1. Riconoscimento della condizione 2. Ricorso alla diagnosi genetica nei probandi in base al quadro clinico 3. Test a cascata nei familiari sani una volta accertata la presenza di una variante genetica familiare responsabile della patologia 4. Attuazione delle opportune misure preventive e terapeutiche nei soggetti a rischio Per quanto riguarda il punto 1, e' necessario che la diagnosi sia formulata rispettando criteri condivisi dalle societa' scientifiche nazionali e internazionali del settore, da cardiologi esperti di elettrofisiologia e in particolare di cardiopatie aritmiche genetiche. E' stato stimato che le canalopatie occupano meno del 20% della formazione dei cardiologi elettrofisiologi pediatrici e meno del 10% di quella degli specialisti dell'adulto. Cio' implica la necessita' di colmare le carenze formative su questi temi. In merito al punto 2, il grado di evidenza e la forza delle raccomandazioni sull'esecuzione del test genetico variano tra le diverse patologie (Tabella 14) e dipendono: 1) dalla sensibilita', specificita', potere predittivo positivo (PPV) e potere predittivo negativo (diversi tra i gruppi di patologie considerati) in relazione al quadro clinico 2) dalla disponibilita' di interventi terapeutici/preventivi efficaci (solo per alcune patologie le persone a rischio possono giovarsi di trattamenti efficaci, a volte specifici per particolari assetti genetici). Per una stessa condizione il grado di evidenza in favore dell'esecuzione del test genetico diagnostico puo' essere diverso a seconda del quadro clinico. Per il punto 3, l'esecuzione del test genetico a cascata nei familiari sani a rischio e' sempre raccomandata quando sia stato individuato il difetto genetico responsabile del quadro clinico del probando. Non e' invece considerata l'esecuzione del test in persone sane con storia familiare positiva qualora non sia stata individuata la variante genetica causale familiare oppure non sia stato condotto nessun test su un parente affetto. Infine, per il punto 4, le misure raccomandate, per le quali sono necessarie competenze cliniche specifiche, comprendono: uso di farmaci per ridurre il rischio di episodi aritmici, controindicazione di specifici farmaci che possono innescare episodi aritmici, impianto di defibrillatori, denervazione simpatica cardiaca sinistra, identificazione e correzione di anomalie elettrolitiche causate da alimentazione o episodi di vomito/diarrea, valutazione dell'opportunita' di eseguire attivita' fisica a livello competitivo. E' raccomandato un approccio multidisciplinare, con il coinvolgimento di cardiologi specializzati nelle patologie cardiache ereditarie e genetisti, per assicurare la competenza necessaria a svolgere una adeguata consulenza genetica. E' opportuno che il processo di consulenza pre- e post-test e il test genetico stesso siano svolti presso centri esperti nella valutazione genetica e nel trattamento delle suddette patologie. L'analisi di un grande numero di geni aumenta inoltre la probabilita' di individuare varianti genetiche di significato incerto (VUS). La probabilita' di individuare VUS varia tra le diverse patologie. Anche per tale motivo si raccomanda di non eseguire questi test in assenza di chiare indicazioni derivate dall'analisi clinica, ne' tanto meno come screening nella popolazione generale o in particolari gruppi di soggetti sani (es, atleti o prima di intraprendere attivita' sportive). In casi dubbi puo' essere utile inviare prima il paziente ad un centro di riferimento. Tabella 14. Raccomandazioni per i test genetici nelle cardiopatie genetiche aritmiche e strutturali. Parte di provvedimento in formato grafico Raccomandazioni ed Obiettivi Cap.8 d Da quanto esposto emergono le seguenti priorita', rispetto alle quali sono identificabili i relativi interventi (Tabella 15): - Promuovere il ricorso alla diagnosi genetica nei probandi e di programmi organizzati di screening a cascata nei familiari sani. La disponibilita' di sufficienti evidenze scientifiche mette il Sistema Sanitario in condizione di inserire tale screening in modo sistematico nell'ambito dei servizi offerti alla popolazione di riferimento (come definita dalle Linee-guida: v. dopo). Si identifica quindi un intervento di sanita' pubblica con le seguenti caratteristiche: basato su valutazioni di efficacia sperimentale; organizzato per profili di assistenza e quindi non soltanto delegato alla competenza/sensibilita'/iniziativa tecnico-professionale; mirato all'equita' e quindi basato sul coinvolgimento attivo della popolazione destinataria; dotato di un esplicito sistema informativo e di valutazione. Sono disponibili LG e raccomandazioni a livello internazionale ma appare comunque utile verificarne la contestualizzazione nel