Laboratorio di Cardiologia
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Vi sono ormai numerose evidenze di come la diagnostica molecolare e la farmacogenetica rivestano un ruolo sempre più importante nella corretta gestione clinica dei pazienti affetti da numerose cardiopatie. Attualmente in alcune specifiche cardiopatie, i test genetici risultano determinanti per la conferma della diagnosi, specie in quelle ad eziologia monogenica. Diversamente nelle forme poligeniche la validità clinica di questi test genetici sta acquistando rilevanza, soprattutto in relazione alla prognosi.
Mentre per le forme monogeniche il valore diagnostico dei test genetici è ben consolidato, per le forme poligeniche e per i fattori di rischio, il ruolo dei test molecolari deve trovare piena validazione clinica.
Il valore aggiunto dei test genetici nella diagnosi, prognosi e terapia delle principali patologie cardiovascolari è quello di poter definire un profilo di rischio individuale valutato in maniera oggettiva sul singolo paziente e non dedotto esclusivamente da dati epidemiologici. La prognosi di soggetti con lo stesso profilo di rischio, valutato con gli attuali dati clinico-anamnestici, spesso risulta molto diversa.
Poter prevedere con buona approssimazione il più probabile decorso clinico della malattia cardiovascolare in ciascun paziente consentirebbe un indubbio miglior approccio terapeutico (medicina personalizzata) ed una riduzione in termini di spesa sanitaria nazionale (una cura più efficace).
Il protocollo standard utilizzato per la diagnosi molecolare delle malattie cardiovascolari comprende l’estrazione del DNA da campioni biologici (sangue periferico, saliva) e l’analisi delle regioni geniche di interesse tramite sequenziamento NGS o amplificazione in polymerase chain reaction mediante primers specifici.
La tecnologia Real Time PCR, è impiegata per la ricerca delle varianti nei geni (SNPs) nel campo della medicina predittiva e farmacogenetica. La PCR-SSP è una metodica di tipizzazione molecolare in cui vengono impiegate coppie di primers sequenze specifiche, che riconoscono un allele o un gruppo di alleli. Con questa tecnica, per ogni campione, si eseguono contemporaneamente diverse reazioni di PCR, dove ciascuna è caratterizzata da una differente coppia di primer specifica per i singoli alleli di ciascun locus. Vengono utilizzati specifici programmi preimpostati relativi ad ogni kit impiegato per individuare l’espressione di un determinato allele. In ogni reazione di PCR è presente anche una coppia di primer per un gene ubiquitario che serve da controllo interno positivo, mentre per la validazione del test deve essere presente anche un controllo negativo per escludere contaminazioni.
Il sequenziamento massivo parallelo o Next Generation Sequencing (NGS) è una tecnologia innovativa e altamente versatile che permette il sequenziamento in parallelo di milioni frammenti di DNA: questo permette di eseguire analisi di molteplici geni contemporaneamente, con una resa diagnostica superiore al sequenziamento tradizionale, accorciando drasticamente i tempi dell’analisi genetica. Il sequenziamento di nuova generazione del DNA permette di individuare l’alterazione genetica responsabile dello scatenarsi della patologia; inoltre è possibile identificare variazioni individuali in geni che ricoprono un ruolo fondamentale nel metabolismo dei farmaci, garantendo l’esatto dosaggio per ogni paziente.
Elenco dei geni e le relative proteine codificate, le cui mutazioni sono associate all’insorgenza di malattie cardiovascolari ad eziologia monogenica: malattie strutturali e “primariamente elettriche”.
Tabella 1. Forme monogeniche.
Gene |
Proteina codificata (strutture sarcomeriche) |
Localizzazione cromosomica |
OMIM |
|||
MALATTIE STRUTTURALI |
||||||
Cardiomiopatia ipertrofica familiare |
||||||
MYH7 |
Catena pesante þ-miosina |
14q11.2-13 |
160760 |
|||
MYBPC3 |
Proteina C legante la miosina |
11p11.2 |
600958 |
|||
TNNT2 |
Troponina cardiaca T |
1q32 |
191045 |
|||
Cardiomiopatia dilatativa |
||||||
MHY7 |
Catena pesante þ-miosina |
14q11.2-13 |
160760 |
|||
MYBPC3 |
