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laboratori potrebbero utilizzare campioni anonimi di DNA per lo
sviluppo di nuovi test, o condividerli con altri in quanto parte dei
programmi di Controllo di Qualità, a meno che si chieda
specificatamente di non permetter l’uso dei campioni per tale
scopo. Come ogni campione clinico conservato, il DNA viene
considerato parte della cartella clinica di un paziente e quindi su
questo vige il segreto professionale. Ciò significa che l’accesso è
consentito unicamente tramite un professionista nel campo
sanitario.
Cosa succede in un
laboratorio di genetica?
Alcune persone sono preoccupate dal fatto che la polizia possa
accedere al loro DNA. Questo tipo di richiesta è estremamente
rara. Se la polizia volesse accedere ad un campione di DNA da
un laboratorio di genetica (come per il resto della cartella clinica
di un paziente) potrebbe farlo solo sotto emissione da parte della
corte di giustizia di un mandato.
Questo foglietto illustrativo è stato sviluppato con l’aiuto del Dr. Ian M
Frayling, Istituto di Genetica Medica, Ospedale Universitario del Galles,
Cardiff, Gran Bretagna; Dr Domenico Coviello, Laboratorio di Genetica
Medica, Fondazione IRCCS, Milano, Italia ed Genetic Alliance UK.
La traduzione dall’inglese é stata curata dalla Dr. Nadia Ceratto e dal Dr
Domenico Coviello, Ospedale Maggiore Policlinico, Mangiagalli e Regina
Elena, Milano.
Luglio 2009
Questo lavoro è sponsorizzato dal Consorzio EU-FP6 EuroGentest, contratto
n. 512148.
Le Illustrazioni: Rebecca J Kent
www.rebeccajkent.com
[email protected]
Informazioni per pazienti e famiglie
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Cosa succede in un laboratorio di genetica?
Le informazioni che seguono riguardano ciò che accade ad un
campione quando viene inviato ad un laboratorio di genetica. I
punti su cui ci si soffermerà sono:
i differenti metodi impiegati in un laboratorio per
eseguire i test genetici
perché alcuni test vengono effettuati in poco tempo
mentre altri hanno bisogno di molto più tempo
perché in alcuni casi il laboratorio non fornisce risultati
Per informazioni più dettagliate sul perchè prendere in
considerazione l’idea di effettuare un test genetico si consiglia di
leggere il foglietto illustrativo “Cos’è un test genetico?”
Sezione 1. Cos’è un test genetico?
La maggior parte dei test genetici sono un esame del DNA, un
composto presente nelle nostre cellule che fornisce al nostro
corpo le istruzioni per crescere, svilupparsi e funzionare
correttamente. Il DNA è un filamento di messaggi codificati
organizzati in specifiche istruzioni chiamate geni. Gli esseri
umani hanno 30.000 geni diversi,
organizzati a loro volta in un certo
numero di strutture filamentose
chiamate cromosomi. I cromosomi
vengono ereditati dai nostri
genitori, 23 dalla madre e 23 dal
padre: abbiamo dunque due paia
di 23 cromosomi. Se si pensa alla
genetica come ad un libro della
vita, il DNA è le lettere, i geni sono
le parole e i cromosomi sono i
capitoli.
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essere possibile completare l’analisi in quanto non vi è
abbastanza DNA.
I risultati possono essere sbagliati?
Visto che i test genetici hanno delle importanti implicazioni per
un individuo e i suoi familiari, sono trattati con la massima
attenzione. Per assicurarsi che i risultati siano giusti vengono
prese numerose precauzioni. Se viene scoperta una mutazione
viene sempre ricontrollata al fine di essere sicuri che il risultato
sia corretto (sebbene siano utilizzati dei macchinari per
effettuare molte parti del test uno scienziato controllerà i risultati
sempre e comunque). Spesso, gli scienziati effettueranno un
altro test per “controllare” i risultati del primo. Si usano delle
speciali procedure anche per impedire che i campioni non siano
mescolati. Inoltre, molti laboratori fanno parte di programmi di
Controllo di Qualità che permettono che vengano effettuati dei
test genetici affidabili e di buona qualità.
