Sindrome di Angelman

La sindrome di Angelman è una malattia genetica causata da difetti dell’imprinting genomico, ovvero mutazioni genetiche o epimutazioni che determinano variazioni dell’espressione del gene UBE3A, localizzato nella regione cromosomica 15q11.2q13, oppure mutazioni che alterano la sequenza del gene stesso.

L’imprinting genomico è un meccanismo genetico di regolazione trascrizionale tramite il quale alcuni geni vengono espressi a seconda dell’origine parentale.

La regolazione genica avviene tramite un meccanismo di metilazione e demetilazione, che consente di silenziare o attivare un gene senza alterarne la sequenza nucleotidica. Esso si verifica al momento della gametogenesi, pertanto durante la spermatogenesi i geni a espressione esclusivamente materna vengono metilati, mentre i geni a espressione paterna vengono demetilati; al contrario durante l’ovogenesi si verificherà il meccanismo opposto.

La maggior parte dei casi con difetti dell’imprinting è riconducibile ai seguenti difetti molecolari:

• Mutazioni geniche;

• Aberrazioni cromosomiche;

• Disomie uniparentali;

• Epimutazioni.

L’alterazione dell’espressione del gene UBE3A può essere dovuta:

• MICRODELEZIONE DELLA REGIONE CRITICA 15q11-q13 di derivazione materna: è la causa più frequente (circa il 70%)in cui risultano deleti i geni UBE3A e ATP10 ma anche altri geni non soggetti ad imprinting ed è correlata comunemente a ipopigmentazione.

• MUTAZIONE SULL’ALLELE MATERNO UBE3A responsabile della sindrome di Angelman nel 5-7% dei casi. Le mutazioni possono essere de novo o trasmesse dalle madri, che risultano portatrici sane.

• DISOMIA UNIPARENTALE del cromosoma 15 nel 2-3% dei casi entrambi i cromosomi 15 sono di origine paterna.

• DIFETTO DELL’IMPRINTING (3-5%)dovuto ad epimutazioni che causano perdita di metilazione del DNA e alterano l’espressione genica.

• ALTRE ANOMALIE CROMOSOMICHE nel 2% dei casi, le cause possono essere associate a traslocazioni o riarrangiamenti che interessano il cromosoma 15.

• CAUSE SCONOSCIUTE nel 15 % dei casi tutti i test diagnostici disponibili risultano negativi.

La diagnosi di AS deve essere confermata da test di laboratorio in modo da fornire informazioni utili per migliorare la prognosi dei pazienti e prevenire eventuali complicanze dovute ad un quadro clinico più o meno grave. La precisione nella diagnosi aiuta infatti a stabilire la giusta correlazione genotipo- fenotipo e può essere di fondamentale importanza per indirizzare la ricerca su nuove terapie farmacologiche.

Il primo test diagnostico da effettuare è il test di metilazione; esso valuta lo stato di metilazione del DNA nella regione 15q11-q13. Quest’ultimo può essere eseguito mediante Southern Blotting, tramite PCR metilazione specifica o tramite l’MS-MLPA.

L’MS-MLPA è largamente utilizzata in quanto, a differenza delle prime due, è in grado di valutare non solo lo stato di metilazione, ma evidenziare anche le microdelezioni, la disomia uniparentale e l’epimutazione.

Al fine di conoscere il meccanismo molecolare che è alla base della sindrome di Angelman, è utile continuare l’analisi con altre metodiche in grado di distinguere e stabilire l’eventuale presenza di disomia uniparentale o microdelezione.

Tramite un’indagine citogenetico-molecolare (FISH, Array-CGH) è possibile definire la presenza di microdelezioni.

Nel caso in cui la MS-MLPA confermi uno stato di alterazione del pattern di metilazione, ma la FISH o l’array CGH (o la MS-MLPA stessa) escludano la presenza della microdelezione della regione 15q11.2-q13, si può passare subito al test dell’UPD.