Proteina C legante la miosina |
11p11.2 |
600958 |
|||
TNNT2 |
Troponina cardiaca T |
1q32 |
191045 |
|||
TPM1 |
a-tropomiosina |
15q22.1 |
191010 |
|||
TNNI3 |
Troponina cardiaca I |
19q13.4 |
191044 |
|||
TNNC1 |
Troponina cardiaca C |
3p21.3-p14.3 |
191040 |
|||
MYH6 |
Catena pesante a-miosina |
14q12 |
160710 |
|||
ACTC |
Actina cardiaca |
15q11 |
102540 |
|||
DMD |
Distrofina |
Xp21 |
300377 |
|||
DTNA |
a-distrobrevina |
18q12.1-q12.2 |
601239 |
|||
SGCD |
6-sarcoglicano |
5q33-34 |
601411 |
|||
SGCB |
þ-sarcoglicano |
4q12 |
600900 |
|||
DES |
Desmina |
2q35 |
125660 |
|||
LMNA |
Laminina A/C |
1q11-q23 |
150330 |
|||
TMPO |
Timopoietina |
12q22 |
188380 |
|||
SCN5A |
Canale sodio |
3p22-p25 |
600163 |
|||
ABCC9 |
ATP-bindingcassette, subfamilyC, member9 |
12p12.1 |
601439 |
|||
PLN |
Fosfolambano |
6q22.1 |
172405 |
|||
TAZ/G4.5 |
Tafazzina |
Xq28 |
300394 |
|||
MTTH |
tRNA mitocondriale |
mtDNA |
603550 |
|||
EYA4 |
Epicardina |
6q23-q24, 6q23 |
603550 |
|||
DSP |
Desmoplachina |
6q24 |
125647 |
|||
LMPA2 |
Proteina2 di membrana associata al lisosoma |
Xq24 |
309060 |
|||
Cardiomiopatia aritmogena del ventricolo destro |
||||||
DSP |
Desmoplachina |
6q24 |
125647 |
|||
PKP2 |
Placofilina |
12q11 |
602861 |
|||
DSG2 |
Desmogleina-2 |
18q12 |
125671 |
|||
RYR2 |
Recettore cardiaco della rianodina |
1q42-q43 |
180902 |
|||
Cardiomiopatie restrittive |
||||||
DES |
Desmina |
2q35 |
125660 |
|||
TNNI3 |
Troponina I |
19q13.4 |
191044 |
|||
Non compattazione isolata del ventricolo sinistro |
||||||
LDB3/ZASP |
Cipher/Limb domain binding protein3 |
10q22.3-q23.2 |
605906 |
|||
TAZoG4.5 |
Tafazzina |
Xq28 |
300394 |
|||
DTNA |
a-distrobrevina |
18q12 |
601239 |
|||
SOX6 |
Fattore di trascrizione |
11p15 |
607257 |
|||
CANALOPATIE O MALATTIE ARITMOGENE PRIMARIAMENTE ELETTRICHE |
||||||
Sindrome del QT lungo |
||||||
KCNQ1/KVLQT1(LQT1) |
Subunità a della proteina canale potassio Iks |
11p15.5 |
192500 |
|||
HERG/KCNH2(LQT2) |
Subunità a della proteina canale del potassio Ikr |
7q35-36 |
152427 |
|||
SCN5A(LQT3) |
Subunità a della proteina canale del sodio Ina |
3p21-p24 |
603830 |
|||
ANKB(LQT4) |
Anchirinaþ |
4q25-q27 |
600919 |
|||
KCNE1/MinK(LQT5) |
Subunità þ dell’Iks |
21q22.1 |
176261 |
|||
KNCE2/MiRP1(LQT6) |
Subunità þ dell’Ikr |
21q22.1 |
603796 |
|||
KCNJ2(LQT7) |
Subunità a della proteina Kir2.1 |
17q23 |
170390 |
|||
CACNA1C(LQT8) |
Subunità a del Caav1.2 |
12p13.3 |
601005 |
|||
CAV3(LQT9) |
Caveolina3 |
3p25 |
611818 |
|||
SCN4B(LQT10) |
Subunitàþ4 della proteina canale del sodio Ina |
11q23 |
611819 |
|||
KCNQ1(LQT11os.JLNI) |
Subunità a della proteina canale Iks |
12p15.5 |
611820 |
|||
KCNE1 (LQT12 o s.JLN II) |
Subunità þ della proteina canale Iks |
21q22.1 |
612955 |
|||
Sindrome del QT breve |
||||||
KCNH2(SQT1) |
Proteine canale di membrana |
7q35-q36 |
609620 |
|||
KCNQ1(SQT2) |
Subunità a della proteina canale Iks |
11p15.5 |
609622 |
|||
KCNJ2(SQT3) |
Subunità a della proteina Kir2.1 |
17q23.1-q24.2 |
609621 |
|||
Sindrome di Brugada |
||||||
SCN5A |
Proteina canale del sodio |
3p21 |
601144 |
|||
GPD1-L |
Glicerol-fosfatodeidrogenasi 1-simile |
3p22.3 |
611777 |
|||
CACNA1C |
Subunità a-1C del canale calcio voltaggio-dipendente di tipo L |
12p13.3 |
611875 |
|||
CACNB2 |
Subunità 2þ del canale calcio voltaggio-dipendente di tipo L |
10p12 |
600003 |
|||
Sindrome di Wolff-Parkinson-White |
||||||
PRKAG2 |
Subunità regolatoria g2 della proteinchinasiAMP-attivata(AMPK) |
7q36 |
194200 |
|||
Fibrillazione atriale familiare |
||||||
KCNQ1 |
Subunità dei canali del potassio nei miociti atriali |
11p15.5 |
607554 |
|||
KCNE2 |
Subunità accessoria dei canali del potassio |
21q22.1 |
603796 |
|||
KCNJ2 |
Subunità accessoria dei canali del potassio |
17q23.1-q24.2 |
600681 |
|||
NNPA |
Precursore del polipeptide natriuretico atriale A |
1p36-p35 |
612201 |
|||
KCNA5 |
Canale del potassioKv1.5 nellecellule delle camere atriali del cuore |
12p13 |
612240 |
|||
Tachicardia ventricolare polimorfa catecolaminergica |
||||||
hRyR2 |
Recettore rianodinico di tipo 2 |
1q42-q43 |
604772 |
|||
CASQ2 |
Calsequestrina |
1p13.3 |
611938 |
|||