STRUCTURAL CHROMOSOMAL ABNORMALITIES
DETECTED DURING CVS ANALYSIS AND THEIR
ROLE IN THE PRENATAL ASCERTAINMENT OF
CRYPTIC SUBTELOMERIC REARRANGEMENTS
Maria Carla Pittalis, Angela Mattarozzi, Cristina Menozzi, Michela
Malacarne, Eva Pompilii, Antonio Percesepe
SORRENTO 21-23 NOVEMBRE 2012
RIARRANGIAMENTI CROMOSOMICI
SBILANCIATI
CARIOTIPO STANDARD
PRENATALE
0.2-0.6/1000
Benn e Hsu, 2004
Forabosco et al., Eur J Hum Genet, 2009
array-CGH
POSTNATALE
principale causa
disordini SNC/SNP
Lee e Lupsky, Neuron, 2006
RIARRANGIAMENTI CROMOSOMICI
SBILANCIATI
ORIGINE
meiotica
post-zigotica
eventi somatici
Giglio et al., Am J Hum Genet, 2001
Voet et al., Cytogenet Genome Res, 2011
DICENTRICO
inv dup del
traslocazioni sbilanciate
rings
Liu et al., Nat Cell Biol, 2007
MECCANISMI
NAHR
BIR
SSA
NHEJ
MMEJ
FoSTeS
MMBIR
Weleber et al., Ann Genet, 1976
Floridia et al., Am J Hum Genet, 1996
Okuno et al., Nucleic Acids Res, 2004
RIARRANGIAMENTI CROMOSOMICI
SBILANCIATI
MOSAICI
ANOMALIE DIVERSE
STESSO CROMOSOMA
meiotici
post-zigotici
Pramparo et al., Eur J Hum Genet, 2004
Voet et al., Cytogenet Genome Res, 2011
SELEZIONE
competizione cellulare
confinamento placentare
Johnston et al., Science, 2009
DISTRIBUZIONE
NON UNIFORME
Soler et al., Prenatal Diagnosis, 2003
RISULTATI AMBIGUI
CVS
PRESENTIAMO
MOSAICO
RIARRANGIAMENTO
LINEA CELLULARE NORMALE
MOSAICI
ANOMALIE DIVERSE
STESSO CROMOSOMA
3 CASI CVS
ANOMALIA GROSSOLANA
SPIA DI ANOMALIE
CRIPTICHE
DISTRIBUZIONE
NON UNIFORME
ALL’INTERNO DEI
TESSUTI PLACENTARI
SELEZIONE NEL FETO
ANOMALIA CRIPTICA
CASO 1
CVS
DIRETTA
46,XX[6]
Età
27
Settimana
14.0
Indicazione
TEST COMBINATO POSITIVO
COLTURA
mos 46,XX,add(20)(p13)[34]/46,XX[26]
CASO 1
dup del(20p)
wcp20
tel20p/20q
COLTURA
CVS
46,XX
tel20p/20q
del(20)(p13pter)
COLTURA
tel20p/20q
DIRETTA
CASO 1
LA17+1
del(20)(p13pter)[100]
tel20p/20q
46,XX[53]
SELEZIONE
ANOMALIA CRIPTICA OMOGENEA
NEL FETO
ECOGRAFIA
19+4
scoliosi
emivertebra toracica
ESITO
IVG 20+3
AUTOPSIA
scoliosi
emivertebra toracica
restante anatomia nella norma
CASO 2
DIRETTA
46,XX[6]
Età
41
Settimana
11+4
CVS
Indicazione
ETA’ (FIVET)
wcp11
COLTURA
mos 46,XX,add(11)(q25)[14]/46,XX[6]
CASO 2
46,XX [11]
tel11p/11q
del(11)(q25qter)[3]
del(11)(q25qter)dup(11)(p15.3pter)[4]
CASO 2
tel11p/11q
mos 46,XX,del(11)(q25qter)[14]/46,XX[8]
ECOGRAFIA
15+5
emivertebra toracica
iperecogenicità intestinale
cuore ipertrofico
ESITO
IVG 16+0
AUTOPSIA
NO
FETO
NO
SELEZIONE
?
CASO 3
Età
20
Settimana
14+0
Indicazione
ONFALOCELE
46,XY,add(7)(q36)[18]
tel7q
46,XY[30]
46,XY,del(7)(q36qter)
CASO 3
ECOGRAFIA
16+0 wks
onfalocele
IUGR
difetto setto atrioventriolare
aorta a cavaliere
ptosi rene destro con cisti multiple
SELEZIONE
?
