio o premutato può avere figlio premutato o mutato (il padre è più stabile).

o Madre del probando X fragile sarà premutata o mutata o Se madre premutata, nonno premutato o nonna premutata o intermedia o Madre premutata: rischio POI e FXTAS o Padre premutato: rischi FXTAS

Discendenza del probando mutato:

Maschi X fragile generalm non si riproducono

Femmine: 50% rischio trasmettere allele mutato Discendenza del probando premutato:

Maschio premutato è “trasmitting male” per tutte le figlie e nessun figlio

Femmine trasmettono al 50% (con rischio che premutazione diventi mutazione dipendente linearmente da num CGG e AGG)

Discendenza del probando intermedio:

Rischio che interm diventi premutato cresce sopra alle 50 repeats Storia familiare:

l’esistenza del genotipo premutato può far sembrare un caso di X fragile come sporadico.

Nipoti di nonno trasmitting sono premutate e a richio di avere figlio X fragile. Dunque nonno materno di bimbo con diagnosi X fragile può essere indagato per rischio FXTAS

Test prenatale:

Villo può non bastare x dd tra premutaz e mutaz in base a stato metilazione. Nec anche amnio.

Signora di 28 anni in gravidanza, chiede consiglio per rischio di ritardo mentale (2 nipoti affetti)… - Avete il sospetto di una specifica mal genetica? Perché?

Sì x fragile (x linked) perché è la + frequente causa di ritardo mentale ereditario (1/3500) ci sono solo maschi malati, uno dei quali da madre con sospetto POI e quindi possibile portatrice di pre-mutazione. Lo zio paterno della probanda ha sospetta mal di parkinson che potrebbe in realtà essere FXTAS (fragile X tremor ataxia disease) da premutazione.

- Come intendete procedere per verificare il sospetto o altre cause genetiche di ritardo mentale? PCR (sotto le 100 ripetiz) + southern blot soggetti malati e poi risalgo ai genitori per stimare il rischio nei fratelli e nella probanda. Stato di metilazione con southern blot o methylation PCR. Se la probanda risulta portatrice posso fare amniocentesi per vedere se il figlio ha ereditato la mutazione o la premutazione. Potrei fare una FISH con sonde subtelomeriche per escludere che non si tratti di ritardo mentale in patologie da microdelezioni all’interno dei dupliconi.

- Se pensate a un test specifico quale? Dal cariotipo vedrei X fragile, poi faccio PCR con enzimi di restrizione ECOR1 e EAG1 ottenendo nelle femmine eterozigoti 5,2 Kb + 2,8 Kb, nei maschi normali 2,8 e negli affetti 5,2.

- A chi della famiglia vorreste proporlo? Ai 2 nipoti affetti, se positivo alle sorelle, alla mamma di 37 aa, a ql di 33 alla probanda e ai fratelli per verificare

eventuali premutazioni, e al padre per verificare eventuale rischio di FXTAS.


