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Responsabile Sandra D`Alfonso
Settore di ricerca Genetica Medica
Personale docente Patricia Momigliano  Mara Giordano 
Personale non-docente Lucia Corrado  Nadia Barizzone  Yari Carlomagno  Laura Bergamaschi  Maurizio Leone         
Obiettivi della ricerca 1) Identificazione di fattori genetici di suscettibilità a malattie autoimmuni: la sclerosi multipla e la regione HLA.
Risultati ottenuti 1) L'associazione della suscettibilità a Sclerosi Multipla (SM) con l'aplotipo HLA DRB1*1501- DQB1*0602 (DR15) è nota da tempo. La presenza di DR15 conferisce un OR di circa 3. Più recentemente è stata osservato un effetto protettivo indipendenti da DR15 per marcatori (MOG 142L, HLA A*02 e HLA Cw*05) nella regione HLA di classe I.
Recentemente abbiamo confermato l'associazione di HLA-A*02 nella popolazione italiana e osservato che la co-presenza di HLA-Cw*05 ne aumenta di circa tre volte l'effetto protettivo, indipendentemente dal noto effetto del DR15. La combinazione A*02-Cw*05 caratterizza due aplotipi HLA estesi, distinti rispettivamente dagli alleli B*44:02 e B*18:01.
Per chiarire se il forte effetto protettivo di tale combinazione sia dovuto a un effetto aplotipico o a un'interazione dei due marcatori, abbiamo esteso l'analisi agli alleli HLA-B*44 e -B*18 nella popolazione italiana (1445 SM, 973 controlli) e in quella inglese (721 SM, 408 controlli, 480 famiglie trios).
I risultati della regressione logistica negli italiani suggeriscono effetti protettivi significativi e indipendenti tra di loro e da DR15 mediati da A*02 (OR aggiustato ~0.6), da B*44 (OR aggiustato ~0.7) e da A*02-Cw*05 (OR aggiustato ~0.38). L'effetto di A*02-Cw*05 sussiste sia in presenza che in assenza di B*44 e B*18.
Questi dati si confermano negli inglesi con la differenza dovuta al fatto che in questa popolazione la maggior parte degli A*02-Cw*05 sono in combinazione con B*44. La combinazione A*02-Cw*05-B*44 negli italiani (OR=0.27 p=3.3x10-05), nelle famiglie trios inglesi (OR=0.33 p=5.5x10-4) e nella coorte combinata di casi e controlli inglesi (OR=0.53 p=0.044) mostra un effetto protettivo significativamente più forte di quello mediato dal solo A*02 e, limitatamente agli italiani, da B*44. 
Obiettivi della ricerca 2) Identificazione di fattori genetici di suscettibilità a malattie autoimmuni: la sclerosi multipla e i geni al di fuori della regione HLA.
Risultati ottenuti 2) La nostra casistica appartenente alla popolazione italiana costituita da circa 1200 pazienti affetti da sclerosi multipla (SM) e da 1100 controlli ha contribuito alla replicazione dei seguenti 10 geni precedentemente riportati in associazione con la SM in studi di associazione genetica GWAS (genome-wide association study) e una recente meta-analisi (De Jager Nat Genet 2009;41:776-82). Per tutti questi studi i risultati da noi ottenuti della nostra casistica italiana sono stati combinati con quelli di una coorte internazionale raccolta da gruppi di ricerca appartenenti al IMSGC (International Multiple Sclerosis Genetic Consortium) comprendente oltre 8000 pazienti SM e 7000 controlli. Per tre di questi geni l'associazione genetica soddisfa la soglia di significatività degli studi genome-wide (p<10-8): TNFRSF1A, IRF8 and CD6. Per i rimanenti sette nuovi loci osserviamo una suggestiva evidenza di associazione con SM: (range di P value: 5x10-4 -1.4x10-7): CXCR4, IL12A, MPHOSPH9, OLIG3/TNFAIP3, PTGER4, RGS1, and ZMIZ1.  
Obiettivi della ricerca 3) Identificazione di fattori genetici di suscettibilità alla sclerosi laterale amiotrofica (SLA).