Sistema Sanitario italiano. - Contestualizzare linee-guida per la il ricorso alla diagnosi genetica nei probandi e dello screening a cascata nei familiari sani. Tale obiettivo puo' essere conseguito in armonia con il Sistema nazionale linee guida (SNLG) che e' impostato per elaborare raccomandazioni di comportamento clinico basate sugli studi scientifici piu' aggiornati, secondo il proprio metodo; e' riconducibile a tale processo anche la collaborazione con societa' scientifiche ed esperti di settore. In tale framework di livello nazionale potra' essere prodotta una contestualizzazione di una linea-guida. La successiva fase di implementazione e' riconducibile alle responsabilita' e metodi della programmazione e management dei servizi sanitari regionali e richiede un processo esplicito di recepimento e applicazione - Organizzazione di un percorso. Assunto che la linea-guida riguarda per definizione la dimensione tecnico-professionale; le raccomandazioni derivate dalla L-G devono portare alla implementazione di un'organizzazione in grado di accogliere la popolazione target in un percorso esplicito, basato su "nodi organizzativi" chiaramente definiti e procedure di "ingaggio" precise ed esplicite. Si tratta quindi di definire un PDTA che prenda in carico gli individui destinatari dello screening. Tabella 15. Interventi identificabili Parte di provvedimento in formato grafico 8.e Valutazioni economiche Il quadro generale Ci sono voluti $ 1 miliardo e 13 anni per sequenziare la prima bozza del genoma umano. Da quel momento, la tecnologia di sequenziamento si e' evoluta e il costo del sequenziamento di un intero genoma e' sceso a un tasso che supera la legge di Moore. Il costo di sequenziamento dell'intero genoma e' sceso da $100-$300 milioni nel 2001 a circa $ 10 milioni nel 2007. Tale prezzo, pero', limitava il sequenziamento solo a laboratori con un'alta competenza, ben finanziati, o a iniziative pubbliche. Nel 2008, grazie a nuove ricerche e all'avanzamento della tecnologia (con strumenti di sequenziamento del DNA di seconda generazione) si e' avuta un'accelerazione nella capacita' di sequenziamento di interi genomi, ad una velocita' di gran lunga superiore a quella sperimentata dall'industria dei semiconduttori e computer. Nel 2009, il costo e la durata del sequenziamento di un intero genoma erano ulteriormente diminuiti, rispettivamente, a $ 50.000 e due mesi. A maggio 2011, il prezzo per il sequenziamento di interi genomi umani era sceso a $ 5.000 per genoma. Nel gennaio 2014, una nuova tecnologia ha permesso di sequenziare il genoma umano a un prezzo pari a $ 1,000 (anche se il prezzo di $ 1000 non riflette il costo di interpretazione dei dati genomici). Questa cifra rappresenta una soglia importante, una soglia critica di costo che ha posto il sequenziamento in linea con altre indagini diagnostiche avanzate. Guardando al futuro, quello che si puo' osservare e' che l'innovazione nelle tecnologie e strategie di sequenziamento del genoma non sembra rallentare. Inoltre, i fattori chiave da considerare nello stimare il costo futuro per ottenere una sequenza del genoma umano - in particolare, la quantita' di genoma (intero vs. esoma), la qualita' e l'analisi dei dati associati (se necessaria) - rimarranno probabilmente gli stessi. Cio' dovrebbe portare a pensare che si possa verificare una continua riduzione del costo per il sequenziamento del genoma umano. Tuttavia, con le piattaforme di sequenziamento gia' oggi previste nei prossimi anni, la tipologia dei dati di sequenza generati e i costi ad essi associati continueranno ad avere una dinamica molto sostenuta: ci saranno infatti sempre piu' informazioni, di maggiore qualita', anche se a costi unitari piu' bassi. Questo comportera' che nei prossimi anni, per quanto si possa immaginare un'ulteriore discesa dei prezzi, la stima del costo di sequenziamento dipendera' molto dalla velocita' con la quale da un lato crescera' la quantita' e qualita' dei dati di sequenziamento e dall'altra scenderanno i costi unitari. Cio' che invece non appare possibile nei prossimi anni e' che il costo di integrazione del sequenziamento nella pratica clinica possa seguire i costi di produzione delle sequenze di DNA. Allo stesso modo, vi saranno problemi nel vedere scendere i costi di interpretazione delle varianti genomiche. Infatti, fin tanto che l'interpretazione dipendera' dall'utilizzo di capitale umano altamente qualificato, dato il tasso di nuove varianti che non sara' presente nei database e il tempo necessario per valutare o rivalutare le varianti, sara' improbabile che i costi di interpretazione delle varianti possano scendere allo stesso ritmo dei costi di generare sequenze di DNA. Allo stato attuale, la capacita' di raccogliere