RUN 4 GENE
MILANO MARATHON 2025
CARATTERIZZAZIONE MOLECOLARE DI PAZIENTI AFFETTI DA CATARATTA CONGENITA
STATO DELL’ARTE
La cataratta congenita (CC) è un tipo di cataratta che si manifesta alla nascita o durante i primi mesi di vita (Churchill A, 2011), ed è caratterizzata da un’opacità del cristallino, che può interferire con il normale sviluppo oculare (Hejtmancik JF, 2008; Huang B, 2010). Nei paesi industrializzati ha un’incidenza di 1-6:10.000 nati vivi, mentre nei paesi in via di sviluppo ha un’incidenza di 5-15:10.000 (Santana A, 2009). É la causa più comune di cecità infantile curabile e rappresenta il 5-20% di cecità infantile mondiale; l’ambliopia è la causa maggiore di perdita visiva nei bambini affetti da cataratta. La diagnosi precoce e la messa in atto della terapia possono ridurre e migliorare il risultato visivo e lo sviluppo psicomotorio del paziente.
L’8-25% di cataratte congenite sono monogeniche, e possono presentare un’ereditarietà autosomica dominante, autosomica recessiva o X-linked (Hejtmancik JF, 2008; Churchill A, 2011). L’analisi genetica dei familiari affetti è stata fondamentale per comprendere i meccanismi che stanno alla base della catarattogenesi. Attualmente sono stati identificati 29 geni associati a cataratta congenita (Huang B, 2010), ma in un vasto gruppo di pazienti i geni causativi non sono ancora noti (Yi J, 2011). Tra i geni ad oggi identificati, alcuni codificano per fattori di trascrizione (FOXE3, MAF, PITX3) e per proteine strutturali (come CRYAA, CRYAB, CRYG, GJA3, GJA8), altri codificano per enzimi coinvolti nella via metabolica degli zuccheri (in particolare quella del galattosio – GALK1) o per proteine extracellulari correlate con la migrazione e la crescita assonica, come le efrine (EPHA2) e i loro recettori (Churchill A, 2011; Yi J, 2011).
La cataratta congenita è inoltre caratterizzata da un’eterogeneità genetica e fenotipica: pazienti con mutazioni nello stesso gene possono presentare un fenotipo differente, mentre pazienti con caratteristiche cliniche molto simili possono avere mutazioni in geni diversi (Hu S, 2010; Huang B, 2010; Sun W, 2011). Tale eterogeneità genetica rende difficile l’identificazione di mutazioni causative in pazienti con cataratta congenita e, ad oggi, non esiste ancora una chiara correlazione genotipo-fenotipo (Narumi Y, 2014).
L’opacità del cristallino può essere isolata, associata a malformazioni oculari complesse o a malattie metaboliche (per esempio galattosemia, ipocalcemia o mucopolisaccaridosi) (Hejtmancik JF. 2001; Huang B, 2010; Churchill A, 2011). Inoltre, la cataratta congenita può far parte di uno spettro sindromico, come la trisomia 21, la sindrome di Turner o la sindrome oculo-facio-cardio-dentale (OFCD), oppure essere causata da alcune infezione intrauterine, come la toxoplasmosi, la rosolia, il citomegalovirus, l’herpes, la varicella e la sifilide (He W, 2000; Wilson ME, 2005; Kanski JJ, 2007).
Ad eccezione dei geni ad oggi noti, in alcuni pazienti con cataratta congenita sono stati riscontrati dei loci senza però essere riusciti ad identificare il gene causativo. Infatti, sono stati mappati più di 60 loci ma i geni identificati coinvolti in questa patologia ad oggi sono in numero inferiore. Inoltre, a causa dell’elevata eterogeneità genetica della cataratta congenita e della bassa frequenza delle mutazioni ad oggi note, la grande maggioranza dei pazienti non ha una diagnosi genetica definitiva.
PROPOSTA PROGETTO
Lo scopo di questo progetto è uno studio multidisciplinare rivolto ai pazienti in età pediatrica con cataratta congenita isolata ereditaria per identificare nuove mutazioni causative responsabili del fenotipo osservato.
I pazienti verranno selezionati dalla Struttura Complessa di Oculistica Pediatrica dell’ASST Grande Ospedale Metropolitano Niguarda.
Visita oculistica
I pazienti inizialmente verranno sottoposti alla visita clinica e strumentale per l’identificazione dei segni clinici caratteristici della patologia e per impostare il programma terapeutico e riabilitativo. Gli esami effettuati comprenderanno:
- Esame ortottico completo.
- Esame dell’acuità visiva.
- Esame del segmento anteriore per valutare le caratteristiche della cataratta.
- Acquisizione di una documentazione fotografica del segmento anteriore, in caso di pazienti non ancora operati.
- Misurazione del diametro corneale.
- Tonometria ed esame del fondo oculare.
- Ecografia A/B scan.
- Esame in sedazione nei casi selezionati.
