Endometriosi: il ruolo dei fattori genetici

Endometriosi: il ruolo dei fattori genetici Dott.ssa Giorgia Rebonato San Raffaele Scientific Institute Milano Dott.ssa Paola Viganò San Raffaele Scientific Institute Milano

Agenda Background genetico Studio di replicazione genetica e meta-analisi Analisi di espressione genica GWAS su popolazione italiana 1

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Agenda Background genetico Studio di replicazione genetica e meta-analisi Analisi di espressione genica GWAS su popolazione italiana 3

Background I AUTORI CASISTICA N casi INCIDENZA (Simpson et al, 80) Madri di donne affette 123 8.1% Sorelle di donne affette 123 6% Parenti di 1 grado dei mariti 107 0.9% (Coxead et al, 93) Parenti di 1 grado di donne affette 64 9.4% Parenti di 1 grado di controlli 128 1.6% (Moen et al, 93) Parenti di 1 grado di donne affette 523 4.8% Parenti di 1 grado di controlli 149 0.6% 4

Background II Ereditabilità stimata intorno al 51 %, nessun gene candidato finora identificato nei 260 studi hypothesis - based 5

Genome wide association studies (GWAS) Esame di un numero altissimo di SNPs (fino a 4.5 milioni) in una popolazione molto grande al fine di trovare possibili associazioni con un tratto fenotipico/malattia 6

Genome wide association studies (GWAS) 4 studi di associazione genome wide (GWAS) dal 2010 ad oggi 9 polimorfismi a singolo nucleotide (SNPs) identificati SNPs situati all interno o in prossimità dei geni: WNT4, GREB1, FN1, ID4, ANRIL, VETZ 7

Agenda Background genetico Studio di replicazione genetica e meta-analisi Analisi di espressione genica GWAS su popolazione italiana 8

Studio di replicazione genetica Studio delle frequenze alleliche di 9 SNPs selezionati, in: Casi: 305 pazienti con endometriosi laparoscopicamente confermata Controlli: 285 pazienti sottoposte a laparoscopia senza endometriosi 2425 donatrici di sangue appartenenti alla popolazione generale 9

Associazioni significative SNP Gene (distanza) Allele di rischio Controlli p - value OR (95% CI) rs1333049 ANRIL (0 Kb) G Laparoscopici Pop. generale 2.78 x 10-2 1.30 (1.03 1.63) 1.66 x 10-3 1.32 (1.11 1.57) rs7521902 WNT4 (75 Kb) A Laparoscopici Pop. generale 7.98 x 10-2 1.32 (0.97 1.79) 5.59 x 10-3 1.36 (1.09 1.69) rs10859871 VEZT (17 Kb) C Laparoscopici Pop. generale 2.12 x 10-4 1.58 (1.24 2.02) 6.92 x 10-5 1.43 (1.20 1.71) Pagliardini et al, Hum Reprod, 2015 10

Associazioni significative con endometriosi severa Stadio III IV endometriosi SNP Gene (distanza) Allele di rischio Controlli p - value OR (95% CI) rs1333049 rs17694933 ANRIL (0 Kb) ANRIL (48 Kb) G Pop. generale 6.58 x 10-4 1.41 (1.16 1.72) A Pop. generale 3.32 x 10-2 1.25 (1.02 1.54) rs7521902 WNT4 (75 Kb) A Pop. generale 1.62 x 10-2 1.36 (1.06 1.74) rs10859871 VEZT (17 Kb) C Pop. generale 2.02 x 10-4 1.47 (1.20 1.81) Pagliardini et al, Hum Reprod, 2015 11

Associazioni significative con endometriosi ovarica Endometriosi ovarica SNP Gene (distanza) Allele di rischio Controlli p - value OR (95% CI) rs1333049 ANRIL (0 Kb) G Pop. generale 3.04 x 10-3 1.36 (1.11 1.67) rs1250248 FN1 (0 Kb) A Pop. generale 9.00 x 10-3 1.34 (1.07 1.66) rs4141819 Intergenico 2p14 C Pop. generale 3.26 x 10-2 1.26 (1.02 1.55) rs10859871 VEZT (17 Kb) C Pop. generale 1.06 x 10-4 1.49 (1.22 1.83) Pagliardini et al, Hum Reprod, 2015 12

