Quanto può essere grande una mutazione?
Le variazioni genetiche nel genoma umano possono avere dimensioni molto diverse. Partendo dalle mutazioni più piccole, le SNV (Single Nucleotide Variation), fino alla delezione di un intero cromosoma, nel mezzo si possono trovare mutazioni di ogni dimensione! La maggior parte delle mutazioni sono rappresentate da SNV o piccole indels, che possono essere identificate dal sequenziamento, come ad esempio whole exome sequencing, whole genome sequencing, pannelli multigene, o analisi di singoli gene mediante elettroforesi capillare (sequenziamento Sanger).
Una porzione minore di mutazioni patogene, invece, è rappresentata da anomalie genetiche di dimensioni più grandi, che il più delle volte consistono in perdita o acquisizione di interi pezzi di sequenza genomica, perciò note anche come Copy Number Variations (CNVs). Le dimensioni delle CNVs sono di solito comprese tra 1.000 bp (1 Kbp) e 1.000.000 bp (1Mbp). L’analisi delle CNV può essere eseguita utilizzando uno o più dei seguenti metodi: array-CGH, SNP-array, MLPA, qPCR, or analisi algoritmica delle CNV basata sui dati di Next Generation Sequencing (NGS) (per esempio, dati da whole exome sequencing, standard whole genome sequencing a 30x, o low-pass whole genome sequencing a 5x – LPGS).
Meglio partire con le piccole mutazioni o con l'analisi delle CNV?
L’approccio classico al test genetico per malattia rara inizia di solito con il sequenziamento per lo screening di piccole mutazioni (SNV), poiché queste sono generalmente le più frequenti nell’ambito della patologia genica. Tuttavia, lo spettro mutazionale di alcuni geni può essere molto particolare, essendo principalmente caratterizzato dall’occorrenza di grandi mutazioni (grandi delezioni o grandi duplicazioni). Quando il sospetto clinico per la patologia associata a uno di questi geni è piuttosto forte, cioè quando il medico è pressoché convinto che il paziente sia effettivamente affetto da una di queste malattie, il test genetico può iniziare dall’analisi CNV di quel particolare gene.
In quali geni sono maggiormente frequenti le mutazioni di grandi dimensioni?
Vi sono diversi esempi di geni nei quali lo spettro mutazionale è prevalentemente caratterizzato dall’occorrenza di grandi mutazioni. Mettere insieme una lista completa è piuttosto arduo, anche in considerazione del fatto che ogni anno vengono scoperte diverse nuove associazioni gene-malattia. Possiamo tuttavia ricordarne alcuni fra quelli più noti e più frequentemente testati. Nel tabella sottostante abbiamo preparato per voi qualche esempio. Se siete in dubbio su qualche gene in particolare che avete in mente, non esitate a contattarci.
| Gene | Malattia | Percentuale delle CNVs come causa della malattia (approssimativamente) |
| SMN1 | Atrofia muscolare spinale | 95%-98% di casi con grandi delezioni bi-alleliche che includono sempre l’esone 7.
2%-5% di casi con una grande delezione che include l’esone 7 in eterozigosi composta con una variante patogena intragenica. |
| RAI1 | Sindrome di Smith-Magenis | 90% dei casi con una delezione in eterozigosi della regione cromosomica 17p11.2, di cui:
70% dei casi con una delezione ricorrente di 3.5 MB; 20% di casi con delezioni di dimensioni diverse. |
| PMP22 | Neuropatia ereditaria con predisposizione alle paralisi da pressione /
Malattia di Charcot-Marie-Tooth 1A |
80% dei casi con una delezione in eterozigosi di circa 1.5 Mbp che include tutto il gene. /
70% dei casi con una duplicazione in eterozigosi di circa 1.5 Mbp che include tutto il gene.
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| SHOX | Malattia da deficit di SHOX | 70-75% dei casi con CNVs (delezioni che includono tutti i geni come anche geni adiacenti, duplicazioni parziali e complete del gene). |
| DMD | Distrofinopatie
(Distrofia muscolare di Duchenne, DMD Distrofia muscolare di Becker, BMD) |
65%-80% dei casi con CNVs (60%-70% dei casi di DMD e BMD con delezioni di uno o più esoni; 5%-10% dei casi di BMD con duplicazioni parziali). |
| PLP1 | Malattie PLP1-relate | 60%-70% dei casi (la maggior parte sono duplicazioni, ma sono riportate anche ulteriori moltiplicazioni; si osservano anche delezioni dell’intero gene e CNVs complesse). |
| PRKN | Malattia di Parkinson giovanile | >50% dei casi con delezioni, duplicazioni e triplicazioni di uno o più esoni. |
Qual è la nostra strategia nella ricerca delle CNV?
Per tutti quei geni particolari dove lo spettro mutazionale è caratterizzato principalmente da grandi delezioni o duplicazioni, noi raccomandiamo di solito di partire con un approccio molecolare mirato per quel gene specifico (MLPA o qPCR). Anche un piccolo pannello multigene, eseguito facendo un mix di sequenziamento e analisi CNV per geni selezionati al fine di coprire fin da subito anche la diagnosi differenziale, può essere una buona idea (sequenziamento più MLPA o high-density array-CGH). Al contrario, se il sospetto clinico non è ben definito, procediamo di solito con l’analisi algoritmica exome/genome-wide delle CNV basata sui dati di whole exome sequencing o whole genome sequencing.
Se avete qualche domanda da porre riguardo a un particolare caso clinico dei vostri, per sapere se sia meglio partire con il sequenziamento completo dell’esoma, con un pannello o con un’analisi mirata delle CNV, non esitate a contattarci mandando un’e-mail a info@bredagenetics.com, o utilizzando i form di contatto qui sotto.