Cosa accadrà al mio campione una volta effettuato il test?
A meno che un paziente chieda che il proprio campione sia
eliminato dopo il test, solitamente il laboratorio terrà il DNA e
potrebbe tenere anche dei campioni di cromosomi. I laboratori vi
potranno sempre fornire informazioni riguardo al vostro
campione e si può richiedere in ogni momento che il proprio
campione venga restituito o che venga distrutto. Effettuare test
per altre malattie sul DNA non è consentito se non con il
consenso del paziente.
Se il paziente ha dato il consenso, quando saranno disponibili
nuovi test, i laboratori potranno effettuarli sui campioni conservati
(se per esempio il test iniziale non aveva fornito alcun risultato). I
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Perchè alcuni test genetici impiegano molto tempo per
essere effettuati mentre altri possono venir essere subito?
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Figura 1: Geni, cromosomi e DNA
Se il laboratorio sa esattamente quale mutazione cercare, visto
che è presente in famiglia o perché il laboratorio sa esattamente
quale parte del gene osservare, il compito si rivela relativamente
facile. Il test potrebbe essere eseguito in una settimana o due.
Tuttavia, se non è stata scoperta alcuna mutazione nella famiglia
o se ci sono un certo numero di geni associati alla malattia, ci
vorrà più tempo per ricevere i risultati. Invece di concentrarsi su
una specifica parte di un gene il laboratorio potrebbe avere
bisogno di analizzare l’intero gene o anche più di un singolo
gene. Questo processo può rivelarsi molto lungo e impiegare
parecchi mesi. La sua durata dipende da un certo numero di
fattori quali quanto grande è il gene e le attrezzature di cui il
laboratorio dispone.
Per esempio, nel caso della distrofia muscolare di Duchenne, la
malattia è causata da mutazioni nel gene chiamato distrofina,
uno dei geni più lunghi che siano conosciuti. Ci sono migliaia di
diverse mutazioni che possono verificarsi, e quindi scoprire una
mutazione che interessa una particolare famiglia può rivelarsi un
processo molto lungo e laborioso. Nel caso della Corea di
Huntington, invece, le mutazioni nel gene huntingtin avvengono
sempre nello stesso breve tratto di gene. Perciò gli scienziati
sanno esattamente cosa cercare nel gene e quindi il test si rivela
relativamente semplice e il procedimento molto più veloce.
Inoltre, la qualità del DNA è un fattore importante. A volte i
laboratori devono prima di tutto controllare il DNA di qualcuno
che è già morto per scoprire la mutazione. Se il DNA di questi è
di scarsa qualità ciò può far raddoppiare o triplicare il tempo
impiegato per trovare la mutazione. In alcuni casi potrebbe non
I cambiamenti di geni o di cromosomi vengono definiti
mutazioni. Si potrebbe pensare alle mutazioni come ad un
cambio di lettere in una parola o un cambio di parole in una
frase. Le mutazioni avvengono casualmente e tutti noi ne siamo
affetti. Gli effetti di una mutazione possono essere positivi,
negativi, o la mutazione può non aver nessun effetto. Ciò
dipende da fattori ambientali, da un fattore casuale, o da
mutazioni in altri geni.
Le mutazioni possono causare problemi se impediscono al gene
o al cromosoma di comunicare le informazioni corrette
necessarie al corpo per funzionare correttamente. I test genetici
dunque servono a scoprire eventuali mutazioni in un particolare
gene o cromosoma. Solitamente i test vengono effettuati su di un
campione di sangue o su di altri tessuti. (In certi casi è possibile
ricavare il DNA da un campione di saliva. Di solito tuttavia gli
scienziati hanno bisogno di una discreta quantità di DNA di
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buona qualità, e per questo si preferisce usare il sangue.) Si
preleva il campione dal paziente e lo si spedisce al laboratorio di
genetica affinché geni e cromosomi siano analizzati.
