The Italian ALS Genetic CollaborativeThe Italian ALS Genetic CollaborativeProject. Project.
FollowFollow--up genetic association study of sporadic up genetic association study of sporadic Italian and American ALS using the Illumina Italian and American ALS using the Illumina
iSelect custom SNP chipiSelect custom SNP chip
Adriano ChiòAdriano ChiòCentro SLACentro SLA
Dipartimento di NeuroscienzeDipartimento di NeuroscienzeUniversità degli Studi di TorinoUniversità degli Studi di Torino
AOU San Giovanni Battista di TorinoAOU San Giovanni Battista di Torino
SLA sporadicaSLA sporadicaStudi di associazione sull’intero Studi di associazione sull’intero
genomagenoma
• Gli studi di associazione sull’intero genoma (Genome-wide association study, GWAS), che si basano su una strategia simile alle tecniche di basano su una strategia simile alle tecniche di linkage, utilizzano grandi numeri di marcatori informativi per identificare l’associazione tra varianti alleliche e malattie. Questo approccio è ideale per malattie come la SLA in cui l’eziologia è in gran parte sconosciuta, poiché non fa assunzioni a priori sulla localizzazione delle varianti di interesse.
Studi di associazione sull’intero Studi di associazione sull’intero genomagenoma
La sclerosi laterale amiotroficaLa sclerosi laterale amiotrofica
• La SLA è una malattia neurodegenerativa dell’età adulta a decorso progressivo e dell’età adulta a decorso progressivo e invariabilmente fatale entro 3-5 anni.
• La sua causa è sconosciuta e non sono note terapie in grado di modificarne significamente il decorso.
Frequenza delle forme a Frequenza delle forme a trasmissione ‘mendeliana’ nella SLAtrasmissione ‘mendeliana’ nella SLA
SLA Sporadica: 95%
? ? ?TDP-43 SOD1
SLA Sporadica: 95%
SLA ereditaria: 5%
di cui:
20% SOD1
10% TDP43
La SLA sporadica è una malattia La SLA sporadica è una malattia genetica complessa?genetica complessa?
• La SLA oggi viene considerata una malattia complessa, caratterizzata dall’interazione fra fattori genetici e fattori ambientali.
Studi di GWA nella SLA Studi di GWA nella SLA sporadicasporadica
276 casi USA, 271 controlli USA, 266 casi
Italiani, 951 controlli italiani
222 casi irlandesi, 217 controlli irlandesi
Altri studi in corso:Italia del nord-est
386 casi USA, 542 controlli USA
FLJ10986
461 casi olandesi, 450 controlli olandesi,
ITPR2, DPP6
TorinoItalia del nord-estInghilterraFrancia
Il progetto ministeriale:Il progetto ministeriale:
Analisi multistadio dell’intero Analisi multistadio dell’intero Analisi multistadio dell’intero Analisi multistadio dell’intero genoma nella SLAgenoma nella SLA
Il progetto ministeriale: unità Il progetto ministeriale: unità operative partecipantioperative partecipanti
• UO 1 - SCDU Neurologia I, ASO San Giovanni Battista e Università di Torino – Adriano Chiò
• UO 2 - SC Neuroriabilitazione 2, Fondazione Salvatore Maugeri, IRCCS – Gabriele MoraSalvatore Maugeri, IRCCS – Gabriele Mora
• UO 3 - Unit of molecular diagnosis, genetics testing and counselling, ASO OIRM-Sant'Anna, Torino – Gabriella Restagno
• UO 4 - Mario Negri Institute for Pharmacological Research – Caterina Bendotti
• UO 5 - Fondazione Santa Lucia IRCCS – Maria Teresa Carrì
Obiettivi dello studioObiettivi dello studio
• (a) Determinare quale dei 7600 SNPs più significativi identificati negli studi di
associazione sull’intero genoma di pazienti con SLA sporadica americani e
italiani sono veramente associati a un aumento di rischio di SLA sporadica
genotipizzando questi SNPs in un’ampia coorte di 2304 casi di SLA
sporadica americani ed europei e 2304 controlli usando il chip di sporadica americani ed europei e 2304 controlli usando il chip di
genotipizzazione Illumina iSelect SNP.
UO 3 -
OIRM
NIH -Bethesda
Selezione pazienti
Prelievo
Estrazione
DNA
UO 1 – TORINO
UO 2 - PAVIA
ITALSGEN
Analisi con Illumina
Obiettivi dello studioObiettivi dello studio
• (b) Eseguire il sequenziamento dei geni identificati nel primo studio WGA (i 4
più significativi geni nelle popolazioni americana e italiana) e nello studio
iSELECT (tutti i geni che sono risultati veramente associati alla SLA).
Sequenziamento
DNA
UO 3 - OIRM
NIH
Analisi fenotipica
Prelievo
UO 1 -TORINO
UO 2 -PAVIA
Obiettivi dello studioObiettivi dello studio
• (c) Valutare nell’intera popolazione di pazienti italiani inclusi nello studio
iSELECT se i geni identificati sono correlati a fattori clinici rilevanti (età
all’esordio, sede di esordio, velocità di progressione, sopravvivenza, altre
caratteristiche fenotipiche).caratteristiche fenotipiche).
