Medicina Genetica

Medicina Genetica (3 Crediti)
Canale A: Prof. Giovanni Romeo
Canale B: Prof. Marco Seri
Medicina Interna:
Prof. Vincenzo Stanghellini
Prof. Marco Lenzi
•Programma
•Testi consigliati
•Valutazione
•Finalità
Programma
I settimana:
Genetica Medica:
Le malattie monogeniche
Eccezioni alla ereditarietà di tipo mendeliano
II settimana:
Analisi Genetica nell’uomo
Studio di alberi genealogici
Polimorfismi del DNA
Analisi di Linkage
Calcolo del rischio
Cenni di Farmacogenomica
I° test esplorativo
III settimana:
Genomica e postgenomica:
L’identificazione di geni malattia
L’uso delle banche dati in medicina genetica
Genetica Medica:
Le malattie cromosomiche
II° test esplorativo
IV e V settimana:
Medicina Interna
Emocromatosi
Trombofilie ereditarie
Cardiomiopatie
Nefropatie
Carcinoma colon-retto
Carcinoma gastrico
VI settimana:
Genetica Clinica:
Diagnosi di una malattia genetica
La consulenza Genetica
La genetica oncologica
III° test esplorativo
VII settimana:
Genetica Clinica:
Cenni di terapia genica
Le malattie poligeniche
Testi consigliati:
Romeo G.
“Dal DNA alle malattie ereditarie” II edizione
Casa Editrice Ambrosiana
Strachan T, Read AP
“Genetica Umana Molecolare” II edizione
UTET
Valutazione:
Prova scritta con domande a risposte multiple sia di
medicina genetica che di medicina interna
Esercizi sul calcolo del rischio, ricostruzione di aplotipi,
etc.
Quando:
Martedì 14 Dicembre 2004
Martedì 18 Gennaio 2005
Prova orale
Quando: due appelli in Febbraio
Giovedì 3 Febbraio 2005 Canale A
Venerdì 4 Febbraio 2005 Canale B
Giovedì 24 Febbraio 2005 Canale A
Venerdì 25 Febbraio 2005 Canale B
Finalità del corso
1. fornire gli strumenti per poter utilizzare in
medicina le nuove conoscenze della genetica
2. abituare a ragionare in termini di prevenzione
della malattia genetica
Medicina Genetica versus
Genetica Medica
La Genetica Medica è basata sullo studio di malattie
genetiche rare, ereditate in modo “mendeliano”
La Medicina Genetica implica il fatto che la genetica
pervade tutta la medicina, incluse le malattie comuni
come l’ipertensione, il cancro, le malattie
cardiovascolari, etc.
(= malattie genetiche complesse)
The Human Genome Project
 1985
- Proposed
 1986
- 89 - Discussed,
debated, and planned
 Oct.
date
1, 1990 - Official start
 Sept.
30, 2005 - Projected
completion date
Definitions




Gene: Introduced by Johansson in
Copenhagen for Mendel’s unit of inheritance
(1909).
Genetics: Introduced by Bateson in England
for the science of inheritance (1905).
Genome: First used by Winkler in Germany
(1920) for GENes and chromosOMEs, i.e. the
complete set of chromosomes and the genes
they contain.
Genomics: Structural and functional study
of genomes (Roderick, Bar Harbor, Me.
1986).
Methods in Human Genetics
1960
1970
1980
1990
2000
2010
‘Chromosomology’
1956
Somatic Cell Genetics
•Gene mapping
•Somatic mutations in cancer
•Inborn errors of metabolism
Molecular Genetics
Transgenic, KO, etc, mice
Database searching
‘In silico cloning’
“ DNA chips ”
Microarray technology
MENDELIAN INHERITANCE IN MAN
( MIM )

CATALOG OF AUTOSOMAL DOMINANT,

AUTOSOMAL RECESSIVE, AND

X-LINKED PHENOTYPES

1^ edizione 1966: 1500 voci – oggi: >14000

Dal 1998: solo in forma elettronica:On-lineMIM

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/
Gene Density
Microbes
1 gene / kb
90% Coding
S. cerevisiae
1 gene / 2 kb
70%
C.elegans
1 gene / 5 kb
40%
A. thaliana
1 gene / 5 kb
20%
D. melanogaster
1 gene / 13 kb
20%
H. sapiens
1 gene / 40 kb
3%
disease models
Comparative Genomics
medicine
behavior
human
Drosophila
mouse
development
physiology
C. elegans
rat
crop yield
genetics
Arabidopsis
yeast
biochemistry
infectious disease
microbes
Power of Comparative Genomics
•
The fly is blind
Mutations in the Pax-6 gene of
Drosophila cause an eyeless phenotype
•
The
child is
blind
•
Mutations in the Pax-6 gene of humans
causes Aniridia “no iris” phenotype
Understanding the
human genome through
comparative genomics
Evolution preserves
function between
species
Genome comparisons
increase the
interpretative capability
Genetic Medicine Paradigm
DNA
RNA
Transcription
50,000 Genes
Proteins
Translation
Modified
Proteins
Post-Translation
Modification
> 1,000,000 Proteins
Information: Critical to Understanding Disease Mechanisms
Biological
Function
Cloned human genes
Genes with mutations
causing human disorders
16773
Total ~ 35,000 genes
1493
23Sep03
SEA 3017
Caratteri Monofattoriali o “mendeliani”
Caratteri Autosomici Dominanti
Caratteri Autosomici Recessivi
Caratteri legati al Cromosoma X
Caratteri Multifattoriali
Caratteri Quantitativi o “continui”
Caratteri Semiquantitativi o “discontinui”
Le malattie monogeniche
1/2000
MALATTIE POLIGENICHE
Sono causate dall’azione di due o più geni e dalla loro interazione con l’ambiente
Hanno frequenza superiore ad un’affetto ogni mille individui
Raffreddore
Autismo
Asma
TBC
Traumi
100% AMBIENTE
Diabete
Obesità
Cancro
(malattie poligeniche o
complesse)
Paraparesi spastica
Fibrosi cistica
Distrofia Muscolare di
Duchenne
100% GENI
Siamo entrati nell’era post-genomica
• Finora le tecnologie
disponibili permettevano
l’analisi di singoli geni
• Oggi possiamo analizzare il
funzionamento di migliaia di
geni
Geni e malattie: una nuova dimensione
sano
normale
Variazione 1:
Mutazione
Variazione 2: polimorfismo
Malattia
monofattoriale
Sano, ma
con una
proteina
che funziona di
più o di meno:
suscettibilità