Solitamente i centri genetici hanno il proprio laboratorio di
genetica. Tuttavia, dato che vi sono moltissimi test per molte
condizioni diverse, non tutti i laboratori possono effettuare ogni
singolo test. Questo è il caso specifico di test per condizioni
genetiche più rare. Perciò, il campione potrebbe essere inviato
ad un altro laboratorio, specializzato in quel determinato tipo di
test che il dottore vuole che sia effettuato.
Serve inoltre ricordare che un test genetico di solito fornisce
informazioni che riguardano unicamente la malattia per cui è
stato effettuato. Non esiste un test generale per tutte le malattie
genetiche. L’obbiettivo di un generico test effettuato in un centro
di genetica è di fornire informazioni riguardo la salute
dell’individuo o della famiglia. Solitamente i centri di genetica non
richiedono test per altre situazioni, quali ad esempio un controllo
della paternità, sebbene possano essere rivelate informazioni
che riguardano questo argomento.
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mutazione è causa di una malattia no. Questo potrebbe essere
causato dal fatto che il cambiamento nel codice del DNA è quasi
impercettibile. Queste mutazioni vengono definite “varianti inclassificate”, e ricevere un risultato del genere può rivelarsi
frustrante per tutte le persone coinvolte. Tuttavia, è di estrema
importanza che un laboratorio non affermi che una mutazione sia
dannosa quando potrebbe non esserlo in quanto ciò potrebbe
portare al fatto che ad una persona venga fatta una diagnosi
sbagliata.
I laboratori possono sempre trovare le mutazioni?
In alcune situazioni anche se viene effettuato un test non viene
trovata una mutazione.
Ci sono svariate ragioni perché ciò accade:
A volte un test viene effettuato solo per le mutazioni più
comuni che causano una particolare malattia. Se il
paziente presenta una mutazione molto insolita il
laboratorio potrebbe non trovarla.
Sezione 2. I laboratori di genetica
Gli scienziati non hanno identificato tutti i geni che
causano la malattia genetica.
Ci sono due tipi principali di laboratori di genetica: uno è
specializzato nell’analisi dei geni ed uno nell’analisi dei
cromosomi.
Il paziente potrebbe non presentare la malattia che
sembra avere, e quindi i ricercatori potrebbero non
studiare il gene giusto.
1) Citogenetica
Se un dottore ha il sospetto che
la malattia genetica sia causata
da un problema su uno dei
cromosomi chiederà ad un
laboratorio di citogenetica di
esaminare i cromosomi del
paziente. Per questo possono
É importante ricordare che le tecniche per effettuare i test
genetici e la nostra conoscenza della genetica sta progredendo
rapidamente. Perciò, anche se una mutazione può non essere
nota attualmente c’è pur sempre una possibilità che nuove
tecniche permettano agli scienziati di scoprirla in futuro.
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Come fa un laboratorio a sapere se una mutazione è
dannosa?
Questa è una domanda molto importante. I laboratori di genetica
hanno un detto che recita: “Tutti possono trovare una mutazione,
ma non tutti possono interpretarla.” Le mutazioni hanno diversi
gradi di gravità e sapere l’effetto che una mutazione può avere
necessita una dettagliata conoscenza della malattia, del gene o
cromosoma, e attenzioni ai dettagli. Quindi, come può un
laboratorio sapere se una mutazione è buona, dannosa o non ha
alcun effetto?
Per prima cosa è importante che un esperto, come un genetista
clinico, esamini il paziente, i suoi familiari e la storia familiare, e
forse anche i risultati di altri esami fatti. Questi forniscono
elementi al genetista riguardo quale gene o cromosoma
investigare. Quindi, per esempio, se il genetista pensa che il
paziente abbia la fibrosi cistica perché mostra i sintomi della
malattia , e un altro membro della famiglia ha avuto la stessa
malattia, sarà prelevato un campione del paziente e sarà
mandato al laboratorio per il test. Il laboratorio riceverà le
informazioni riguardanti il paziente e la storia familiare per
ricercare una delle mutazioni che causano la fibrosi cistica. Se il
laboratorio trova una delle mutazioni che è conosciuta per
essere una delle cause della fibrosi cistica, allora si ha la
conferma che il paziente ha questa malattia.
