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Responsabile Sandra D`Alfonso
Settore di ricerca Genetica Medica
Personale docente Patricia Momigliano   
Personale non-docente Lucia Corrado  Nadia Barizzone  Laura Bergamaschi  Yari Carlomagno  Sara Monti         
Obiettivi della ricerca 1) Identificazione di fattori genetici di suscettibilità alla sclerosi laterale amiotrofica (SLA): Mutazioni nel gene TARDBP identificate in una ampia casistica di pazienti con Sclerosi Laterale Amiotrofica (SLA)
Risultati ottenuti 1) La SLA è una malattia neurodegenerativa dell’adulto che porta a progressiva paralisi e morte entro 3-5 anni. Il 10 % dei casi presenta una storia familiare. Il gene per la superossido dismutasi (SOD1) è il primo gene causale descritto, mutato nel 20% dei casi familiari e 1% dei casi sporadici. Di recente, nei pazienti SLA sono state riportate rare mutazioni missense nell’esone 6 del gene TARDBP che codifica per TDP-43 (TAR-DNA binding protein-43), la componente maggiore delle inclusioni nei neuroni di pazienti SLA. Abbiamo raccolto una casistica di 666 pazienti SLA, che rappresenta la più ampia casistica indagata per TDP-43. I pazienti afferivano da tre differenti centri: Centro malattie del motoneurone dell’ospedale di Novara, centro auxologico Italiano e Istituto Neurologico Besta. La casistica analizzata era così composta: 125 casi familiari, 541 casi apparentemente sporadici. Dal punto di vista clinico: 25 presentavano oltre alla SLA anche un deficit cognitivo principalmente di tipo frontotemporale. La sequenza codificante è stata sequenziata in 281 casi, mentre l’esone 6 nei rimanenti 385. Sono state identificate 12 differenti mutazioni missense, delle quali 9 non descritte, in 18 pazienti (2% negli sporadici, 4.8% nei familiari) e nessuna in 771 controlli. La frequenza delle mutazioni in TARDBP sembra essere particolarmente elevata in Italia (2.7% vs 1% nei pazienti di origine Nord Europea). Sette pazienti presentavano la variazione A382T che era stata già identificata in altri due pazienti canadesi di origine francese. Abbiamo quindi genotipizzato tre marcatori microsatellite fiancheggianti il gene TARDBP nei 7 pazienti italiani portatori di questa mutazione e abbiamo comparato il genotipo con quello dei due pazienti francesi. Dall’analisi è emerso che per la maggior parte di questi pazienti la mutazione è stata ereditata da un antenato comune. Abbiamo poi condotto un’analisi in Western Blot con lo scopo di verificare se la presenza di una mutazione potesse produrre un effetto sulla proteina e se tale effetto fosse evidenziabile anche in un tessuto non-neuronale. L’analisi è stata condotta su estratto proteico totale ottenuto dai linfociti congelati di pazienti e controlli. Nei due pazienti con mutazione è presente oltre alla banda da 43 KDa anche una da 32 Kda visibilmente più abbondante nei pazienti con mutazione rispetto a pazienti SLA senza variazioni in TDP-43 e anche rispetto ai controlli. Rimane da stabilire come TDP-43 mutata possa determinare il fenotipo SLA e se la presenza della mutazione nel gene abbia un ruolo nella formazione delle inclusioni proteiche TDP-43 positive nei pazienti SLA 
Obiettivi della ricerca 2) Identificazione di fattori genetici di suscettibilità alla sclerosi laterale amiotrofica (SLA): Variazioni genetiche nel gene DPP6 non sono associate con la suscettibilità alla Sclerosi Laterale amiotrofica in uno studio su una casistica italiana
