Studio di correlazione genotipo-fenotipo su 240 pazienti affetti da esostosi multiple ereditarie (HME)

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1 Studio di correlazione genotipo-fenotipo su 240 pazienti affetti da esostosi multiple ereditarie (HME) Luca Sangiorgi 1, Istituti Ortopedici Rizzoli - Bologna

2 HME (MIM ) Malattia genetica, trasmissione autosomica dominante Incidenza 1-2/100000, penetranza completa Caratterizzata da escrescenze ossee multiple ricoperte da cartilagine 0,5-5% rischio neoplastico

3 HME: Hereditary Multiple Exostoses

4 Evoluzione naturale: Aumento del numero delle esostosi evidenti per numero e per volume con l età Arresto della crescita delle lesioni con la maturità scheletrica Problemi clinici: Dolori articolari Compressione strutture adiacenti Deformità degli arti Limitazioni funzionali Bassa statura

5 Identificati due geni principali EXT 1 (8q24.1) EXT 2 (11p ) Un terzo gene (EXT3) coinvolto mappa sul cromosoma 19

6 EXT1 11 esoni bp cdna 746 AA protein EXT2 15 esoni 70% di omologia bp cdna 718 AA protein Codificano per glicoproteine transmembrana ad attività glicosiltransferasica coinvolte nella polimerizzazione delle catene glucidiche degli eparan-solfati, a loro volta importanti per il meccanismo di controllo della crescita cartilaginea

7 Prelievo ematico DNA LINKAGE In famiglie con più di 3 pazienti affetti DHPLC (1 proband per famiglia) Analisi degli esoni : dall 1 all 11 per EXT1 dal 2 al 14 per EXT2 Sequenziamento Esteso a tutti i componenti della famiglia

8 308 pazienti analizzati: 72 casi sporadici 41 casi negativi (13% ca.) 236 casi familiari 266 mutazioni 192 in EXT1 (72%) 75 in EXT2 (28%) EXT1 72% EXT2 28%

9 Effetto fenotipico delle mutazioni trovate SPLICE MUT. 42 FRAMESHIFT 104 NONSENSE 86 MISSENSE la maggior parte determinano terminazioni premature nella codifica delle proteine EXT codoni EXT1 esone2 : Hot Spot mutazionale forte eterogeneità allelica

10 Fenotipo: variabilità clinica

11 Correlazione genotipo-fenotipo fattori implicati nella patogenesi della malattia la mutazione specifica è predittiva della gravità della malattia? possibili implicazioni cliniche delle alterazioni genetiche riscontrate nei pazienti e nei familiari affetti esistono marker molecolari di trasformazione maligna? standardizzazione del trattamento dei pazienti

12 Ambulatorio genetica IOR (da 15/3/03) Pazienti 308 Casi sporadici 23% Pazienti con classificazione clinica 240

13 Classificazione Clinica Classe Sottoclasse Caratteristiche I II III IA IB IIA IIB IIIA IIIB No deformità No limitazioni funzionali 5 sedi > 5 sedi Si deformità No limitazioni funzionali 5 sedi > 5 sedi Si deformità Si limitazioni funzionali Limitazioni funzionali di 1 sede Limitazioni funzionali di 2 sedi

14 Casistica 136 famiglie 240 pazienti CLASSI 95 classe I 94 classe II 51 classe III TIPI DI MUTAZIONI 30 missenso 75 nonsenso 81 frameshift 31 nel sito di splicing 23 casi negativi

15 Gene mutato (p=0,021) EXT1 EXT2 negativi 10 0 classe I classe II classe III EXT1 significativamente correlato al pattern di classe III pazienti EXT1/EXT2 negativi tendenzialmente associati alla classe I

16 Esone mutato (p=0,026) classe III classe II classe I EXT1 EXT2

17 Familiarità (p=0,010) % sporadico familiare 0 classe I classe II classe III Sporadico significativamente associato alla classe III

18 Sesso (p=0,001) Casistica IOR I II III associati alla classe III - associati alla classe I

19 Modalità di trasmissione (p=0,029) trasmissione materna/paterna non significativa è determinante l associazione tra il sesso del figlio e la modalità di trasmissione della malattia 50,0 % 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 classe I classe II classe III più a rischio di appartenere alla classe III, soprattutto se hanno ereditato la malattia per via materna protette nei confronti delle forme cliniche più severe, soprattutto se hanno ereditato la malattia per via materna

20 Numero di sedi (p=0,000) sedi sedi >20 sedi 0 I II III Test di correlazione di Kendall: correlazione ordinale tra il numero di esostosi e la classe clinica: 0-10 sedi classe I >20 sedi classe III

21 Tipo di mutazione % classe I classe II classe III MISSENSE NONSENSE FRAMESHIFT SPLICING P > 0,05 tendenza per le mutazioni frameshift ad essere associate alla classe III

22 Analisi Multivariata Fattori protettivi (associati alla classe I) Fattori di rischio (associati alla classe III) numero sedi 0-10 (p=0,001) sesso femminile (p= 0,016), in particolare se la malattia è trasmessa per via materna sesso maschile (p= 0,000) numero sedi >20 (p=0,002) mutazione a carico di EXT1 (p=0,031)

23 Trasformazione maligna Incidenza casistica IOR: 16/306 >5% non associata al gene mutato EXT1 64% non associata al numero sedi non correlata alla gravità della malattia degenerazione maligna solo in casi familiari classe I 53% EXT2 36% classe III 27% classe II 20% Meccanismo patogenetico non ancora chiarito FOLLOW-UP per tutti i pazienti

24 Conclusioni Arricchimento delle informazioni da fornire ai pazienti durante il counseling genetico Indicazioni per il programma di follow-up per i pazienti considerati essere più a rischio di sviluppare quadri clinici sfavorevoli Prospettive future Valutazione dei meccanismi di variabilità clinica intrafamiliare (effetto di polimorfismi / mutazioni a carico di geni modulatori) Ampliamento della casistica Analisi dei casi risultati negativi allo screening con DHPLC (MLPA)

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