ESITO
IVG 16+3
AUTOPSIA
onfalocele
malformazione cardiaca
cisti multiple renali
FETO
NO
MEIOTICO
1° EVENTO
Vermeesh et al., J Med Genet, 2003
2° EVENTO
CASO 1
del(20p)
inv dup del
delezione subtelomerica
oppure
rottura
subtelomerica
CASO 3
dicentrico
del(7q)
delezione subtelomerica
inv dup del
MITOSI PRE-MEIOTICHE
MEIOSI
traslocazione
sbilanciata
ZIGOTE
MITOSI POST-ZIGOTICHE
delezione terminale
CASO 2
del(11q)
MITOTICO
dup del
Chabchoub et al., J Med Genet, 2007
traslocazione sbilanciata
dicentrico
CONCLUSIONI
1
Sbilanciamenti
strutturali grossolani
possono essere spia di
riarrangiamenti
criptici
FISH TELOMERICA
su linea cellulare normale
a mosaico con
sbilanciamenti
strutturali grossolani
tel7q
tel20p/20q
tel11p/11q
CONCLUSIONI
2
Riarrangiamenti
sbilanciati
apparentemente semplici
possono essere invece
più complessi
FISH TELOMERICA
array-CGH
Zuffardi et al., Clin Genet, 2009
CONCLUSIONI
3
Il mosaicismo,
o almeno
il mosaicismo confinato alla placenta,
può essere molto comune,
se non il passaggio obbligato,
nei casi di anomalie strutturali che
presuppongono la formazione di un
cromosoma dicentrico
Pramparo et al., Eur J Hum Genet, 2004
CONCLUSIONI
4
DICENTRICO
INV DUP DEL
TRASLOCAZIONI SBILANCIATE
DELEZIONI CRIPTICHE
OPPURE
AL LIMITE DELLA RISOLUZIONE
CARIOTIPO STANDARD
I prodotti ritenuti finali
dei meccanismi che
passano attraverso la
formazione di un
dicentrico
potrebbero essere
PRODOTTI INTERMEDI
Vermeesh et al., J Med Genet, 2003
CONCLUSIONI
Possibilità diagnosi
riarrangiamenti criptici fetali
attraverso smascheramento
meccanismi
selezione negativa
riarrangiamenti grossolani
5
VANTAGGI AGGIUNTIVI
CVS vs LA
Migliore conoscenza
prodotti intermedi/finali
nell’ambito meccanismi
che portano a
riarrangiamenti strutturali
Soler et al., Prenatal Diagnosis, 2003
RINGRAZIAMENTI
Angela Mattarozzi
Ilaria Baccolini
Maria Carla Pittalis
LABORATORIO CITOGENETICA
Lorena Brondelli
AMBULATORI ECOGRAFIA
U.O. OSTETRICIA
MEDICINA ETA’ PRENATALE
Policlinico S. Orsola - Malpighi
Bologna
Pamela Magini
Eva Pompilii
U.O. GENETICA MEDICA
Policlinico S. Orsola - Malpighi
Bologna
Antonio Percesepe
Cristina Menozzi
U.O. GENETICA MEDICA
Università degli Studi
Modena
Michela Malacarne
LABORATORIO GENETICA
Ospedale Galliera
Genova
Vermeesh 2003:
postnatale
del(8p)/inv dup(8p) (SP) delezione non
complementare/reciproca
inv dup(8p) (CUTE)
inv dup(8p) evento meiotico
del(8p) delezione terminale dall’inv dup
tramite 1. evento mitotico indipendente 2.
evento meiotico per delezione terminale nel
secondo bivalente-formazione di gamete
disomico 8p+/8p- - due successivi eventi di
non disgiunzione mitotica porta ad una linea
con 8p+ ed una linea con 8p- 3. dicentrico
nello zigote e due successivi eventi di
rottura del dicentrico e della delezione
complementare a formare la delezione non
complementare
Analisi molecolare dell’inv dup rifinisce il
modello e aggiunge all’ipotesi che molti
Chabchoub 2007:
postnatale
del(9p) non complementare perché
punto di rottura coincidente/inv
dup(9p) quest’ultima stabilizzatasi
tramite cattura frammento 5pter
aCGH FISH STRanalisi (short
tandem repeats)
Nell’embriogenesi precoce rottura
doppia elica, in una cellula figlia
stabilizzazione in delezione, nella
seconda cellula figlia stabilizzazione
in dicentrico+rottura+stabilizzazione
invdup mediante cattura telomerica
5pter
Leclercq 2008:
postnatale
ivd dup del(20p13) bambino con segni di
trisomia 20p delezione in p13
scambio simmetrico tipo U
Soler 2003 (Spagna):
prenatale CVS età materna
diretta mos i(8q)/del(8)(p11.2) delezione
complementare a inv dup
(NO COLTURA)
LA
invdup(8)(p23p11.2)
IVG
malformazioni multiple
delezione complementare a inv dup,
quindi 1. passaggio dicentrico nello
zigote e rottura precocissima
postzigotica con stabilizzazione delle
due linee cellulari (del nel
citotrofoblasto, invdup nel feto) 2.
Un secondo evento indipendente
postzigotico nel citotrofoblasto ha
CASO 1
wcp20
46,XX,add(20p)
COLTURA
CVS
46,XX,dupdel(20p)
tel20p/20q
CASO 1
46,XX,dupdel(20)(p13)
wcp20
tel20p/20q
46,XX,add(20p)
COLTURA
CVS
46,XX
tel20p/20q
46,XX,del(20)(p13pter)
COLTURA
CONCLUSIONI
1
Sbilanciamenti
strutturali grossolani
possono essere spia di
anomalie strutturali
criptiche
tel7q
CONCLUSIONI
2
FISH TELOMERICA
su linea cellulare normale
a mosaico con
sbilanciamenti
strutturali grossolani
tel20p/20q
tel11p/11q