Dottorato in TECNOLOGIE BIOMEDICHE INNOVATIVE IN MEDICINA CLINICA

Titolo della tesi: Studio della genetica nelle malattie respiratorie: correlazione genotipo-fenotipo in un gruppo di pazienti con discinesia ciliare primaria

INTRODUZIONE La discinesia ciliare primaria (DCP) è una malattia genetica rara caratterizzata da anomalie della struttura e/o della motilità delle ciglia mobili. La genetica potrebbe essere importante per definire la prognosi. OBIETTIVI DELLO STUDIO 1. Caratterizzare geneticamente un gruppo di pazienti seguiti presso la pneumologia pediatrica ed il centro di malattie rare per la DCP del Policlinico Umberto I di Roma; 2. Studiare la correlazione genotipo-fenotipo clinico in pazienti con DCP seguiti presso due centri italiani (Policlinico Umberto I e ASST -Spedali Civili di Brescia). MATERIALI E METODI Lo studio si è svolto in due fasi, la prima che ha previsto l’arruolamento di pazienti seguiti presso il Centro delle Malattie Rare per la DCP del Policlinico Umberto I o presso l’ambulatorio di pneumologia pediatrica che sono stati sottoposti ad un prelievo per estrazione del DNA per l’esecuzione di test genetici (NGS e Array). Se non effettuato in precedenza, sono stati eseguiti l’analisi ultrastrutturale delle ciglia mobili con microscopia elettronica a trasmissione (TEM). Nella seconda fase è stata fatta un’analisi di correlazione genotipo-fenotipo di un gruppo di pazienti con diagnosi di DCP. RISULTATI Sono stati arruolati 44 pazienti (20 maschi, età mediana 30 anni, intervallo 3-67 anni) nel periodo gennaio 2021- gennaio 2023. Un totale di 32/44 ha ricevuto una diagnosi di DCP confermata (attraverso l’esame ultrastrutturale e/o l’esame genetico). In 24 (75,0%) l’NGS ha permesso di identificare una mutazione biallelica in uno dei geni coinvolti nella malattia (DNAH5 (n=7), DNAH11(n=1), CCDC39(n=4), CCDC40(n=5), CCDC114(n=1), CCNO(n=1), HYDIN(n=1), SPAG1(n=1), RSPH4A(n=2), CCDC103(n=1).). Cinque pazienti presentavano solo una mutazione in uno dei geni DCP-correlati. In uno di questi casi l’analisi array ha identificato una duplicazione di 57 kb che interessa gli esoni 57-75 nel gene DNAH5. Per l’analisi genotipo-fenotipo sono stati arruolati 39 pazienti con DCP confermata (21 maschi, età mediana 25,5 anni, intervallo 2,5- 54,3 anni) provenienti da due centri (Policlinico Umberto I di Roma e ASST - Spedali Civili di Brescia). Tutti i pazienti hanno mostrato caratteristiche cliniche comuni, che comprendevano situs inversus viscerum in 22 (56,4%), rinite cronica in 31 (79,5%), sinusite cronica in 26/37 (66,7%), tosse cronica 32/39 (82,1%), distress respiratorio neonatale nel 46,2% (18/39). Un totale di 32/38 (84,2%) pazienti presentano bronchiectasie. 17 sono stati colonizzati almeno una volta da Pseudomonas aeruginosa. Valutando la correlazione genotipo-fenotipo, i pazienti con mutazioni nei geni CCDC39/40 presentavano più frequentemente un deficit ventilatorio alla spirometria (“DNAH5” vs “CCDC39/40” vs “Altri” rispettivamente 25,0% vs 88,9% vs 55,6%, p=0,029) ed un valore del FEV1% significativamente più basso (p= 0,017) rispetto agli altri due gruppi. CONCLUSIONI Il nostro studio ha permesso di confermare l'elevata eterogeneità dei difetti ultrastrutturali e della genetica nel nostro gruppo di pazienti con DCP. I pazienti con mutazione patogenica biallelica in CCDC39/40 sembrano avere una prognosi peggiore rispetto a pazienti con mutazioni in altri geni.