In alcuni casi un bambino è affetto dalla malattia, anche se i
genitori non presentano la malattia. In questo caso è possibile
che la mutazione sia comparsa per la prima volta al momento
del concepimento. Ciò viene denominato “de novo” (dal latino) o
“nuova” mutazione.
In alcuni casi il laboratorio potrebbe non sapere se una
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essere usati campioni di sangue, pelle o materiale ottenuto
dall’amniocentesi o dal CVS. Per prima cosa vengono coltivate
le cellule. Le cellule sono poi messe su vetrini da microscopio e i
cromosomi sono colorati con una soluzione per renderli visibili.
Figura 2: I cromosomi come appaiono al microscopio.
Per prima cosa il citogenetista controllerà il numero di
cromosomi. Alcune malattie sono causate dal fatto che ci sono
dei cromosomi in più. Una delle più comuni è la sindrome di
Down. Le persone affette da questa malattia solitamente hanno
un cromosoma in più nelle loro cellule. Il citogenetista controllerà
anche la struttura dei cromosomi. I cambiamenti nella struttura
dei cromosomi avvengono quando il materiale che compone un
singolo cromosoma viene spezzato e ricombinato; ciò può
causare l’aggiunta o la perdita di materiale cromosomico. Questi
cambiamenti possono essere così piccoli da essere difficili da
essere identificati. A volte per identificare un cambiamento
troppo piccolo per essere visto al microscopio o per controllare
una mutazione già vista viene utilizzata una tecnica nota come
Ibridazione in situ a Fluorescenza (FISH).
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Fig 3: I cromosomi una volta che sono stati disposti in
ordine: un cariotipo.
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molecolare sta quindi nell’essere capace di leggere
correttamente il codice e scoprirne le mutazioni. Se queste
mutazioni causano che il gene non trasmetta al corpo le
informazioni corrette, compare una malattia genetica.
Diversamente dai cromosomi, il DNA non può essere visto al
microscopio. Il genetista molecolare estrae il DNA dalle cellule e
lo usa per fare delle specifiche reazioni chimiche per leggere il
codice del gene interessato. Per individuare le mutazioni
vengono utilizzate molte tecniche diverse. Controllare la
sequenza del DNA è un metodo comunemente usato.
Fig 4: Una sequenza di DNA: trovate la differenza!
I test citogenetici possono richiedere molto tempo. Il laboratorio
deve innanzitutto coltivare le cellule e ciò richiede almeno una
settimana. Inoltre, può servire circa un’altra settimana per
preparare i vetrini ed analizzare i cromosomi uno alla volta al
microscopio.
2) Genetica Molecolare
Se un medico sospetta una malattia genetica causata da un
cambiamento (mutazione) in un gene, sarà richiesto l’esame del
DNA di un particolare gene ad un laboratorio di genetica
molecolare. Le istruzioni nel DNA sono scritte con un codice di
quattro lettere: A, C, G e T. Il laboratorio di genetica molecolare
è in grado di esaminare la precisa sequenza del codice in un
determinato gene per vedere se ci sono errori, o “errori di
lettura”. Un singolo gene, tuttavia, può essere composto da
10.000 lettere o più del codice del DNA. L’abilità del genetista
Sequenza Normale
Sequenza del paziente
Qui si può vedere una porzione di codice di un gene. Se potete
vedere l’immagine a colori vi renderete conto che ogni lettera del
DNA viene mostrata con un colore diverso. La figura a sinistra
mostra la sequenza normale, mentre quella a destra è di un
paziente. Nella figura a sinistra ogni lettera ha un unico “picco”.
Nella figura a destra, invece, è possibile vedere che il paziente
ha due “picchi” nella stessa posizione, una G (linea nera) ed una
C (linea blu). Questo è indice che c’è una mutazione in questo
punto, su uno delle due paia di cromosomi.