dati di sequenziamento supera di gran lunga la capacita' della comunita' medica di interpretare, capire e agire di conseguenza. Le attuali tendenze nelle tecniche di analisi dei big-data e l'avanzamento degli algoritmi di intelligenza artificiale potrebbero portare a sviluppare strumenti di supporto decisionale per aiutare gli operatori sanitari a identificare e gestire al meglio i pazienti con specifiche caratteristiche genetiche. In quel caso, l'IT in campo medico trasformera' la pratica della medicina. Rimarranno alti anche i costi delle infrastrutture che possono permettere ai clinici di usare il sequenziamento. Infatti, secondo Christensen et al. (2015) la maggior parte dei ragionamenti sui costi di sequenziamento genomico e' concentrata sui costi per paziente di sequenziamento, reporting e follow-up medico. Una componente fondamentale che spesso viene trascurata e' quella delle esigenze infrastrutturali per il sequenziamento genomico, che sono molto alte. L'interpretazione delle varianti puo' richiedere ingenti sforzi in termini di strutture, personale, e software, che vanno realizzati ad hoc per le esigenze di analisi immediata, per quelle di ri-analisi, e per l'integrazione delle informazioni genomiche con altri tipi di informazioni (tipicamente provenienti da cartelle cliniche). Inoltre, l'archiviazione dei dati, la manutenzione, il trasferimento e il processo di analisi sono tutte attivita' che hanno bisogno di notevoli risorse, e si prevede che in futuro possano rappresentare una percentuale crescente dei costi complessivi di sequenziamento. Infatti, il corpo umano e' costituito da circa 20 trilioni di cellule viventi, ognuna delle quali contiene circa 20.000-22.000 geni che codificano proteine, senza contare quelli che codificano solo per RNA. La quantita' di dati che sono stati e saranno prodotti dal sequenziamento, dalla mappatura e dall'analisi dei genomi spingera' facilmente questa branca della medicina nel regno dei Big Data. Ogni genoma umano e' composto di oltre 3 miliardi di coppie di basi. Cio' equivale a 100.000 gigabyte di dati. Il sequenziamento di molti genomi umani fara' tranquillamente raggiungere fino a centinaia di petabyte di dati (un petabyte e' 1015 byte di informazioni digitali), e i dati creati dall'analisi delle interazioni dei geni moltiplica in modo notevole questi volumi. Queste enormi quantita' di dati - unite con altrettante enormi quantita' di dati fisiologici, clinici e ambientali raccolti dai sensori indossabili ("wearable technologies") - permetteranno ai sistemi sanitari di fornire in modo efficace le cure personalizzate. Tuttavia, sara' anche necessario per il sistema essere in grado di padroneggiare l'arte e la scienza dell'analisi di grandi quantita' di dati. Con queste premesse, si potra' anche arrivare a un punto in cui il costo di resequencing dei pazienti diventera' meno costoso della memorizzazione del file contenente le informazioni genetiche per la sua ri-analisi. Inoltre, non vanno trascurati i costi relativi ai programmi di formazione che sono specifici per le esigenze di sequenziamento genomico. L'evoluzione della tecnologia genomica avra' importanti implicazioni sulla forza lavoro. Sara' necessario avere programmatori e analisti altamente qualificati per interpretare dati complessi. L'aumento dello screening preventivo richiedera' molteplici professioni sanitarie (ad esempio dietisti e farmacisti) che saranno coinvolte nel processo di risposta terapeutica del programma di screening. Tuttavia la formazione, assunzione e il mantenimento del personale di laboratorio e' visto come una sfida. Vi e' una carenza di patologi cosi' come di staff tecnico. Molti medici non genetisti hanno una limitata comprensione della genetica delle malattie di cui si occupano o della genetica in generale. La formazione degli operatori sanitari potrebbe iniziare con l'integrazione della genomica nei programmi di formazione primaria, oltre alla formazione dei professionisti esistenti. Allo stesso modo l'istruzione pubblica dovrebbe intervenire con l'integrazione di corsi di genetica nei curricula della scuola (come fatto per l'informatica). Contemporaneamente, andrebbe cercato un piu' ampio coinvolgimento della comunita', cui andrebbero spiegati meglio il ruolo, le potenzialita' e i limiti di questa branca della scienza medica. La medicina basata sulla genomica offre l'incredibile promessa e il potere di rivoluzionare la cura clinica, e cambia in modo esponenziale come analizzare le informazioni sanitarie. Quanto fino ad ora presentato deve porre in risalto che la rivoluzione genomica, e la sua integrazione nel sistema sanitario, avranno effetti clinici, etici, sociali ed economici che vanno ben oltre il settore sanitario e