L’identificazione di alleli ad elevata penetranza a carico dei geni oncosoppressori BRCA1 e BRCA2, in grado di conferire una predisposizione al tumore della mammella e/o dell’ovaio, ha reso il test genetico BRCA parte integrante della consulenza oncogenetica. Tuttavia, circa il 30% delle mutazioni raccolte nel database BIC, è rappresentato da varianti di significato sconosciuto (VUSs), la cui identificazione conduce ad un esito del test incerto. L’avvento delle nuove tecnologie di sequenziamento, inoltre, ha messo in evidenza, come mutazioni in geni coinvolti nel riparo del DNA e nel ciclo cellulare, oltre ai due principali geni di predisposizione BRCA1 e BRCA2, possono aumentare il rischio di sviluppare cancro alla mammella e alle ovaie. La risposta a determinate terapie dipende fortemente da eventuali alterazioni genetiche germinali o tumore-specifico all'interno di questi geni. Alcuni tumori sporadici, o in pazienti non selezionati per storia familiare, mostrano proprietà cliniche, patologiche e molecolari simili ai tumori ereditari BRCA-mutati, una condizione definita BRCAness. Tra questi, per esempio, ci sono alcuni tra i tumori che non esprimono i recettori ormonali (ER e PR) e Her2, definiti tripli negativi (Triple Negative Breast Cancer, TNBC): essi rispondono alla chemioterapia con agenti alchilanti, in modo simile ai BRCA mutati, ma hanno un alto rischio di recidiva e di progressione della malattia. Al fine di sviluppare terapie più mirate potrebbe essere rilevante individuare una correlazione tra la risposta alla chemioterapia ed eventuali mutazioni germinali nei geni principalmente coinvolti nel riparo del DNA e nel ciclo cellulare. L’obbiettivo perseguito in questa tesi, supportato da studi preliminari di associazione su varianti alleliche dei geni BRCA1 e BRCA2, è stato, quindi, quello di progettare un pannello di geni da sequenziare con la piattaforma NGS che sia il più completo possibile, utile sia a valutare il rischio di insorgenza della patologia che ad evidenziare nuovi possibili target molecolari, che possano essere correlati ad una scelta terapeutica personalizzata. La progettazione di tale pannello è stata effettuata analizzando dei pathways molecolari tramite software CYTOSCAPE. Tale analisi condotta a partire da un set iniziale di 40 geni di input, da noi selezionati, sono emersi 39 nuovi geni che possono essere considerati possibili target molecolari coinvolti nell’insorgenza del carcinoma mammario. Dall’analisi, infatti, è emerso che tutti sono correlati tra loro in almeno uno dei criteri di clusterizzazione applicati con l’ausilio del plugin GENEmania. Si evince, dall’analisi condotta, che i principali pathways che coinvolgono, contemporaneamente, sia i geni input che i nuovi geni emersi dallo studio, fanno riferimento al riparo e alla ricombinazione del DNA, al ciclo cellulare, alla regolazione del trasporto nucleocitoplasmatico, a processi di biosintesi del DNA, alla regolazione dei telomeri, al complesso del mismatch repair e ad altri processi molecolari coinvolti nella tumorigenesi. Alla luce del nostro studio risulta limitativo, quindi, considerare un numero ristretto di geni, nonché fermarsi ad un utilizzo di pannelli genici che non coprano l’intero spettro dei pathways metabolici. Risulta fondamentale aggiornare costantemente i criteri diagnostici per poter migliorare la misura del rischio e definire un set di profili genetici che permettano lo sviluppo di trattamenti personalizzati. Perché, anche estendendo l’analisi molecolare a tutti gli altri geni ormai noti e associati, il test genetico rischierebbe di essere, ancora una volta, poco informativo.