Risultati ottenuti 3) La sclerosi laterale amiotrofica (SLA) è una malattia neurodegenerativa dell'età adulta che porta a paralisi e morte entro pochi anni dall'esordio. Solo nel 5-10% dei casi è presente una storia familiare di malattia (FALS), nella maggior parte dei casi la malattia è in forma sporadica (SALS). Il 20% dei casi familiari e l'€™1% dei casi sporadici è causato dalla presenza di una mutazione nel gene SOD1. Di recente, alcuni studi, tra cui uno del nostro gruppo, hanno identificato nei pazienti SLA mutazioni in un altri due geni: TARDBP e FUS.
Durante questo anno sono stati analizzati altri due geni candidati finora scarsamente studiati.
1) Analisi genetica del gene VPS54
Il gene VPS54 codifica per componente del complesso GARP (Golgi-associated retrograde protein) necessario per il trasporto delle vescicole a livello dell'apparato del Golgi. Una mutazione nel gene vps54 (p.L967Q) è causa del fenotipo esibito dal topo wobbler, ossia un modello murino di sclerosi laterale amiotrofica. Fino ad adesso il gene VPS54 era stato analizzato nella SLA in una solo studio da cui era emersa una sola variante di significato patogenetico incerto.
L'obbiettivo del nostro studio è stato quello di verificare la presenza di varianti genetiche causative di SLA nel gene VPS54 umano in una casistica di 60 pazienti SLA italiani. Dall'analisi mutazionale di VPS54 sono emerse 7 variazioni di sequenza. Due variazioni sono esoniche c.636T>C p.Y212Y e c.2736G>T p.M912I, e rappresentano varianti polimorfiche note e presenti nei maggiori database (rispettivamente denominate rs1728275 e rs11558741). Le rimanenti 5 variazioni sono localizzate in sequenze introniche. Per nessuna di queste varianti viene predetto un possibile effetto sullo splicing né la loro frequenza risulta essere differente fra pazienti e controlli (124 controlli esaminati).
Questo studio suggerisce che VPS54 non sembra essere una causa comune di SLA nella popolazione italiana.
2) Analisi genetica del gene PRPH codificante la proteina Periferina.
Nella SLA, i motoneuroni in degenerazione sono caratterizzati dalla presenza di corpi di inclusione composti da proteine appartenenti alla classe dei filamenti intermedi. La proteina periferina è stata identificata come una componente di queste inclusioni e rare mutazioni nel gene che la codifica sono state identificate in 2 casi sporadici di SLA.
Abbiamo quindi esaminato le sequenze codificanti del gene della periferina in 122 soggetti SLA appartenenti alla casistica novarese. Sette variazioni di sequenza identificate non erano presenti in un pannello di 245 controlli sani.
Tra queste due variazioni missense: p.R133P e p.D141Y. p.R133P rappresenta una nuova mutazione mentre p.D141Y era già stata descritta in un paziente SLA sporadico. Entrambe queste varianti sono localizzate nella regione che di collegamento fra due domini coil (1A e 1B). e per entrambe è predetto un effetto deleterio sulla funzione o struttura proteica.
Questo lavoro ha contribuito a determinare il ruolo delle varianti genetiche di periferina nella SLA. 
Collaborazioni in atto Prof. Compston e Dr Sawcer, Cambridge, UK; Marta Alarcon-Riquelme, Upsala, Svezia; Antonio Gonzalez, Santiago de Compostela, Spagna; International Multiple Sclerosis Genetic Consortium  
Comunicazioni a congressi L. Bergamaschi*, N. Barizzone*, M. Ban, M. E. Fasano, F. R. Guerini, L. Corrado, D. Vecchio, S. Ruggerone, S. Calzoni, C. Agliardi, E. Dametto, M. Salvetti, R. Mechelli, D. Galimberti, E. Scarpini, P. Cavalla, R. Bergamaschi, D. Caputo, S. Cordera, P. Momigliano-Richiardi, S. D'Alfonso. Associazione di marcatori HLA di classe I con la sclerosi multipla: diversi effetti protettivi indipendenti. Abstract N. 21 XIII Congresso SIGU (Società Italiana Genetica Umana)14-17 ottobre, 2010, Firenze