coinvolgeranno ampie parti del sistema economico, in particolare quelle ad alto valore aggiunto. E' per questo motivo che in paesi come gli Stati Uniti, il Regno Unito e la Cina negli ultimi anni si sono avviati piani nazionali d'investimento ambiziosi, volti a sviluppare una strategia nazionale capace di sostenere l'industria tecnologica piu' avanzata. In Europa, paesi quali Estonia, Germania, Olanda e Slovenia hanno iniziato a integrare la medicina genomica all'interno dei loro sistemi sanitari. Piu' recentemente, in Francia, e' stato proposto un piano nazionale della genomica che ha i seguenti obiettivi: a) definire l'importanza del sequenziamento del genoma nella medicina di oggi; b) prevedere gli sviluppi che potrebbero essere attesi nel corso dei prossimi dieci anni; c) fornire alla Francia una posizione di rilevante importanza nel settore della ricerca genomica; d) definire come nei prossimi 10 anni la genomica possa integrarsi negli attuali piani e nelle priorita' di assistenza sanitaria, cercando di garantire la coerenza tra l'attivita' dei medici e le strategie sulle linee di ricerca nazionali; e, infine, e) valutare le sfide che la genomica porta in termini di innovazione, capitalizzazione e sviluppo economico, tenendo conto dei vincoli posti dagli aspetti tecnologici e etici. La complessita' del fenomeno e le ricadute che esso potrebbe avere sul paese implicano la necessita' di integrare il sistema sanitario con il sistema industriale e con quello della ricerca. Questo e' anche il modello dominante che si sta imponendo a livello mondiale, con attivita' coordinate ad altissimo livello ("The 100,000 Genomes Plan" coordinato dal Primo Ministro inglese, o l'iniziativa USA della "Precision Medicine Initiative" coordinata dal Presidente Barack Obama). Gli interessi in gioco, le ricadute in termini economici e le aspettative in termini di salute indicano chiaramente come il tema della genomica debba essere affrontato a livello di "sistema-paese" e non, invece, come un fenomeno legato al solo settore sanitario. A testimonianza di cio', basti considerare che la Gran Bretagna abbia investito 300 milioni di sterline per "The 100,000 Genomes Plan" (che in quattro anni sequenziera' 100mila genomi di 70mila pazienti e relativi familiari) e gli Usa abbiano destinato oltre 200milioni di dollari solo per capire come investire nella «Precision Medicine Initiative», con l'obiettivo del sequenziamento di un milione di genomi. Si tratta anche in questo caso di investimenti a fondo perduto, ma strategici perche' in quei Paesi si e' capito che la ricerca e l'innovazione nel campo della genomica assicurano sviluppo economico. Come ha ricordato il presidente Obama, ogni dollaro investito nel costoso Progetto Genoma Umano si moltiplica per 140! I costi della genomica e la sostenibilita' per l'SSN Uno dei potenziali scenari che la rivoluzione genomica sembra aprire e' quello di una medicina personalizzata in cui i test genomici saranno in grado di identificare le anomalie clinicamente rilevanti nelle prime fasi del decorso della malattia, guidando cosi' gli operatori verso scelte tempestive ed efficaci. Con la medicina personalizzata si potra' quindi: - spostare il focus della medicina dalle cure alla prevenzione; - indirizzare la scelta della terapia ottimale per il paziente e ridurre i tentativi ed errori di prescrizione; - evitare le reazioni avverse al farmaco; - aumentare l'aderenza del paziente al trattamento; - migliorare la qualita' della vita del paziente; - capire meglio gli usi ulteriori o alternativi dei farmaci. La grande opportunita' che la genomica offre e', dunque, la sua capacita' di introdurre nuovi modelli scientifici, medici e di business. Attraverso l'introduzione della medicina personalizzata si potranno segmentare le popolazioni in gruppi di pazienti con caratteristiche che li legheranno a una maggiore o minore probabilita' di rispondere a un particolare trattamento o evitare gli effetti collaterali dello stesso. In tal modo, quello che si cambia non e' solo il modo con il quale si sviluppano i farmaci, ma anche la pratica della medicina. Con la diffusione di ultra-high-throughput sequencing, un numero sempre piu' elevato di pazienti potrebbe beneficiare di indagini genomiche di routine: non solo i pazienti affetti da malattie rare e tumori, ma anche quelli con particolari malattie comuni. L'accesso alla medicina genomica rappresenterebbe, quindi, una sfida interessante per la salute pubblica. Se tutto cio' si realizzasse, si potrebbe quindi immaginare che la medicina "genomicamente informata" aiuterebbe a controllare il costo complessivo delle cure sanitarie, poiche' costera' meno e potra' fornire una migliore assistenza lungo tutto l'arco di vita del