UN PANNELLO MULTIGENICO A SOSTEGNO DEL TEST GENETICO BRCA1/2 PER MIGLIORARE LA MISURA DEL RISCHIO DI INSORGENZA DEL CARCINOMA MAMMARIO E DEFINIRE UN SET DI PROFILI GENETICI UTILI ALLO SVILUPPO DI TRATTAMENTI PERSONALIZZATI

RUGGERI, ALESSIA
2017-01-23

Abstract

L’identificazione di alleli ad elevata penetranza a carico dei geni oncosoppressori BRCA1 e BRCA2, in grado di conferire una predisposizione al tumore della mammella e/o dell’ovaio, ha reso il test genetico BRCA parte integrante della consulenza oncogenetica. Tuttavia, circa il 30% delle mutazioni raccolte nel database BIC, è rappresentato da varianti di significato sconosciuto (VUSs), la cui identificazione conduce ad un esito del test incerto. L’avvento delle nuove tecnologie di sequenziamento, inoltre, ha messo in evidenza, come mutazioni in geni coinvolti nel riparo del DNA e nel ciclo cellulare, oltre ai due principali geni di predisposizione BRCA1 e BRCA2, possono aumentare il rischio di sviluppare cancro alla mammella e alle ovaie. La risposta a determinate terapie dipende fortemente da eventuali alterazioni genetiche germinali o tumore-specifico all'interno di questi geni. Alcuni tumori sporadici, o in pazienti non selezionati per storia familiare, mostrano proprietà cliniche, patologiche e molecolari simili ai tumori ereditari BRCA-mutati, una condizione definita BRCAness. Tra questi, per esempio, ci sono alcuni tra i tumori che non esprimono i recettori ormonali (ER e PR) e Her2, definiti tripli negativi (Triple Negative Breast Cancer, TNBC): essi rispondono alla chemioterapia con agenti alchilanti, in modo simile ai BRCA mutati, ma hanno un alto rischio di recidiva e di progressione della malattia. Al fine di sviluppare terapie più mirate potrebbe essere rilevante individuare una correlazione tra la risposta alla chemioterapia ed eventuali mutazioni germinali nei geni principalmente coinvolti nel riparo del DNA e nel ciclo cellulare. L’obbiettivo perseguito in questa tesi, supportato da studi preliminari di associazione su varianti alleliche dei geni BRCA1 e BRCA2, è stato, quindi, quello di progettare un pannello di geni da sequenziare con la piattaforma NGS che sia il più completo possibile, utile sia a valutare il rischio di insorgenza della patologia che ad evidenziare nuovi possibili target molecolari, che possano essere correlati ad una scelta terapeutica personalizzata. La progettazione di tale pannello è stata effettuata analizzando dei pathways molecolari tramite software CYTOSCAPE. Tale analisi condotta a partire da un set iniziale di 40 geni di input, da noi selezionati, sono emersi 39 nuovi geni che possono essere considerati possibili target molecolari coinvolti nell’insorgenza del carcinoma mammario. Dall’analisi, infatti, è emerso che tutti sono correlati tra loro in almeno uno dei criteri di clusterizzazione applicati con l’ausilio del plugin GENEmania. Si evince, dall’analisi condotta, che i principali pathways che coinvolgono, contemporaneamente, sia i geni input che i nuovi geni emersi dallo studio, fanno riferimento al riparo e alla ricombinazione del DNA, al ciclo cellulare, alla regolazione del trasporto nucleocitoplasmatico, a processi di biosintesi del DNA, alla regolazione dei telomeri, al complesso del mismatch repair e ad altri processi molecolari coinvolti nella tumorigenesi. Alla luce del nostro studio risulta limitativo, quindi, considerare un numero ristretto di geni, nonché fermarsi ad un utilizzo di pannelli genici che non coprano l’intero spettro dei pathways metabolici. Risulta fondamentale aggiornare costantemente i criteri diagnostici per poter migliorare la misura del rischio e definire un set di profili genetici che permettano lo sviluppo di trattamenti personalizzati. Perché, anche estendendo l’analisi molecolare a tutti gli altri geni ormai noti e associati, il test genetico rischierebbe di essere, ancora una volta, poco informativo.
Pannelli multigenici; analisi in silico; test genetico; BRCA1/2
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: http://hdl.handle.net/11570/3103622
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