Genetica e Biologia molecolare

CITOGENETICA POSTNATALE

Analizza il cariotipo che consiste nell’analisi del numero dei cromosomi (permettendo l’osservazione di monosomie -mancanza di un cromosoma- trisomie -presenza di un cromosoma soprannumerario-, mosaicismi), e della struttura dei cromosomi (delezioni, traslocazioni,inversioni ecc.), permettendo di evidenziare le anomalie strutturali sia bilanciate che sbilanciate.

I cromosomi sono visibili solo durante la divisione cellulare mitotica, per potere analizzare il cariotipo è necessario eseguire una coltura cellulare, bloccare la divisione cellulare allo stato di metafasi e procedere alla preparazione di vetrini, colorazione differenziale (bandeggio -che permette di mettere in evidenza una serie di bande sui cromosomi-) e all’osservazione al microscopio che permette di evidenziare tutte le anomalie del numero dei cromosomi (aneuploiide).

L’analisi del cariotipo, che consiste nello studio del numero e della struttura dei cromosomi,  non è in grado di evidenziare variazioni della struttura del cromosoma di dimensioni inferiori a  5-10 Mb –limite di risoluzione della tecnica-, per la cui diagnosi  di microdelezioni e microduplicazioni  (o in alcuni casi di anomalie cromosomiche strutturali criptiche) è necessario estendere l’analisi con  metodiche di citogenetica molecolare.

Per l’analisi del cariotipo e la refertazione vengono seguite le Linee Guida Società Italiana di Genetica Umana e la Nomenclatura ISCN 2020.

CITOGENETICA PRENATALE

L’analisi del cariotipo viene eseguita su campioni di origine fetale (villi coriali, liquido amniotico, sangue fetale), ottenuti mediante prelievi invasivi (villocentesi, amniocentesi, funicolocentesi) eseguibili alle diverse settimane di gestazione.  

L’analisi del cariotipo, che consiste nello studio del numero e della struttura dei cromosomi,  non è in grado di evidenziate variazioni della struttura del cromosoma di dimensioni inferiori a  5-10 Mb –limite di risoluzione della tecnica-, per la cui diagnosi  di microdelezioni e microduplicazioni  (o in alcuni casi di anomalie cromosomiche strutturali criptiche)  è necessario estendere l’analisi con  metodiche di citogenetica molecolare.

Per l’analisi del cariotipo e la refertazione vengono seguite le Linee Guida Società Italiana di Genetica Umana e la Nomenclatura ISCN 2020.

CITOGENETICA MOLECOLARE

Analizza anomalie cromosomiche che riguardano porzioni molto piccole di cromosoma, altrimenti non evidenziabili con la citogenetica classica, e questo viene fatto tramite metodiche che in generale vanno sotto il nome di IBRIDAZIONE IN SITU, attraverso le quali, mediante l’impiego di sonde, cioè brevi tratti di DNA, che si ibridano specificamente con la regione cromosomica in esame, viene localizzata l’anomalia.

Le sonde possono essere visualizzate in vari modi, ad esempio mediante dei sistemi enzimatici che danno reazioni colorimetriche, oppure usando sonde fluorescenti come nel caso della FISH (Fluorescence In Situ Hybridization) e sue varianti (CGH, SKY ecc.).

GENETICA MOLECOLARE

I test di Genetica Molecolare vengono richiesti in specifiche condizioni ereditarie; hanno lo scopo di accertare la presenza di possibili alterazioni del DNA  (Mutazioni) che possono causare condizioni patologiche.

In caso di  analisi molecolare per patologia genetica e’ indicato contattare il laboratorio per conoscere la possibilità di Diagnosi, indicazioni circa la descrizione della prestazione, la metodica analitica che verrà utilizzata e la sensibilità’ e specificità del test analitico.

Sono disponibili differenti metodiche analitiche (PCR, PCR Real Time, MLPA, analisi Frammenti, Sequenziamento, ecc.), per la determinazione di mutazioni del gene responsabile di patologia, che consentono di evidenziare le più frequenti possibili anomalie genetiche (ma non tutte le mutazioni responsabili della patologia); per tale motivo, è indispensabile la consulenza PreTest,  per potere valutare la procedura analitica più idonea al caso particolare e gli eventuali limiti di questa.