Risultati ottenuti 2)  Solo il 15 % dei pazienti con sclerosi laterale amiotrofica (SLA) presenta una storia familiare, la maggior parte dei casi è rappresentata da casi sporadici. La componente genetica nella patogenesi della SLA sporadica è ancora poco caratterizzata. Recentemente sono stati pubblicati i risultati di tre studi “genome wide” (Schymick 2008; Dunckley2008; van Es MA 2007) dai quali non è emersa la presenza di un gene maggiore associato alla suscettibilità alla SLA, suggerendo che ci siano numerosi geni ciascuno con un effetto modesto sulla patogenesi della malattia. Uno dei geni emersi in questi studi sulle popolazioni europee è il gene per la dipeptidyl-peptidase 6 (DPP6) . L’allele C relativo allo SNP intronico rs10260404, è risultato essere associato alla suscettibilità alla SLA in diverse popolazioni europee (OR 1.3) (van Es MA, Nat Gen 2008; Cronin, 2008). Abbiamo provato a replicare questa associazione in una grande casistica italiana di 904 casi e 1036 controlli. Questa casistica ha una potenza statistica di replicare il dato della letteratura del 99%. La frequenza dell’allele C del rs10260404 in DPP6 è risultata essere 0.38 nei casi e 0.39 nei controlli(P = 0.638). Dallo studio non viene quindi confermata l’associazione dell’allele C rs10260404 in DPP6 con la SLA. Questo dato, in corso di pubblicazione, è in accordo con altri dati della letteratura appena pubblicati 
Obiettivi della ricerca 3) Identificazione di fattori genetici di suscettibilità a malattie autoimmuni: Associazione dei polimorfismi nei geni IL2RA e IL7RA con la sclerosi multipla
Risultati ottenuti 3) La Sclerosi Multipla (SM) è una patologia infiammatoria cronica demielinizzante del Sistema Nervoso Centrale (SNC), caratterizzata da danni alla guaina mielinica e agli assoni. E’ una patologia multifattoriale causata dall’interazione tra fattori genetici ed ambientali. Il fattore di rischio genetico noto da piu’ tempo mappa nella regione del Complesso Maggiore di Istocompatibilità (HLA).L’associazione più forte è con l’allele di classe II HLA-DRB1*1501 (DR15) che nella maggior parte delle popolazioni caucasoidi conferisce un OR di circa 3.
L`identificazione di loci di suscettibilità per la SM al di fuori della regione HLA e` rimasta a lungo elusiva. Recentemente , grazie all`utilizzo di tecniche ad alta risoluzione che permettono l’analisi di associazione sull`intero genoma (Genome Wide Association Study-GWAS)e all`impiego di grosse casistiche, cominciano a essere riportati alcuni risultati affidabili. Uno studio (IMSGC 2007), condotto su circa 300000 polimorfismi a singolo nucleotide (SNPs), ha identificato una forte associazione con tre SNPs: due intronici situati nel gene per il recettore alpha dell`interleuchina 2 (IL2RA) (p=2.9x10-8) e uno SNP non sinonimo (T244I, rs6897932) nel gene per il recettore alpha dell`interleuchina 7 (IL7RA) (p=2.9x10-7). Abbiamo analizzato i 3 polimorfismi in una casistica italiana di 863 pazienti e 775 controlli. Per i 3 polimorfismi abbiamo osservato lo stesso trend riportato negli studi precedenti, ma solamente per il polimorfismo rs6897932 nel gene IL7RA l’associazione è risultata statisticamente significativa (frequenza dell’allele di rischio nei pazienti vs controlli: 80.4%vs 77.1%, p=0.022) conferendo un rischio (OR= 1.218, 95%CI: 1.028 - 1.443) simile a quanto precedentemente riportato. Questi dati sono stati uniti in un grande studio di conferma multicentrico nel corso del quale sono stati analizzati più di 11000 pazienti e 13000 controlli provenienti da 12 paesi diversi, che ha confermato l’associazione con i 3 polimorfismi (p<10-15); OR circa 1.2 per i tre polimorfismi (IMSGC 2008). Abbiamo quindi contribuito a confermare definitivamente l’associazione di IL7RA e IL2RA con SM. Al momento questi due geni sono i primi ad essere stati identificati con attendibilità oltre ai geni della regione HLA. L’effetto di questi geni è modesto (OR=1.2 circa), e ulteriori studi sono necessari per determinare se le varianti analizzate sono direttamente responsabili dell’associazione. E’ interessante l’osservazione che l`allele di IL7RA associato induce un aumento di circa due volte dello skipping dell`esone 6 producendo un`isoforma solubile di IL7RA.
 
