Diagnosi prenatale
nell’anno che verrà
Microarray e analisi del cariotipo:
confronto tecnico e di risultati
Ilaria Donati
Cesena
CNV
Copy Number Variants = Copy Number Variation
Segmenti di DNA >1kb presenti nel genoma con
un numero variabile di copie
(delezioni/duplicazioni)
Il 5-10% del genoma umano e’ variabile nel
numero di copie in individui NORMALI
La risoluzione elevata dell’array CGH ha
determinato una maggiore identificazione di
varianti complicando talvolta l’interpretazione dei
risultati
La complessità del genoma rende difficile stabilire la natura delle CNVs:
differenze fenotipiche tra gli individui
patogenesi di malattie, sia mendeliane
che multigeniche
predisposizione ad alcune malattie
BENIGNE
PREDISPONENTI
PATOLOGICHE
VOUS: variants of uncertain significance
VOUS
• Difficoltà nella prognosi / previsione del fenotipo
• Ansia nei genitori
Vantaggi arrayarray-CGH
• Aumento di detection rate (DR) di CNV patologiche
rispetto a cariotipo convenzionale
• Tempi risposta più veloci
Aumento di detection rate (DR) di CNV patologiche rispetto a
cariotipo convenzionale
Vetro et al, 2012
(Coppiger et al, 2009;
Kleeman et al, 2009;
Shaffer et al, 2008; Van
den Veyver et al, 2009)
diversi criteri di
inclusione
1-3%
Hillman et al, 2011
qualsiasi indicazione
3.6% (1.1% vous)
1 o più 1 anomalia
ecografica
5.2% (1.9% vous)
Lee et al, 2012
parent anxiety+EMA
0,52 %
1 o più 1 anomalia
ecografica
8.2%
Wapner et al, 2012
EMA
0.5%
1 o più anomalia
ecografica
2.8%
1 o più anomalie
ecografiche
6.5%
> parte
submicorscopiche
Shaffer et al, 2012
Tempi risposta più veloci (7-10 gg)
Variabilità per:
• Interpretazione risultati
• Analisi genitori
Limiti arrayarray-CGH
•
Non vede riarrangiamenti bilanciati (traslocazioni, inversioni, inserzioni
bilanciate).
• Rischio riproduttivo
• Geni interrotti
• UPD
•
Triploidie, studio di strategie alternative (ex.FISH, SNP)
•
Low detection per marker sovrannumerari (se eterocromatina) spt se
mosaicismo basso
•
Mosaicismo cromosomico >30%
•
Varianti correlate a patologie ad esordio tardivo o predisposizione di
sviluppo di malattia (problemi etici)
•
VOUS (variant of unknown/unclear significance)
Piattaforme
Sonde: Oligonucleotidi, SNP
Targeted
• sindromi note da microdelezione/duplicazione
• regioni subtelomeriche
• regioni pericentromeriche
• regioni ricche di geni
Low
High
High +
N° sonde
37-44-55K
105-135K
180K
Risoluzione
400 Kb (backbone)
40 Kb (target)
140 Kb (backbone)
40 Kb (target)
40 Kb (backbone)
20 Kb (target)
CFTR ~200 Kb
MeCP2 ~80 Kb
PTPN11 ~90 Kb
Distrofina 2.4 Mb
VOUS
Detection di VOUS cambia con tipo di piattaforma (whole genome –
alta/bassa risoluzione, targeted genome array)
Shaffer et al, 2012 %VOUS diminuisce del 32% passando da 135 a 55K
Van de Veyver et al, 2009
WG, TG
1%
Zuffardi+Faas et al, 2010
WG
3.2%
Hillman et al, 2011
WG, TG
1.1% qualsiasi indicazione
1.9% con anomalie ecografiche
Lee et al, 2012
TG
0.2%
Wapner et al, 2012
TG+WG
1.5%
Piattaforme Whole Genome (WG) vs Targeted (TG)
Minore % VOUS
Maggiore detection rate
Focus su regioni a patogenicità
Maggiore % VOUS
nota
Aumento falsi negativi
Piattaforme che permettano buon compromesso tra DR e VOUS
(almeno 250Kb nelle regioni patogenetiche, 500Kb nel resto del
genoma, SIGU)
Interpretazione CNVs
DATABASE
ECARUCA
DECIPHER
Analisi dei
genitori
DGV
OMIM
Genome browser
ISCA
Troina (Italia)
Ruolo
del
Genetista
Miller et al, 2010 Consorzio ISCA
D’
D’Amours
Amours et al, 2012
È sempre vero?
Se ereditata è benigna
Se de novo è patogenetica
Conclusioni
• CGH aumenta la detection rate di CNV rispetto al cariotipo
convenzionale (~6% nei casi con anomalie ecografiche)
• Presenza di VOUS e interpretazione dei risultati
• Limiti