CARRIER SCREENING o screening del portatore

L’applicazione della metodica NGS “Next Generation Sequencing”  allo screening dei portatori  di malattie genetiche permette, con l’analisi di pannelli di geni associati a malattia, di identificare lo stato di portatore sano per una o più malattie genetiche ereditarie, valutando il rischio genetico nella coppia.

NGS - Next Generation Sequencing

I test di Genetica Molecolare vengono richiesti in specifiche condizioni ereditarie; hanno lo scopo di accertare la presenza di possibili alterazioni del DNA che possono causare condizioni patologiche o lo  stato di portatore.

L’applicazione della metodica NGS “Next Generation Sequencing” (che consente il sequenziamento massivo parallelo di più geni simultaneamente) sta rivoluzionando i test genetici diagnostici, sostituendo l’approccio “gene per gene”  e  l’analisi delle mutazioni note con l’analisi di pannelli di geni associati a specifica patologia fino all’analisi dell’Esoma Clinico.

Infatti, NGS è una tecnologia innovativa e altamente versatile che permette il sequenziamento in parallelo di milioni frammenti di DNA: ciò permette di eseguire analisi di molteplici geni contemporaneamente, con una resa diagnostica superiore al sequenziamento tradizionale, accorciando drasticamente i tempi dell’analisi genetica.

Ma anche questa metodica –sia pure avanzatissima ed estremamente precisa- presenta dei limiti; infatti, non e’ in grado di evidenziare mutazioni nelle regioni introniche oltre +/- 5 nucleotidi dai breakpoints:  delezioni, duplicazioni  superiori a 4-5 coppie di basi  o riarrangiamenti cromosomici: mosaicismi della linea germinale: la  mancanza di uniformità di coverage per ciascuna regione genica analizzata potrebbe non rilevare specifiche mutazioni genetiche;  alcune patologie possono essere causate o regolate da più di una variante nel suo DNA  in uno o più geni.

L’analisi può rivelare varianti con un significato clinico non certo in base alle attuali conoscenze scientifiche.

TEST DI PREDITTIVITA’

Vengono analizzati  polimorfismi genetici (SNP Single Nucleotide Polymorphism) predisponenti per varie condizioni  patologiche e importanti ai fini della valutazione del rischio personale (MEDICINA PREVENTIVA). 

I test molecolari di suscettibilità ricercano -su specifici geni- eventuali mutazioni e polimorfismi che non causano malattia, ma comportano un aumento del rischio di svilupparla, in seguito all’esposizione a fattori ambientali favorenti o alla presenza di altri fattori genetici scatenanti. 

Molte condizioni patologiche comuni, come ad esempio la Trombofilia, le malattie cardiovascolari,l’ipertensione, il diabete, ecc., sono Malattie Multifattoriali complesse determinate da fattori –che agiscono in sinergia-:

  • FATTORI GENETICI (geni di suscettibilita’)
  • FATTORI AMBIENTALI esterni diversi (diabete, sindrome  metabolica-obesita’, assunzione di farmaci, deficit vitaminici, fumo, sedentarieta’, dieta,etc). La conoscenza della condizione genetica di suscettibilita’ a specifiche patologie multifattoriali permette di instaurare comportamenti e stili di vita che possono contribuire a prevenire l’insorgenza della malattia.
IMMUNOGENETICA

Determinazione con metodiche molecolari degli alleli dell sistema HLA, il cui ruolo è importante non solo nel caso di trapianti di organo, ma anche per l’associazione di alleli con specifiche condizione patologiche come molte malattie autoimmuni (ad es. Diabete, celiachia, ecc.), malattie sistemiche infiammatorie (ad es. Artrite Reumatoide), sensibilità / resistenza a farmaci, ecc.

GENETICA ONCOLOGICA PREDITTIVA

Test genetici per la valutazione genetica di predisposizione ai tumori ereditari e la prevenzione  dei tumori.

GENETICA FORENSE - ACCERTAMENTI DI PATERNITA'

Le analisi di genetica forense  vengono eseguite su tutti i tessuti biologici (sangue,  liquido seminale, secreto vaginale, frammenti ossei, formazioni pilifere, unghie, denti, urina, etc.)

Vengono seguite le linee guida nazionali ed internazionali.

L’interpretazione biostatistica viene eseguita con l’ausilio di software validati ai fini forensi.