Consulenza genetica
La consulenza genetica si svolgerà presso la Struttura Semplice di Genetica Medica dell’ASST Grande Ospedale Niguarda e verrà offerta a tutti i pazienti con cataratta congenita e ai loro familiari, per la raccolta di tutti i dati clinici necessari ad un inquadramento genetico, per illustrare l’utilità molecolare ed i suoi limiti e per fornire alle coppie il loro rischio riproduttivo. La raccolta delle informazioni sarà effettuata tramite l’anamnesi del probando e dei familiari, in cui saranno richiesti sia i dati clinici forniti dalla visita oculistica, sia tutta la storia clinica del paziente. Durante il colloquio verrà ricostruito l’albero genealogico (pedigree) e si avrà la sottoscrizione di un consenso informato autorizzato dal comitato etico dell’Azienda.
Si illustreranno le diverse possibilità dell’origine della patologia dal punto di vista genetico e la derivante forma di trasmissione e quindi si procederà al prelievo ematico per la successiva analisi genetica. Il risultato del test verrà consegnato in un successivo incontro col Genetista durante le visite di follow-up oculistico che verranno programmate a seconda delle necessità del singolo paziente.
Analisi molecolare
Il test genetico verrà eseguito in collaborazione col Dipartimento di Medicina Molecolare dell’Università di Pavia attraverso l’utilizzo della Next Generation Sequencing (NGS). Per anni, gli approcci basati sull’NGS sono stati usati per l’identificazione di nuovi geni coinvolti in diverse patologie (Bamshad MJ, 2011; Kuhlenbäumer G, 2011), e ad oggi, nella pratica medica, è una metodologia molto utilizzata (Biesecker LG,2014).
L’analisi dell’esoma (ovvero di tutte le regioni codificanti del genoma umano) verrà condotta confrontando in ciascun caso il campione del probando/a con quello dei genitori (trio) e, eventualmente, con altri membri con uguale fenotipo nella famiglia. Le libraries saranno analizzate su piattaforma Illumina HiSeq 2500, utilizzando un protocollo “paired-end”.
La caratterizzazione molecolare potrà permettere una miglior correlazione genotipo-fenotipo, una definizione del rischio riproduttivo e una possibile diagnosi prenatale.
Inoltre, l’identificazione di nuove mutazioni e nuovi geni coinvolti potrà fornire nuove informazioni sui meccanismi responsabili della catarattogenesi e per futuri approcci terapeutici.
Creazione di un database
Tutti i dati clinici e genetici di ogni paziente e dei loro familiari verranno raccolti in un database dedicato, che potrà essere continuamente aggiornato durante tutta la durata del progetto proprio per fornire una correlazione genotipo-fenotipo.
COMITATO SCIENTIFICO DEL PROGETTO
Referente per la parte clinica:
Dr.ssa Elena Piozzi
S.C.Oculistica Pediatrica – ASST Grande Ospedale Metropolitano Niguarda
elena.piozzi@ospedaleniguarda.it
Referenti per la consulenza genetica e la raccolta dei campioni:
Dr. Ugo Cavallari
S.S.Genetica Medica – ASST Grande ospedale Metropolitano Niguarda
ugo.cavallari@ospedaleniguarda.it
Dr.ssa Lucia Mauri
S.S.Genetica Medica – ASST Grande ospedale Metropolitano Niguarda
lucia.mauri@ospedaleniguarda.it
Referente per le analisi genetiche:
Dr. Edoardo Errichiello
Dipartimento di Medicina Molecolare – Università di Pavia
edoardo.errichiello@gmail.com
Consulente scientifico:
Prof.ssa Orsetta Zuffardi
Dipartimento di Medicina Molecolare – Università di Pavia
orsetta.zuffardi@unipv.it
VALORE COMPLESSIVO DEL PROGETTO:
Il valore complessivo del progetto è pari a 30.000 € di cui:
- 5.000 € contributo per una borsa di studio da destinare alla S.S.Genetica Medica – ASST Grande Ospedale Metropolitano Niguarda di Milano per l’attività di raccolta dei campioni, estrazione di DNA e creazione di un database clinico molecolare.
- 25.000 € da destinare al Dipartimento di Medicina Molecolare dell’Università di Pavia per l’analisi dell’esoma. Il costo complessivo per campione è stimabile in circa 700 € così ripartiti:
- 550 € per il costo dei reagenti impiegati (flow-cell, kit di cattura dell’esoma, kit per il quality check delle libraries generate, etc..);
- 150 €/campione per i costi di validazione della variante/i causativa/e tramite sequenziamento capillare di tipo Sanger, analisi bioinformatica, eventuali saggi per la validazione funzionale della variante identificata (ad esempio, analisi RNA messaggero, proteine, etc…).
Website: catarattacongenita.com
Facebook: associazionecatarattacongenita
Instagram: asscatcong
Video: clicca qui
Link al progetto: clicca qui