UO 1 – TORINO
UO 2 – PAVIA
ITALSGEN
UO 1 -TORINO
Analisi dei dati
Follow-up pazienti
Raccolta informazioni
Obiettivi dello studioObiettivi dello studio
• (d) Verificare in modelli cellulari e animali di degenerazione di motoneuroni se
e come I geni di suscettibilità possono interagire con la SOD1 mutante
(caratteristiche fenotipiche quali esordio, progressione, morte e caratteristiche
morfologiche).
Geni identificati
UO 4 – Mario Negri di Milano
UO 5 – Fondazione Santa Lucia – Roma
Geni identificati
Studio iSELECT
Modelli animali
Modelli cellulari
STADIO 1GENOME SCAN
P<0,005
553 casi sporadici di SLA2.222 controlli normali
545.066 SNPs
STADIO 2iSELECT
2.160 casi sporadici di SLA3.008 controlli normali
7.600 SNPs
Stadio 1 Stadio 1 –– Genome Scan:Genome Scan:lo studio Bethesdalo studio Bethesda--TorinoTorino
• 276 pazienti USA e 277 pazienti italiani (Torino e Pavia)
• Nessun gene identificato come significativo dopo correzione di Bonferroni
• Studio di potenza ridotta
Stadio 2 Stadio 2 -- iSELECTiSELECT
• 7600 SNPs studiati– 2533 SNPs più significativi nella coorte USA– 2533 SNPs più significativi nella coorte italiana– 2534 SNPs più significativi nella due coorti
combinatecombinate
• 2160 casi– 963 casi sporadici USA– 631 casi sporadici italiani– 566 casi sporadici tedeschi
• 4532 controlli USA, italiani e tedeschi
Stadio 2 Stadio 2 -- Studio iSelectStudio iSelectIl ruolo dell’ItaliaIl ruolo dell’Italia
• Collaborazione fra 10 centri SLA
ToTo
MoMo
PvPv
ITALSGENITALSGEN
10 centri SLA italiani
• Raccolta di 631casi di SLA sporadica
MoMo
GeGe PiPi
RmRm
PaPa
BoBo
NaNa
SiSi
Risultati preliminari dello studio Risultati preliminari dello studio iSELECTiSELECTiSELECTiSELECT
Analisi di regressione logisticaAnalisi di regressione logistica
SUNC1
N = 2.160 casi e 4.532 controlli
SUNC1SUNC1
• Cromosoma 7p12• Proteina connessa con la membrana
nucleare che interagisce con la dineina e i microtubulimicrotubuli
Raph et al, Curr Biol 1999
RingraziamentiRingraziamentiSTUDIO iSELECT • Jennifer Schymick• Hon-Chung Fung• Sonja Scholz• Linda Lai• Michael Nalls• Dena Hernandez• Andrew Singleton• Dalia Kasperaviciute (UCL, UK)• Elizabeth Fisher (UCL, UK)• Michael Sendnter (Wurtzberg,
Germany)• Marcus Beck (Wurtzberg,
Germany)• Erik Pioro (Cleveland, USA)
Finanziamenti• Packard Center for ALS
Research• ALS Association• NINDS• NIA Intramural program• Ministero della Salute, Istituto
CONSORZIO ITALSGEN • Gabriella Restagno• Gabriele Mora• Andrea Calvo• Federica Lombardo• Stefania Battistini• Fabio Giannini• Claudia Caponnetto• Gianluigi Mancardi• Vincenzo La Bella• Francesca Valentino• Maria Rosaria Monsurrò• Gioacchino Tedeschi• Kalliopi Marinou
• Erik Pioro (Cleveland, USA)• Jeffrey Rothstein (Hopkins)• KORO (Germany)• Fabio Macciardi (Milan, Italy)• Zach Simmons (Penn State, USA)• James Connor (Penn State, USA)• Stephen Chanock/ CGEMS (NCI)• Kurt Fischbeck (NINDS)• Katrina Gwinn-Hardy
(NINDS/Coriell)• Ron Corriveau (Coriell)• ALS Research Group• Travis Dunckley (TGEN)• Dietrich Stephan (TGEN)• Kevin Talbot (Oxford, UK)• Richard Orrell (UK)
• Ministero della Salute, Istituto Superiore di Sanità, Fondazione Vialli e Mauro, Regione Piemonte
• Kalliopi Marinou• Mario Sabatelli• Amelia Conte• Jessica Mandrioli• Patrizia Sola• Fabrizio Salvi• Ilaria Bartolomei• Gabgriele Siciliano• Cecilia Carlesi
FINALIZZATA MINISTERIALE• Caterina Bendotti• Maria Tersa Carrì
European ALS Young
Investigators Meeting
Torino
May 22-24, 2009
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