Meta analisi Meta-analisi SNP Gene (distanza) Allele di rischio Controlli P - value OR (95% CI) rs7521902 rs7739264 rs10859871 WNT4 (75 Kb) ID4 (52 Kb) VEZT (17 Kb) A Pop. generale 2.23 x 10-9 1.20 (1.13 1.27) T Pop. generale 4.55 x 10-11 1.11 (1.08 1.14) C Pop. generale 7.92 x 10-20 1.19 (1.15 1.24) Soglia di significatività corretta per test multipli pari a 5 x 10-8 Pagliardini et al, Hum Reprod, 2015 13

Il contributo della genetica: case report Peritoneale Vescicale Retto-vaginale Ovarica Adenomiosi Retto-vaginale Ovarica Gravidanza dopo IVF: rottura dell arteria ipogastrica Ureterale Retto-vaginale Ovarica Adenomiosi No gravidanza Gravidanza con Placenta praevia Buggio et al, Gynecol Obstet Invest, 2014 14

FN1 e VEZT ANRIL GREB1 15

Agenda Background Studio di replicazione genetica e meta-analisi Analisi di espressione genica GWAS su popolazione italiana 16

Studio di espressione genica Campioni di endometrio eutopico da 12 pazienti endometriosiche e 11 controlli sottoposti a laparoscopia Analisi in ogni campione di 16 trascritti relativi ai geni in prossimità degli SNPs Utilizzo del sistema NanoString ncounter 17

Studio di espressione genica: risultati 18

Modello predittivo di malattia 19

WNT4, VETZ, ANRIL, FN1, GREB1, ID4 e loci intergenici 4% ereditabilità 20

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GWAS italiano Studio multicentrico caso - controllo condotto da gruppo ETIC: Genotipizzazione di 1 milione di SNPs Pazienti affette da endometriosi diagnosticata laparoscopicamente Analisi anche di varianti rare (MAF < 0.05) Target 2000 casi per osservare effetti anche molto piccoli 22

- Azienda Ospedaliera di Latina, Dott. F. Maneschi - Azienda Ospedaliera di Perugia, Dott. S. Arena - Ospedale Careggi di Firenze, Dott. A. Mattei - Ospedale Civico Palermo, Prof. L. Alio, e Dott. A. Maiorana - Ospedale Sant Orsola Bologna, Dott. R. Seracchioli - Università di Catanzaro, Prof. F. Zullo - Università di Genova, Prof. V. Remorgida e Dott. S. Ferrero - Università Sapienza Roma, Prof.ssa M.G. Porpora - Università di Siena, Prof. F. Petraglia e Dott. S. Luisi - Università di Milano - Macedonio Melloni, Prof. M. Busacca e Prof. M. Vignali - Università di Milano - Mangiagalli, Prof. P. Vercellini, Dott. E. Somigliana e Dott. N. Berlanda - Università di Verona, Dott. V. Bergamini - Università Vita-Salute, Milano - San Raffaele, Prof. M. Candiani - Università Tor Vergata, Roma - Dott.ssa C.Exacoustos 23

GWAS italiano: i soggetti Donne ricoverate presso i reparti di Ginecologia Pazienti ambulatoriali in follow-up Open Day in collaborazione con AENDO Da settembre 2014 ad oggi sono state reclutate 700 pazienti 24

GWAS italiano: i dati Per ogni paziente sono raccolti: Un campione di sangue per l estrazione del DNA Dati antropometrici e pressione arteriosa Un questionario self-reported Una scheda chirurgica dettagliata Tutti i dati sono inseriti in una piattaforma online per una facile consultazione 25

Correlazione genotipo fenotipo 26

Conclusioni I loci genetici identificati fino ad ora costituiscono un punto d inizio per definire le basi molecolari all origine dell endometriosi Studi in popolazioni molto grandi, ben selezionate e caratterizzate saranno necessari per identificare nuovi SNPs e comprenderne i meccanismi molecolari Al momento gli SNPs identidicati non possono essere utilizzati per prevedere il rischio di sviluppare la malattia né come marcatori clinici diagnostici 27

Ringraziamenti Prof. Massimo Candiani Dott.ssa Paola Viganò Dott. Enrico Papaleo Dott. Luca Pagliardini Centro Scienze Natalità 28