Studio di meccanismi oligogenici alla base di patologie complesse dello sviluppo: disturbi del neurosviluppo e sindrome di Poland.
Creators: name: CERMINARA, MARIA
Publisher: name: Universit� degli studi di Genova
Year: 2022

description: I disturbi del neurosviluppo (NDD) sono un gruppo eterogeneo di disordini che coinvolgono il sistema nervoso, tra cui i disordini dello spettro autistico (ASD), che colpiscono circa l'1-3% dei bambini. Sono state rilevate differenti varianti causative a carico di molti geni, a evidenziare una eterogeneit� genetica, ma per molti pazienti l?origine genetica rimane ancora sconosciuta. Emergono sempre pi� evidenze a sostegno di un?origine pi� complessa, caratterizzata da meccanismi oligogenici che vedono coinvolti due o pi� geni, con diverso impatto (major gene o modifier). La presenza in uno stesso individuo di varianti deleterie in geni differenti potrebbe avere determinato con effetto additivo il quadro clinico diversificato osservato nei singoli pazienti. La Sindrome di Poland (PS. OMIM 173800), rara patologia congenita (prevalenza 1-9/100.000), � caratterizzata da agenesia/ipoplasia del muscolo pettorale, generalmente unilaterale, talvolta associata ad anomalie toraciche e/o dell?arto superiore. Di solito presente in forma sporadica, un 4% di casi pu� mostrare famigliarit� con eterogeneit� fenotipica anche all?interno della stessa famiglia. Per la maggior parte dei casi � stata ipotizzata un?origine poligenica/multifattoriale anche se sono stati riportati casi con ereditariet� autosomica dominante e autosomica recessiva. Al momento non sono noti geni associati a PS. i) � stata eseguita un?analisi retrospettiva dei risultati di Array-CGH su 526 casi NDD. � stata valutata la patogenicit� dei CNV identificati attraverso lo studio della letteratura e la ricerca in database che riportano geni associati a NDD, in particolare a disabilit� intellettiva (ID) e ASD. (ii) � stata effettuata l?analisi dell?intero esoma (WES) di 53 famiglie con ASD ed identificato alcuni geni/varianti candidati. Per indagare il meccanismo oligogenico sono stati utilizzati vari approcci. I dati WES sono stati analizzati utilizzando una nuova piattaforma open source di analisi: ORVAL. � stata eseguita analisi di Gene Enrichment in pathways e processi biologici associati a NDD per i geni candidati ottenuti sia dall?analisi CNV che da WES utilizzando gli strumenti bionformatici GeneCodis4 e Cytoscape. (iii) Sono stati analizzati mediante WES 30 pazienti con PS che avevano caratteristiche fenotipiche simili a un caso indice in cui erano stati identificati 2 geni candidati per lo sviluppo della patologia. Sono stati effettuati studi funzionali delle varianti identificate per verificarne l?effetto su localizzazione cellulare e livelli di espressione delle proteine codificate dai geni mutati. Per questo obbiettivo, sono stati effettuati mutagenesi in vitro ed analisi di localizzazione cellulare (western blot di lisati cellulari frazionati, ImageStream e Opera Phenix), e test della luciferasi. Sono state trovate CNVs patogenetiche in circa il 42% dei casi NDD, mentre il 58% delle CNVs identificate rimangono di significato incerto. Lo studio dei dati array ha portato all?identificazione di nuovi geni e nuovi meccanismi (?double-hit? mechanisms) che potrebbero essere alla base di NDD. Meccanismi oligogenici sono stati anche riscontrati in alcuni casi della coorte di pazienti ASD analizzati con WES. Dallo studio effettuato � inoltre emerso il coinvolgimento di geni diversi in pathway e processi biologici comuni a pi� pazienti con NDD. Nei pazienti con PS sono state riscontrate varianti deleterie in due geni implicati nella formazione di muscolo pettorale e cartilagine e in meccanismi di polarit� cellulare e divisioni cellulari asimmetriche che potrebbero contribuire sinergicamente al fenotipo PS facendo ipotizzare un meccanismo digenico.