paziente. Su questo punto, pero', i pareri sono in parte discordanti. Infatti, a oggi, lo stato delle cose su questi temi non e' ancora del tutto chiaro, non essendo noti molti degli effetti che questa rivoluzione potra' avere a valle dei sistemi sanitari, sia in termini di costi, sia di organizzazione e gestione del sistema. Da un lato c'e' chi sostiene che si possano avere sostanziali risparmi sulla spesa sanitaria in virtu' di vari fattori: un numero ridotto di costose e inutili procedure diagnostiche; test piu' sensibili e piu' veloci; riduzione di trattamenti farmacologici inefficaci e potenzialmente pericolosi (con la conseguente necessita' di dover trattare le reazioni avverse); maggiori benefici sociali ed economici derivanti da un significativo miglioramento della speranza di vita in buona salute. In parallelo, un nuovo quadro industriale innovativo sara' costruito, e sara' fonte di sviluppo economico e di occupazione. Dall'altro, c'e' chi sostiene che questa visione ottimistica del futuro possa essere in qualche modo alterata da una serie di incertezze, tra cui: 1) la reale capacita' di identificare variazioni genomiche clinicamente rilevanti nell'intero genoma umano; 2) l'esistenza di errori potenziali sia nell'analisi tecnica che in quella computazionale3 ; 3) la capacita' di gestire e distribuire le enormi quantita' di informazioni derivanti dalla genomica, e la successiva disponibilita' di efficaci interventi clinici che possano trovare giovamento da tale analisi genomica; 4) e la capacita' di dimostrare che la pratica della medicina genomica possa risultare, nei fatti, una migliore alternativa sia per gli individui, sia per la societa', sia per i costi dell'assistenza sanitaria. Inoltre, c'e' chi sostiene che anche se il maggiore utilizzo della genetica e della genomica nel settore sanitario ha il potenziale per ridurre le diagnosi errate, eliminare i trattamenti inefficaci e aiutare i pazienti a essere dimessi prima - aspetti che potrebbero rappresentare il beneficio finanziario diretto per il SSN - tutto cio' avra' piu' effetto sulla qualita' della vita dei pazienti che sui costi del SSN. Infatti, con molta probabilita' questi saranno in crescita a causa di nuovi investimenti in tecnologie e infrastrutture e di potenziali nuovi servizi sanitari che verranno a crearsi una volta che la genomica sara' disponibile. Inoltre, con la personalizzazione della medicina se da un lato si miglioreranno le cure, dall'altro si rendera' sempre meno possibile abbattere i costi su numeri elevati di pazienti, con un aumento dei costi unitari. Secondo Lu e Cohen (2015) la medicina genomica non sara' uno strumento di contenimento dei costi di per se', ma piuttosto una rivoluzione con il potenziale per abbassare la curva dei costi dell'assistenza sanitaria. Le promesse di "costo-efficacia" non implicano necessariamente la "riduzione dei costi". Infatti, secondo gli autori, attualmente, non si sa in che modo l'adozione sistematica della medicina genomica nella pratica clinica potra' impattare sui costi sanitari. In una recente rassegna condotta da Phillips et al. (2015), molti test di medicina personalizzata hanno dimostrato di essere "costo-efficaci", anche se pochi sono risultati essere "cost saving". Considerando che molti altri test di questo tipo disponibili sul mercato e non sono stati valutati nella rassegna e che tanti sono i nuovi test che stanno arrivando sul mercato, saranno necessari ulteriori dati e studi per capire il valore di tali procedure al fine di informare meglio il processo decisionale e la valutazione delle priorita' in genomica. Recentemente una serie di studi condotti su pazienti in eta' pediatrica hanno provato a rispondere in modo scientifico a questa domanda. Valencia et al. (2015) hanno effettuato uno studio prospettico in cui hanno ottenuto evidenze a favore dell'utilita' diagnostica e clinica del "singleton WES" come un test di sequenziamento di primo livello per i bambini con un sospetto di disturbo monogenico. Il costo-efficacia del WES e' stato facilmente dimostrato mettendo a confronto i costi del WES con quelli sostenuti fino a quel punto nell'odissea diagnostica affrontata dai pazienti. Inoltre, e' stato dimostrato che, in alcuni casi, puo' essere piu' conveniente eseguire il WES fin dall'inizio. Stark et al. (2016) hanno, invece, valutato in modo prospettico l'utilita' diagnostica e clinica di Singleton WES come test di primo livello nei bambini con sospetta malattia monogenica. Di 80 bambini arruolati, 46 hanno ricevuto una diagnosi genetica molecolare attraverso Singleton WES (57,5%) rispetto ai 11 (13,75%) che ha subito le indagini standard, nello stesso gruppo di pazienti. La gestione clinica e' cambiata dopo la diagnosi in 15 