Collaborazioni in atto Prof. Compston e Dr Sawcer, Cambridge, UK; Marta Alarcon-Riquelme, Upsala, Svezia; Antonio Gonzalez, Santiago de Compostela, Spagna; IMSGC (International Multiple Sclerosis Genetics Consortium)  
Comunicazioni a congressi 58th Annual meeting of the American Society of Human Genetics , Philadelphia -November 11-15, 2008
L. Corrado1, A. Ratti2, C. Gellera3, E. Buratti4, B. Castellotti3, N. Ticozzi2, L. Mazzini5, L. Testa5, Y. Carlomagno1, F. Taroni3, F.E. Baralle4, V. Silani2, S. D`Alfonso1
TARDBP gene mutations in a large cohort of Italian patients with Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS)

6th European ALS Congress Research workshop Lisbon , Portugal 20-22 June 2008
Genetic variation in DPP6 gene is not associated with susceptibility to amyotrophic lateral sclerosis in two European populations
Isabella Fogh1, Sandra D’Alfonso2, Cinzia Gellera3, Ana Beleza1, Antonia Ratti4, Cristina Cereda5, Lucia Corrado2, Silvana Penco6, Nicola Ticozzi4, Gianni Sorarù7, Barbara Castellotti3, Stella Gagliardi5, Lorenza Cozzi6, Ammar Al-Chalabi1, John Powell1, Vincenzo Silani4

6th European ALS Congress Research workshop Lisbon , Portugal 20-22 June 2008
LACK OF ASSOCIATION BETWEEN VEGF POLYMORPHISMS AND ALS IN AN ITALIAN POPULATION
Ricci C.1, Penco S.2, Corrado L.3, Abballe C.1, Greco G.1, Cozzi L.2, Causarano R.4, D’Alfonso S.3, Mazzini L.3, Giannini F.1, Battistini S.1

XXXIX Congresso Società Italiana di Neurologia. Napoli. 18-22 Ottobre 2008. Poster n° 555.
MUTATION ANALYSIS OF THE VPS54 GENE IN ALS PATIENTS
C. CEREDA, L. CORRADO, CARLOMAGNO Y., S. GAGLIARDI, E. COVA, L. TESTA, L. MAZZINI, A. RATTI, N. TICOZZI, T.MENNINI, V. SILANI, M. CERONI, S. DALFONSO. (2008)

XII Congresso Nazionale SIGU – Genova 23-25 novembre 2008
Mutazioni nel gene TARDBP identificate in una ampia casistica di pazienti con Sclerosi Laterale Amiotrofica (SLA)

L. Corrado1, A. Ratti2, C. Gellera3, E. Buratti4, B. Castellotti3, Y. Carlomagno1, N. Ticozzi2, L. Mazzini5, L. Testa5, F. Taroni3, F.E. Baralle4, V. Silani2, S. D`Alfonso1
XII Congresso Nazionale SIGU – Genova 23-25 novembre 2008
Mutazioni nel gene TARDBP identificate in una ampia casistica di pazienti con Sclerosi Laterale Amiotrofica (SLA)

L. Corrado1, A. Ratti2, C. Gellera3, E. Buratti4, B. Castellotti3, Y. Carlomagno1, N. Ticozzi2, L. Mazzini5, L. Testa5, F. Taroni3, F.E. Baralle4, V. Silani2, S. D`Alfonso1

 
Pubblicazioni
Refining genetic associations in multiple sclerosis.
Variations of the perforin gene in patients with multiple sclerosis.
Functional variants in the B-cell gene BANK1 are associated with systemic lupus erythematosus.
Gender-specific influence of the chromosome 16 chemokine gene cluster on the susceptibility to Multiple Sclerosis.
A sequence variation in the MOG gene is involved in multiple sclerosis susceptibility in Italy.
Viral genotype and HLA class II alleles influence on extra-hepatic manifestations of chronic HCV infection