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CONSULENZA GENETICA Una coppia di coniugi (età di lei = 23; età di lui = 24) ha letto su un giornale che esistono test genetici che garantiscono al 95% un bambino quasi perfetto. Essi vogliono un figlio in buona salute, con un quoziente intellettuale e doti artistiche pari a quello del nonno di lei (era un abile giocatore di bridge e pianista dilettante) e un aspetto fisico simile al fratello di lui (è un campione di nuoto). a) Come descrivereste loro lo stato attuale dei test genetici ? b) Nell’ipotesi che essi decidano di attendere una decina d’anni, quale saranno le opzioni possibili ? lo stato attuale delle conoscenza in ambito genetico e le tecnologie ad oggi a disposizione non consentono di individuare geni o alleli che correlano o determinino espressioni fenotipiche ovviamente complesse quali possono essere il quoziente intellettivo o le inclinazioni artistiche di un individuo. Occorre chiarire che si tratta di caratteri complessi che dipendono dall’interazione di molti geni e tra geni e stimoli ambientali diversi, e che la conoscenza attuale dell’intera sequenza del genoma umano non significa conoscenza di tutti i geni, né dei loro prodotto o funzioni, né tanto meno del loro “peso” del determinare fenotipi così complessi. Le possibilità attuali di un test prenatale s esauriscono nella capacità di diagnosi di alcune malattie geneticamente trasmissibili e non è previsto al momento nessun tipo di selezione pre impianto dei gameti nel caso di eventuale ricorso a fecondazione assistita, nemmeno per selezione di embrione non portatore di malattia. Gli scenari del futuro potrebbero essere caratterizzati dalla possibilità tecnica di ottenere il sequenziamento del genoma di ogni singolo indviduo in tempi e costi contenuti e presumibilmente le conoscenze teoriche si spingeranno più a fondo nello spiegare il rapporto tra i geni e i loro prodotti. Questo tuttavia non significa conoscere e poter selezionare a priori i “programmi” per determinare la comparsa di fenotipi complessi che molto dipendono dalle interazioni del singolo con l’ambiente, né questo deve essere lo scopo cui tendere, pericolosamente vicino a un ideale eugenetico da condannare. Attualmente esistono test in grado di valutare la presenza di mutazioni puntiformi, delezioni, duplicazioni, traslocazioni, inversioni cromosomiche e fragilità per geni noti e anomalie numeriche (aneuploidie, mono-trisomie, poliploidie). Questi test come il cariotipo possono essere fatti anche pre-natali se c’è un ragionevole rischio oppure pre-concezionali sui genitori per individuare se sono portatori di particolari malattie per geni noti. Esistono ad oggi negli USA delle compagnie come 23andMe, Nowigenics in grado di sequenziare il genoma di chi lo richieda per trovare eventuali suscettibilità a sviluppare diverse malattie per cui si possano migliorare degli stili di vita. Tuttavia non ci sono esami che valutino oggi l’attitudine artistica o fisica di un individuo in quanto si tratta di caratteri multifattoriali, dovuti a diverse interferenze di cui non si conoscono ad oggi i geni responsabili. Forse si avranno delle conoscenze in più, tuttavia anche se esistessero dei test in grado di identificare una particolare attitudine non dovrà essere usato nemmeno in futuro per scegliere le caratteristiche del proprio figlio a priori, selezionando quali qualità dovrà sviluppare, anche perché trattandosi di fattori con influenza ambientale lo sviluppo sarà sempre imprevedibile. c) Se decidessero comunque di non attendere, come impostereste la consulenza (quali informazioni

desiderate avere e quali test proporreste loro) ? Per impostare la consulenza: Anamnesi personale Anamnesi famigliare e studio di eventuali rischi specifici Test prenatali di routine VARIABILITA' INTERFAMILIARE

In alcune malattie genetiche il quadro clinico può variare molto, non solo tra malati di famiglie diverse, ma anche tra malati all’interno della stessa famiglia. a) quali possono essere le CAUSE del primo tipo di variabilità, cioè all’interno della stessa famiglia? (fate anche i

nomi di malattie in cui questo fenomeno vi sembra rilevante in consulenza genetica) Variabilità interfamiliare:

mutazioni su geni diversi possono determinare patologie fenotipicamente simili (SCA: 13 forme dominanti che sono causate da mutazioni su più di 9 diversi geni, con fenotipo simile di atassia,tremori, alterazioni della motilità oculare..)


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mutazioni diverse sullo stesso gene ( DMD vs D Becker) presenza di geni modificatori in linkage

Può dipendere da molteplici fattori diversi anche a seconda della malattia

Le malattie possono avere espressività variabile per cui si manifestano diversamete (es RB può essere mono/bilaterale uni o multifocale). Le malattie autosomiche dominanti possono non manifestarsi in tutti coloro che hanno le mutazioni (anche nella stessa famiglia) perché possono avere penetranza variabile (es miocardiopatia ipertrofica ostruttiva da mutazione di prot c legante miosina, Huntington con espansioni 36-39) Alcune malattie autosomiche dominanti come HNPCC e BRCA1 e 2 si trasmettono in AD ma danno un rischio di sviluppare malattia per cui può sviluppare in modi diversi (K sincroni/metacroni, bilaterali o monolat, mono o multifocali) e dipende anche da fattori personali (esposizione ad estrogeni per la mammella) Alcune malattie come la corea di Huntington presentano anticipazione Alcune malattie hanno spettro sintomatologico diverso a seconda che si tratti di premutazioni o mutazioni franche (es x fragile)