dei 46 partecipanti con diagnosi (32,6%). Dodici genitori hanno ricevuto una diagnosi genetica a seguito di test a cascata, e 28 coppie sono state identificate come ad alto rischio di recidiva nelle gravidanze future. Il "singleton WES" ha ottenuto risultati migliori rispetto alle procedure standard sia in termini di tasso di diagnosi, sia di benefici dall'avere una diagnosi certa, vale a dire, l'impatto sulla gestione del bambino e una maggiore chiarezza immediata sui rischi della riproduzione per la famiglia allargata. Secondo lo studio il WES e' riuscito a ridurre a circa un terzo i costi delle indagini (da 25.000 dollari a 9.000 dollari per paziente se WES e' fatta subito). La conclusione che e' possibile trarre da questa breve rassegna dell'effetto sui costi per l'SSN della rivoluzione genomica e' che nei prossimi anni la genomica non portera' a un calo dei costi in sanita'. Cio' che, invece, ci si dovra' aspettare e' una riduzione dei costi per anno di vita guadagnato e passato in buona salute (Quality Adjusted Life Year - QALY). Questa conclusione e' supportata principalmente dalla storia delle scoperte in medicina e dal loro riflesso in termini di costi sui sistemi sanitari. Negli anni, molte delle attuali tecniche e delle conoscenze, che oggi sono solo agli albori, miglioreranno e aumenteranno, permettendo di abbassare i costi unitari. Abbiamo, quindi, un ampio motivo di essere fiduciosi che la vitalita' economica della medicina genomica sara' stabilita nei prossimi 5 anni, ma la difficolta' di questa sfida non deve essere sottovalutata. Lo scenario dei costi Fatte queste premesse, qui di seguito e' presentato un semplice schema che permettere di stimare i costi di esercizio legati alla fornitura di una serie di servizi di genomica, cosi' come ipotizzato nel "France Genomic Medicine Plan 2025". In termini di assistenza l'obiettivo del piano e' di ottenere l'integrazione della medicina genomica nel percorso di cura e la gestione delle malattie comuni. Cio' significa realizzare, entro il 2025, un percorso di cure primarie con la medicina genomica per tutti i pazienti francesi affetti da tumore, o da una malattia rara o da una malattia comune, dando alcune priorita' per speciali patologie. Entro il 2020, il sistema dovrebbe sequenziare circa 235.000 genomi ogni anno. Oltre tale data il sistema sara' ampliato per coprire tutte le malattie comuni. Nella Tabella 16, sono riportate una serie di stime preliminari per permettere di capire quale potrebbe essere l'impatto di breve-medio periodo dell'introduzione su una piu' ampia scala delle attivita' di genomica in Italia. La prima colonna riproduce lo scenario al 2020 applicato nel piano della genomica francese. I dati di costo del piano francese sono ottenuti partendo da un costo medio di sequenza di € 1690. Le colonne dalla 2 alla 4 rappresentano, invece, potenziali scenari applicabili all'Italia tra il 2017 e il 2025. I dati di domanda di servizi di genomica sono stati ottenuti guardando alle stime francesi e considerando le incidenze di nuovi tumori e il numero di malattie rare esistenti in Italia. In particolare, il numero di analisi per paziente da fare e' stato ottenuto considerando 3 sequenziamenti per le malattie rare (1 per il paziente e 2 per i genitori), un sequenziamento per le malattie comuni e 3 per i tumori (1 per il paziente, uno per le metastasi e 1 per la biopsia liquida). Il costo del sequenziamento e' stato ipotizzato pari a quello francese. Il quadro complessivo che si ottiene in termini di costi annui e' riportato nella sezione 4 della Tabella 16. Sulla base delle ipotesi fatte, il budget impact per l'Italia potrebbe variare da un minimo di 845 a un massimo di 2,298 milioni di euro/anno, a seconda del numero di pazienti trattati. Nella sezione 5 sono, invece, riportati i dati cumulativi per un quinquennio. Va chiarito che questi costi fanno riferimento alla sola fase di indagine (diagnostica) e non includono eventuali costi legati alla terapia, ne' considerano risparmi provenienti da riduzione di altri accertamenti. Vanno quindi considerato come una stima dei costi aggiuntivi dovuti all'introduzione delle analisi genomiche in Italia. Occorre inoltre evidenziato che lo scenario previsto al 2025 prevede la somministrazione di test genetici completi ad una popolazione di 680.000 individui, un numero che potrebbe includere tutti i circa 500.000 nuovi nati in un anno in Italia (e per i quali le informazioni del genoma sono quelle piu' durature e quindi di maggiore investimento), ed avere a disposizione altri 180.000 test da somministrare ad altri pazienti. Una tale considerazione potrebbe aprire un utile dibattito sulle priorita' in termini di effettuazione delle analisi genetiche: fino a che punto puo' essere utile definire strategie di analisi per sotto-campioni della popolazione? Puo' avere senso analizzare un paziente ultra-sessantenne con tumore o una malattia complessa? Tabella 16. Stima dei costi della genomica per il SSN in Italia Parte di provvedimento in formato grafico Bibliografia 1. Parere «Gestione degli incidental findings nelle indagini genomiche con le nuove piattaforme tecnologiche». Comitato Nazionale per la Bioetica. 