OBIETTIVI FORMATIVI

L'insegnamento si propone di fornire conoscenze su basi genetiche e meccanismi molecolari di sviluppo delle malattie ereditarie attraverso lo studio della trasmissione dei caratteri e l’analisi di mutazioni geniche e cromosomiche. Argomenti principali del corso sono l’analisi dei modelli di ereditarietà di caratteri mendeliani e complessi e i metodi (convenzionali e dinuova generazione) per l’identificazione di geni e mutazioni patologiche. Durante le lezioni vengono discusse le metodiche attualmente in uso presso i laboratori di genetica medica per l’analisi cromosomica e lo screening di mutazioni, oltre ai metodi per il calcolo del rischio di ricorrenza per le malattie genetiche.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

La frequenza e la partecipazione dello studente alle lezioni del Corso consentiranno l'acquisizione di specifiche conoscenze e competenze nell'ambito della Genetica Medica:

- Capacità di riconoscere i principali modelli di ereditarietà dell'uomo attraverso la ricostruzione, l'analisi e la discussione di alberi genealogici ed esempi selezionati di malattie genetiche. Capacità di stimare attraverso semplici calcoli probabilistici il rischio di ricorrenza di malattia all'interno di una famiglia.

- Capacità di selezionare e descrivere le principali metodiche citogenetiche e molecolari, convenzionali o di nuova generazione, per l'identificazione del difetto molecolare alla base di malattie ereditarie mendeliane e complesse.

- Comprensione delle principali problematiche relative alla somministrazione dei diversi tipi di test genetico e della comunicazione dei risultati. Importanza della Consulenza Genetica.

- Acquisire conoscenze aggiornate circa le possibilità di intervento e terapia nelle malattie genetiche.

- Capacità di consultare le risorse disponibili in rete per la Genetica Medica.

- Acquisire una terminologia specifica e corretta per la disciplina in oggetto.

PREREQUISITI

Nozioni di biologia e genetica generale.

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni frontali con proiezione di diapositive, risoluzione e discussione di esercizi. La frequenza alle lezioni è consigliata.

In relazione all’andamento della situazione sanitaria ed epidemiologica connessa all'emergenza COVID, le lezioni potranno essere erogate in modalità telematica a distanza mediante piattaforma dedicata messa a disposizione dall’Università di Genova. Si rimanda all'istanza AulaWeb specifica dell'insegnamento per ogni aggiornamento in materia.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Lo studio dei cromosomi umani. Struttura e funzione dei cromosomi. Anomalie cromosomiche strutturali e numeriche come causa di malattia nell'uomo. Tecniche di studio convenzionali e molecolari (FISH, arrayCGH).

Ereditarietà dei caratteri mendeliani. Principali modelli di ereditarietà nell'uomo. eterogeneità genetica, penetranza incompleta, espressività variabile, insorgenza tardiva, anticipazione, mosaicismo somatico e germinale; eredità mitocondriale. Esempi di malattie mendeliane.

Cenni di genetica di popolazione: la legge di Hardy-Weinberg e le frequenze alleliche e genotipiche. Calcolo delle frequenze alleliche e genotipiche, verifica dell’equilibrio di Hardy-Weinberg.

Basi molecolari delle malattie ereditarie. Classificazione, descrizione e conseguenze funzionali dei diversi tipi di mutazione: mutazioni missenso; nonsenso; sinonime; errori di splicing; delezioni brevi ed estese; inserzioni; duplicazioni. Mutazioni dinamiche. microRNA e malattie genetiche.

Approccio sperimentale per la diagnosi molecolare di malattia genetica.

Analisi dell'esoma e del genoma mediante tecniche di sequenziamento di nuova generazione (Next Generation Sequencing, NGS). Ricerca ed identificazione di geni e mutazioni. Analisi dell’esoma: classificazione delle varianti identificate (patogeniche, VUS etc.). Risultati inattesi o secondari, definizione di "Incidental Findings”. Linee guida internazionali per la comunicazione dei risultati.

Definizione di malattie Poligeniche, multifattoriali, complesse. Introduzione generale ed approcci metodologici.

Identificazione della suscettibilità genetica ai caratteri e alle malattie complesse. Analisi aggregazione familiare. Analisi di linkage parametrica e non parametrica. Analisi delle coppie di fratelli. Studi di associazione. Test di disequilibrio della trasmissione (TDT). Identificazione di geni e varianti geniche associate a patologie multifattoriali. Esempi di malattie complesse.

Approccio alla consulenza genetica. Definizione e scopi. Consulenza genetica nelle patologie mendeliane, multifattoriali, cromosomiche. Analisi di alberi genealogici. Calcolo del rischio di ricorrenza.

Esempi di malattie genetiche selezionate e approccio alla terapia. Introduzione generale alla terapia genica, cellulare e farmacologica. l'esempio della Fibrodisplasia ossificante progressiva e della Fibrosi cistica: dall'identificazione del gene alla terapia.

La Genetica Medica "on-line". Panoramica ed esempi di consultazione delle principali banche dati disponibili in rete utili nell'ambito della genetica medica.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Gli studenti avranno a disposizione il materiale utilizzato durante le lezioni (diapositive, esercitazioni), durante le stesse verranno suggeriti siti di approfondimento selezionati disponibili in rete e fornite le indicazioni per eventuali articoli scientifici di revisione su argomenti specifici. Di seguito alcuni testi di utile supporto allo studio individuale:

• G. Neri, M. Genuardi, Genetica Umana e Medica, quarta edizione, Edra Masson, 2017
• M. Clementi, Elementi di Genetica Medica, seconda edizione, Edises, 2020
• T. Strachan, J. Goodship, P. Chinnery, Genetica & Genomica, Zanichelli, 2016
• T. Strachan, A. P. Read, Genetica molecolare umana, Zanichelli, 2021