La NF1 ha intrinseca variabilità di manifestazioni anche con la stessa mutazione.

b) quali possono essere le CAUSE del secondo tipo di variabilità, cioè tra malati di famiglie diverse? (fate anche i nomi di malattie in cui questo fenomeno vi sembra rilevante in consulenza genetica) Caso Sesso (mutazioni riguardanti recettori per gonadotropine hanno diverse manifestazioni in pz di sesso maschile o femminile; rischio aumentato di sviluppo di k mammario in portatrice di mutazione BRCA1 in corso di gravidanza per alterazione stimoli ormonali…) Ambiente (esposizione a fattori di rischi specifici, vd fumo o dieta ricca di grassi in HNPCC) Mosaicismo nel primo affetto Mutazioni sul secondo allele (Rb, BRCA1 e 2, NF1, HNPCC…) Malattie da espansioni instabili ( antcipazione in HD e FraX, permutazione in FraX…) Presenza di geni modificatori

1. Meccanismi epigenetici ( difetti di imprinting, NF1 (?)…) Fattori ambientali (per malattie multifattoriali HNPCC, BRCA) Presenza di geni modificatori (es cftr fenotipo più grave per mutaz di MBL2 e TGFbeta1)

trasmesso dal padre per instabilità delle triplette in spermatogenesi) Mutazioni diverse che causano la stessa malattia con diverse intensità (talassemia, cftr). ESAME CROMOSOMICO

In base a QUALI SEGNI CLINICI o in base a QUALI ELEMENTI RICAVATI DALL’ANAMNESI FAMILIARE ritenete utile consigliare un esame cromosomico ? Indicazioni all’analisi citogenetica: ritardo mentale fenotipo complesso ( multiple malformazioni, ritardo mentale e di crescita…) disgenesia gonadica, genitali ambigui, anomalie di sviluppo organi genitali infertilità e aborti ripetuti familiarità per/ precedente gravidanza con malattie cromosomiche Se sd famliari Se ritardo mentale Se dismorfismi faciali e o cardiopatie e o sordità congenita Se ritardo nello sviluppo gonadico Se storia di aborti ripetuti Se infertilità da molto tempo


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età materna avanzata ( >= a 35 anni)

screening prenatale delle anomali cromosomiche del primo trimestre positivo

riscontro ecografico di una malformazione fetale

precedente figlio con anomalia cromosomica

genitore portatore di anomalia cromosomica

storia familiare di malattia genica con possibilità di diagnosi prenatale, ecc.

Elencate le possibili indicazioni all’esame cromosomico in un soggetto adulto.

Fornite esempi illustrativi e possibili spiegazioni dei due concetti seguenti:

uno stesso gene può essere responsabile di malattie genetiche diverse;

una stessa malattia può essere dovuta a mutazioni di geni diversi.

Elencate le possibili indicazioni alla diagnosi citogenetica prenatale mediante amniocentesi o biopsia dei villi coriali. Cosa si intende per espressività variabile nel caso delle malattie genetiche?

Elencate possibili spiegazioni alla base di questo fenomeno, fornendo alcuni esempi.

In un prossimo futuro, probabilmente entro i prossimi 10 anni, sarà tecnicamente possibile sapere di quali difetti genici potremmo essere portatori. Quali ricadute ne deriveranno ? Elencate i possibili vantaggi e rischi. Quali misure adottereste per limitare questi ultimi ?

Fate parte di una commissione della regione Piemonte che deve scegliere quali malattie genetiche siano da introdurre nel programma di screening neonatale. Quali sono secondo voi:

- gli obiettivi di uno screening neonatale di malattie genetiche, - i principi “etici” al riguardo, - i criteri di priorità (si potrà scegliere non più di 10 malattie, date le modeste risorse disponibili), - la malattia (o le malattie) che mettereste ai primi posti, e per quali motivi (fate esempi specifici).

Cosa si intende per espressività variabile nel caso delle malattie genetiche?