17 Marzo 2016. 2. R.C. Green, J.S. Berg and W.W. Grody et al. for the American College of Medical Genetics and Genomics, Recommendations for Reporting of Incidental Findings in Clinical Exome and Genome Sequencing, "Genetics in Medicine", 2013, 15, no. 7, pp. 565-574 3. Parere «Biobanche pediatriche». Comitato Nazionale per la Bioetica. 11 Aprile 2014 4. Borry P, Cornel MC, Howard HC. Where are you going, where have you been: a recent history of the direct-to-consumer genetic testing market. J Community Genet. 2010 Sep;1(3):101-106 5. Shehata J, Kooijman E, Ianuale C. Ethical implications and legislative control of direct-to-consumer genetic testing in Europe. IJPH 2012; 9:12-14. 6. Mavroidopoulou V, Xera E, Mollaki V. Awareness, attitudes and perspectives of direct-to-consumer genetic testing in Greece: a survey of potential consumers. J Hum Genet. 2015; 60, 515-523 7. Agurs-Collins T, Ferrer R, Ottenbacher A, Waters EA,3 Mary E. O'Connell,1 and Jada G. HamiltonPublic Awareness of Direct-to-Consumer Genetic Tests: Findings from the 2013 U.S. Health Information National Trends Survey. J Cancer Educ. 2015 ; 30(4): 799-807 8. Covolo L, Rubinelli S, Ceretti E, Gelatti U. Internet-Based Direct-to-Consumer Genetic Testing: A Systematic Review. J Med Internet Res 2015;17(12):e279 9. Hogarth S, Javitt G, Melzer D. The current landscape for direct-to-consumer genetic testing: legal, ethical, and policyissues. Annu Rev Genomics Hum Genet 2008; 9:161-182. 10. US Food and Drug Administration (2015) FDA permits marketing of first direct-to-consumer genetic carrier test for Bloom syndrome. Available at:www.fda.gov/NewsEvents/Newsroom/PressAnnouncements/ucm435003.htm. 11. Slokenberga S. Direct-to-consumer Genetic Testing: Changes in the EU Regulatory Landscape. Eur J Health Law [Internet]. 2015;22(5):463-80. 12. Borry P. Direct-to-consumer genetic testing : from ethical concerns to policy answers. 2013;6(3):114-7 13. Kalokairinou L, Howard HC, Borry P. Current developments in the regulation of direct-to-consumer genetic testing in Europe. Med Law Int [Internet]. 2015;15(2-3):97-123. 14. Rafiq M, Ianuale C, Ricciardi W, Boccia S. Direct-to-consumer genetic testing: a systematic review of european guidelines, recommendations, and position statements. Genet Test Mol Biomarkers. 2015 Oct;19(10):535-47 15. Borry P, van Hellemondt RE, Sprumont D, Fittipaldi C, Jales D, Rial-Sebbag E, Spranger TM, Curren L, Kaye J, Nys H, Howard H. Legislation on direct-to-consumer genetic testing in seven European countries Eur J Hum Genet. 2012; 20(7): 715-721. 16. Hellemondt RE Van, Hendriks AC, Breuning MH, Calsbeek H, Mellitus D, Society N, et al. Regulating the Use of Genetic Tests: Is Dutch Law an Example for Other Countries With Regard To Dtc Genetic Testing? Amsterdam Law Forum. 2010) 17. Webborn N, Williams A, McNamee M, Bouchard C, Pitsiladis Y, Ahmetov I, et al. Direct-to-consumer genetic testing for predicting sports performance and talent identification: Consensus statement. Br J Sports Med [Internet]. 2015;49(23):1486-91). 18. Vrecar I, Peterlin B, Teran N, Lovrecic L. Direct-to-consumer genetic testing in Slovenia: availability, ethical dilemmas and legislation. 2015;84-9 19. Kechagia S, Mai Y, Vidalis T, Patrinos G.P., Vayena E. Personal Genomics in Greece: An Overview of Available Direct-to-Consumer Genomic Services and the Relevant Legal Framework. Public Health Genomics 2014;17:299-305 20. Melzer D, Hogarth S, Liddell K, Ling T, Sanderson S, Zimmern RL. Genetic tests for common diseases: new insights, old concerns. BMJ 2008; 336:590-593. 21. Wright CF, Hall A, Zimmern RL. Regulating direct-to-consumer genetic tests: what is all the fuss about? Genet Med 2011; 13:295-300. 22. Veenstra DL1, Piper M, Haddow JE, Pauker SG, Klein R, Richards CS, Tunis SR, Djulbegovic B, Marrone M, Lin JS, Berg AO, Calonge N. Improving the efficiency and relevance of evidence-based recommendations in the era of whole genome sequencing: an EGAPP methods update. Genet Med 2013; 15:14-24. 23. European Academies Science Advisory Council (2012) Direct-to-consumer genetic testing for healthrelated purposes in the European Union. Available at: www.easac.eu/fileadmin/Reports/EASAC Genetic Testing Web complete.pdf , accessed April 26, 2015. 