Il test dell’UPD può essere condotto tramite l’analisi di SNP che mira ad identificare l’origine parentale dei cromosomi 15 del probando. A questo scopo sono necessari anche il DNA del padre e della madre. Se lo stato di UPD viene confermato, sarà necessario procedere anche in questo caso allo studio del cariotipo, per verificare che l’UPD non sia dovuta ad un riarrangiamento cromosomico, come ad esempio una traslocazione Robertsoniana 15:15. Verificare la presenza di un riarrangiamento cromosomico associato a UPD è importantissimo per calcolare il rischio riproduttivo (in caso di traslocazione Robertsoniana 15:15,ad esempio, il rischio riproduttivo per il genitore portatore della traslocazione è del 100%!).

Infine se il test di metilazione è negativo, si procederà allora all’analisi diretta del gene UBE3A, sia tramite sequenziamento dell’intera regione codificante che tramite test di delezione/duplicazione.

Se tutti e tre gli step sopra indicati sono negativi, si può ipotizzare:

• un imprinting defect (ID) consistente in una modificazione epigenetica non evidenziabile dalle tecniche diagnostiche di routine;

• una mutazione genetica in un gene o in una regione cromosomica non nota;

• una diagnosi clinica alternativa a quella di sindrome di Angelman.

Qual è il rischio per una coppia che abbia avuto un figlio affetto da sindrome di Angelman di concepire un secondo figlio affetto dalla stessa sindrome?

Questo rischio è altamente variabile, oscillando fra meno dell’1% e il 100%. La percentuale del rischio di ricorrenza in gravidanze successive dipende dalla causa genetica riconosciuta nel primo figlio. ATTENZIONE: la spiegazione che segue ha valore puramente didattico e non deve in alcun modo considerarsi sostitutiva della consulenza genetica,che è l’unico strumento al quale affidarsi per conoscere esattamente il rischio riproduttivo caso per caso (leggi anche ilDISCLAIMER).

Ecco, a seconda della causa genetica, i rischi riproduttivi per sindrome di Angelman:

1) Microdelezione comune della regione 15q11.2-q13: il rischio di ricorrenza in gravidanze successive può essere inferiore all’1%. Infatti, la microdelezione comune (che è responsabile della sindrome in circa il 70% dei casi) insorge solitamente de novo. In alcuni casi, tuttavia, la microdelezione si trova associata ad un riarrangiamento cromosomico. In tal caso bisogna verificare se il riarrangiamento associato è anch’esso de novo o se è stato ereditato da uno dei due genitori. In effetti alcuni riarrangiamenti bilanciati nella madre possono predisporre all’insorgenza della microdelezione negli oociti e quindi nell’embrione: si pensi ad esempio alle inversioni o alle inserzioni cromosomiche che includono la regione 15q11.2-q13. Altri riarrangiamenti materni, come ad esempio alcune traslocazioni, si associano invece ad un rischio di microdelezione 15q11.2-q13 decisamente inferiore. In tutti questi casi, l’analisi molecolare prenatale tramite FISH, array CGH o MLPA è assolutamente indicata e può dirimere facilmente la situazione.

2) UPD (uniparental disomy) del cromosoma 15: il rischio di ricorrenza si considera basso (inferiore all’1%) nel caso in cui l’UPD sia de novo (non sia cioè la conseguenza di un riarrangiamento cromosomico nei genitori). Nel caso invece in cui uno dei genitori sia portatore di un riarrangiamento cromosomico, il rischio di ricorrenza può andare da meno dell’1% fino al 100% (che si ha nel caso in cui il padre sia portatore di una traslocazione Robertsoniana 15:15).

3) Mutazione puntiforme o grande delezione di uno o più esoni del gene UBE3A: il rischio di ricorrenza è pari al 50% ad ogni gravidanza se lo stesso difetto genetico è riscontrabile nella madre.

4) Imprinting Defect (ID): nel caso della delezione di 6-200 kb, se questa viene confermata anche nella madre, il rischio di ricorrenza è del 50% ad ogni gravidanza. Va però ricordato che circa l’80% di tutti gli ID si stima siano difetti epigenetici non identificabili dalla diagnostica di routine e che possono solo essere sospettati nel caso in cui tutte le altre cause genetiche siano state escluse.

5) Assenza di conferma genetica della diagnosi clinica (nel paziente non è stato cioè possibile identificare alcuna mutazione): il rischio di ricorrenza resta ignoto.