Elencate possibili spiegazioni alla base di questo fenomeno, fornendo alcuni esempi. All'interno dei soggetti affetti da una malattia autosomica dominante, inoltre, è possibile che le manifestazioni della malattia stessa siano di gravità molto variabile, si parla in questo caso di espressività variabile del gene

I test genetici: 7) cosa sono 8) per quali motivi vengono eseguiti

c) a quali principi deve attenersi il medico per una corretta gestione dei test genetici Una coppia giovane (28 anni lei - alla 7a settimana di gravidanza -, 29 anni lui), piena di aspettative per i ripetuti annunci di clamorose scoperte sui nostri geni, vuole sapere da voi cosa offre loro il Servizio Sanitario per prevenire le più comuni malattie genetiche. 19) Di quali informazioni avete bisogno per impostare la consulenza ? 20) Quali malattie genetiche rientrano nel piano sanitario di prevenzione prenatale e neonatale ? 21) A questo scopo, quali esami proporreste a quella coppia (ai genitori, feto, neonato) ?


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I metodi d'analisi per lo screening neonatale classico (ipotiroidismo congenito, fibrosi cistica, iperfenilalaninemia e fenilchetonuria) sono essenzialmente test ELISA e test immunofluorimetrici e ancor oggi vengono utilizzati da gran parte dei centri regionali italiani. Negli anni '90, Edwin Naylor e il suo gruppo di ricerca partendo dai principi di spettrometria di massa già noti ed applicati in altri campi della biochimica, avallarono l'utilizzo della Tandem Mass (o Spettrometria di Massa-Massa) per lo screening neonatale, ampliando così il pannello di malattie riconoscibili partendo sempre da un semplice spot di sangue su Guthrie Card (Expanded Newborn Screening).

Grazie alla Tandem Mass applicata allo screening neonatale, le principali patologie visibili alla nascita sono:

1. Ipotiroidismo congenito 2. Iperplasia congenita del Surrene o Sindrome adrenogenitale congenita 3. Deficit di biotinidasi 4. Galattosemia 5. Fenilchetonuria e Iperfenilalaninemia 6. Malattia delle Urine a Sciroppo d'acero o Leucinosi 7. Difetti dell'ossidazione degli acidi grassi 8. Difetti del ciclo della carnitina 9. Glutarico Aciduria di tipo I e II 10. Isovalerico Aciduria 11. Propionico Aciduria 12. Tirosinemia

Ad oggi il pannello di Patologie Rare oggetto di screening neonatale varia molto da nazione a nazione, e nello stesso stato da regione a regione. Molti centri hanno deciso di adottare la più dispendiosa Tandem Mass, altri continuano a effettuare lo screening con i metodi già noti in precedenza.

Perché si fa lo screening?

I criteri generali nella determinazione delle patologie per cui attuare lo screening neonatale sono:

1. La patologia non è visibile al momento della nascita: il neonato appare sano 2. La patologia ha un'incidenza relativamente alta nella popolazione nazionale 3. Un ritardo nella diagnosi genera danni irreversibili o morte del bambino 4. L'esistenza di un test semplice, attendibile ed economico 5. Un intervento tempestivo migliora il decorso della patologia e rende buona la qualità della vita

dell'individuo Screening neonatale in Italia Dal 1992, la Legge-quadro n.104 per l'assistenza, l'integrazione sociale e i diritti delle persone handicappate, prevede che "nel periodo neonatale, gli accertamenti utili alla diagnosi precoce delle malformazioni e l'obbligatorietà del controllo per l'individuazione e il tempestivo trattamento dell'ipotiroidismo congenito, della fenilchetonuria e della fibrosi cistica".

http://it.wikipedia.org/wiki/ELISA

http://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Test_immunofluorimetrico&action=edit&redlink=1

http://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Edwin_Naylor&action=edit&redlink=1

http://it.wikipedia.org/wiki/Spettrometria_di_massa

http://it.wikipedia.org/wiki/Biochimica

http://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Tandem_Mass&action=edit&redlink=1

http://it.wikipedia.org/wiki/Iperplasia_congenita_del_Surrene

http://it.wikipedia.org/wiki/Galattosemia

http://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Malattia_delle_Urine_a_Sciroppo_d%27acero&action=edit&redlink=1

http://it.wikipedia.org/wiki/Tirosinemia

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