REPORT SCIENTIFICO DI AGGIORNAMENTO 2020
Titolo del progetto: Sviluppo di una piattaforma innovativa basata su tecnologie di sequenziamento del genoma di nuova generazione per lo studio della predisposizione genetica alle neoplasie mieloidi (leucemie acute, sindromi mielodisplastiche, neoplasie mieloproliferative)
REPORT SCIENTIFICO
Negli ultimi anni si sono rapidamente accumulati dati scientifici che dimostrano che mutazioni geniche ereditarie (ovvero presenti dalla nascita e non acquisite durante il processo di invecchiamento della cellula staminale), fino a poco tempo fa considerare estremamente rare nelle neoplasie mieloidi, sono invece presenti fino al 10-20% dei casi (soprattutto in soggetti giovani di età < 50 anni), tanto da indurre l’Organizzazione Mondiale della Sanità a definire una nuova categoria clinica specifica di neoplasie mieloidi associate a predisposizione genetica ereditaria.
Si pone quindi la necessità di affiancare alla analisi delle mutazioni legate al processo di invecchiamento delle cellule staminali, uno studio estensivo dei geni associati a predisposizione ereditaria alle neoplasie mieloidi (ad oggi circa 100). L’identificazione e lo studio di questi casi è infatti cruciale sia per la gestione clinica dei pazienti, che per la valutazione del rischio dei familiari non affetti. Ad esempio, l’identificazione di una mutazione ereditaria associata a predisposizione a leucemia in un paziente affetto, ha un impatto nella scelta del donatore per il trapianto di cellule staminali (in questo caso un trapianto da donatore familiare è da escludersi). Inoltre sarà necessario sottoporre a counseling genetico i familiari sani per valutare il profilo di rischio individuale di sviluppo di leucemia (alto nei soggetti con mutazione) e le implicazioni a livello riproduttivo. Più in generale, lo studio dei meccanismi di trasformazione leucemica delle cellule staminali nei casi familiari, è importante per lo sviluppo in futuro di strategie e programmi di prevenzione
Metodi – Sequenziamento del genoma (next-generation sequencing). Il sequenziamento dei geni noti associati a predisposizione alle neoplasie mieloidi è stato eseguito utilizzando un protocollo targeted ad altra processività e basso costo (<200 euro/paziente secondo il modello che abbiamo definito a livello internazionale, descritto in: Blood 2013; 122: 3616). Abbiamo definito una piattaforma per sequenziare 105 geni noti coinvolti in disturbi familiari ereditari con predisposizione a neoplasie mieloidi. Le RNA baits sono state progettate in modo complementare a tutti gli esoni codificanti dei geni di interesse. Dopo amplificazione, il DNA viene frammentato con una dimensione media di 145pb (75-300) e sottoposto a preparazione
della libreria di sequenziamento (Illumina), utilizzando la piattaforma automatizzata Hamilton STARlet. I campioni individuali sono indicizzati utilizzando un codice a barre DNA unico. I lotti arricchiti di 96 casi sono sequenziati su Illumina NextSeq 500 che utilizza il protocollo paired-end a 75 basi. La valutazione del numero di copie delle regioni interessate viene eseguita utilizzando librerie dall'algoritmo ASCAT. I risultati dello screening mutazionale sono convalidati da sequenziamento capillare.
Il risultato principale del progetto è stato quello di sviluppare una piattaforma molecolare che, partendo da un semplice prelievo di sangue venoso periferico e ad un costo inferiore a 500 euro a campione, fornisce informazioni accurate riguardo alla presenza in un paziente con neoplasia mieloide e nei suoi familiari, di mutazioni che possano essere associate ad una predisposizione allo sviluppo di tumori del sangue, come base per una gestione ottimale del percorso terapeutico nel soggetto malato e della valutazione del rischio e delle conseguenze cliniche future nei familiari sani.
Ci attendiamo che ogni anno circa 500 pazienti possano essere destinatari dello screening genetico
In Humanitas, a febbraio 2020 è stato attivato formalmente il “centro per lo studio della predisposizione ereditaria alle neoplasie ematologiche”. Il centro è collegato ad un ambulatorio (convenzionato con il sistema sanitario nazionale) che ogni martedì riceve pazienti provenienti da tutta Italia per eseguire lo screening.
Dopo un periodo di chiusura a partire da mese di marzo 2020 determinata dalla pandemia da SARS-CoV-2, il centro ha ripreso regolarmente l’attività nel mese di giugno. Ad oggi 26 pazienti/famiglie hanno già eseguito lo screening
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