L. Corrado, Y. Carlomagno, A. Ratti, B. Castellotti, L. Mazzini, C. Gellera, V. Silani e S. D'Alfonso RICERCA DI VARIAZIONI NELLE SEQUENZE DI REGOLAZIONE DEL GENE TARDBP IN UNA CASISTICA DI PAZIENTI AFFETTI DA SCLEROSI LATERALE AMIOTROFICA Abstract N. 105. XIII Congresso SIGU (Società Italiana Genetica Umana)14-17 ottobre, 2010, Firenze


Laura Bergamaschi, Maria Ban, Nadia Barizzone, Maurizio Leone, Daniela Ferrante, Maria Edvige Fasano, Franca R Guerini, Lucia Corrado, Paola Naldi, Ennia Dametto, Cristina Agliardi, Marco Salvetti, Rosella Mechelli, Daniela Galimberti, Elio Scarpini, Paola Cavalla, Valeria Bargiggia, Domenico Caputo, Susanna Cordera, Francesco Monaco, Patricia Momigliano-Richiardi, Sandra D'Alfonso. Association of HLA class I markers with Multiple Sclerosis in the Italian and UK population: evidence of two independent protective effects. 60th annual meeting of the American Society of Human Genetics (ASHG), Washington D.C., 2-6 novembre 2010.

Serena Sanna, Maristella Pitzalis, Magdalena Zoledziewska, Ilenia Zara, Carlo Sidore, Raffaele Murru, Michael B. Whalen, Gianna Costa, Maria Cristina Melis, Francesca Deidda, Lucia Corrado, Nadia Barizzone, Fausto Poddie, Laura Morelli, Gabriele Farina, Mariano Dei, Sandra Lai, Antonella Mulas, Yun Li, Maura Pugliatti, Sebastiano Traccis, Andrea Angius, Sandra D'Alfonso, Maurizio Melis, Giulio Rosati, Gonçalo R. Abecasis, Manuela Uda, Maria Giovanna Marrosu, David Schlessinger, Francesco Cucca. Variants within the CBLB gene are associated with multiple sclerosis. 60th annual meeting of the American Society of Human Genetics (ASHG), Washington D.C., 2-6 novembre 2010.

Barizzone N, Monti S, Mellone S, Cappellano G, Orilieri E, Chiocchetti A,
Marchini M, Scorza R, Danieli MG, Carlomagno Y, Sabbadini MG, Sebastiani GD,
Migliaresi S, Galeazzi M, Dianzani U, Momigliano-Richiardi P, D'Alfonso S.
Rare variants in two functionally-related genes (TREX1 and PRF1) and
susceptibility to autoimmune diseases. 60th annual meeting of the American Society of Human Genetics (ASHG), Washington D.C., 2-6 novembre 2010. Abstract n. 1194


Barizzone N, Cappellano G, Orilieri E, Chiocchetti A, Carlomagno Y, Marchini
M, Scorza R, Danieli MG, Sabbadini MG, Sebastiani GD, Migliaresi S, Galeazzi
M, Dianzani U, D`Alfonso S. Genetic analysis of perforin in two autoimmune diseases: Systemic Lupus Erithematosus and Systemic Sclerosis. (presentazione orale) 24th European Immunogenetics and Histocompatibility Conference (EFI)
Firenze, palazzo dei congressi, 15-18 maggio 2010. Tissue Antigen 2010, 75(5): Abstract O19, pag. 474.

Barizzone N, Monti S, Mellone S, Marchini M, Scorza R, Danieli MG, D`Alfonso
S. Rare variants in the TREX1 gene and susceptibility to autoimmune diseases.
(presentazione orale). 24th European Immunogenetics and Histocompatibility Conference (EFI) Firenze, palazzo dei congressi, 15-18 maggio 2010
Tissue Antigen 2010, 75(5): Abstract O18, pag. 473. 
Pubblicazioni
A 3'-untranslated region variant is associated with impaired expression of CD226 in T and natural killer T cells and is associated with susceptibility to systemic lupus erythematosus.
A non-synonymous SNP within membrane metalloendopeptidase-like 1 (MMEL1) is associated with multiple sclerosis.
IL12A, MPHOSPH9/CDK2AP1 and RGS1 are novel multiple sclerosis susceptibility loci.
Lack of support for association between the KIF1B rs10492972[C] variant and multiple sclerosis.
The osteopontin gene +1239A/C single nucleotide polymorphism is associated with type 1 diabetes mellitus in the Italian population.
Immunoproteasome LMP2 60HH variant alters MBP epitope generation and reduces the risk to develop multiple sclerosis in Italian female population.
No evidence of association of the rare nsSNP rs35667974 in IFIH1 with multiple sclerosis.
Promoter insertion/deletion in the IRF5 gene is highly associated with susceptibility to systemic lupus erythematosus in distinct populations, but exerts a modest effect on gene expression in peripheral blood mononuclear cells.
HLA-class I markers and multiple sclerosis susceptibility in the Italian population.
Mutations of FUS gene in sporadic amyotrophic lateral sclerosis.