24. Scheuner MT, Sieverding P, Shekelle PG. Delivery of genomic medicine for common chronic adult diseases: a systematic review. JAMA. 2008 Mar 19;299(11):1320-34 25. Wright CF, Gregory-Jones S. Size of the direct-to-consumer genomic testing market. Genet Med 2010; 12:594 26. Howard HC, Borry P. Direct-to-consumer genetic testing: more questions than benefits? Per Med 2008; 5:317-320. 27. Borry P, Howard HC, Senecal K, Avard D.Direct-to-consumer genome scanning services. Also for children? Nat Rev Genet 2009; 10:8. 28. Borry P, Howard HC, Senecal K, Avard D. Health-related direct-to-consumer genetic testing: a review of companies' policies with regard to genetic testing in minors. Fam Cancer 2010; 9:51-59. 29. Howard HC, Knoppers BM, Borry P (2010) Blurring lines. EMBO Rep 11:579-582. 30. European Parliament, Directorate General for Internal Policies (2013) DTC GT; Science and Technology Options Assessment Annual Report 2012. Available at: www.europarl.europa.eu/stoa/webdav/site/cms/shared/4 publications/a nnual reports/STOA Annual Report 2012.pdf, accessed April 26, 2015. 31. https://www.genome.gov/12011238 32. Eckburg, P. B., Bik, E. M., Bernstein, C. N., Purdom, E., Dethlefsen, L., Sargent, M., Gill, S. R., Nelson, K. E., and Relman, D. A. (2005). Diversity of the human intestinal microbial flora. Science 308(5278): 1635-1638. 33. Martins dos Santos V, Müller M, de Vos WM. Systems biology of the gut: the interplay of food, microbiota and host at the mucosal interface. Curr Opin Biotechnol 2010; 21:539-50. 34. Salonen A, de Vos WM, Palva A. Gastrointestinal microbiota in irritable bowel syndrome: present state and perspectives. Microbiology. 2010;156(Pt11):3205-15. Epub 2010 Aug 12. 35. Zoetendal EG, Rajilic-Stojanovic M, de Vos WM. High-throughput diversity and functionality analysis of the gastrointestinal tract microbiota. Gut. 2008 Nov;57(11):1605-15. Booijink et al., 2007. 36. Chadeau-Hyam M, Ebbels TM, Brown IJ, Chan Q, Stamler J, Huang CC, Daviglus ML, Ueshima H, Zhao L, Holmes E, Nicholson JK, Elliott P, De Iorio M. Metabolic profiling and the metabolome-wide association study: significance level for biomarker identification.J Proteome Res. 2010; 9(9):4620-7. 37. Martin FP, Sprenger N, Montoliu I, Rezzi S, Kochhar S, Nicholson JK. Dietary modulation of gut functional ecology studied by fecal metabonomics. J Proteome Res. 2010;9(10):5284-95. 38. Vitali B, Ndagijimana M, Cruciani F, Carnevali P, Candela M, Guerzoni ME, Brigidi P. Impact of a synbiotic food on the gut microbial ecology and metabolic profiles. BMC Microbiol. 2010;10:4. 39. Saric J, Wang Y, Li J, Coen M, Utzinger J, Marchesi JR, Keiser J, Veselkov K, Lindon JC, Nicholson JK, Holmes E. Species variation in the fecal metabolome gives insight into differential gastrointestinal function. J Proteome Res. 2008;7(1):352-60. Epub 2007 Dec 1. 40. Del Chierico F, Vernocchi P, Petrucca A, Paci P, Fuentes S, Pratico' G, Capuani G, Masotti A, Reddel S, Russo A, Vallone C, Salvatori G, Buffone E, Signore F, Rigon G, Dotta A, Miccheli A, de Vos WM, Dallapiccola B, Putignani L. Phylogenetic and Metabolic Tracking of Gut Microbiota during Perinatal Development. PLoS One. 2015;10(9):e0137347. 41. Del Chierico F, Nobili V, Vernocchi P, Russo A, De Stefanis C, Gnani D, Paci P, Dallapiccola B, Alisi A, Putignani L. Gut microbiota profiling of pediatric NAFLD/obese patients unveiled by an integrated metaomics based approach, Hepatology 2016, Accepted 42. Li H, Xie Z, Lin J, Song H, Wang Q, Wang K, Su M, Qiu Y, Zhao T, Song K, Wang X, Zhou M, Liu P, Zhao G, Zhang Q, Jia W. Transcriptomic and metabonomic profiling of obesity-prone and obesity-resistant rats under high fat diet. J Proteome Res. 2008;7(11):4775-83. Epub 2008 Oct 2. 43. Nicholson JK, Holmes E, Wilson ID. Gut microorganisms, mammalian metabolism and personalized health care. Nat Rev Microbiol. 2005;3(5):431-8 44. Young SP, Wallace GR. Metabolomic analysis of human disease and its application to the eye. J Ocul Biol Dis Infor. 2009;2(4):235-242. 45. Ackerman MJ et al. HRS/EHRA expert consensus statement on the state of genetic testing for the channelopathies and cardiomyopathies this document was developed as a partnership between the Heart Rhythm Society (HRS) and the European Heart Rhythm Association (EHRA). Heart Rhythm. 2011 Aug;8(8):1308-39. 46. Priori SG et al. Executive summary: HRS/EHRA/APHRS expert consensus statement on the diagnosis and management of patients with inherited primary arrhythmia syndromes. Heart Rhythm. 2013 Dec;10(12):e85-108. 47. Beckmann, J.S. Can we afford to sequence every newborn baby's genome? Hum. Mutat. 2015, 36, 283-286. 48. Bio-IT World Staff. Illumina announces $5,000 genome pricing. Bio IT News. May 9, 2011. 49. Christensen C.D., Dukhovny D., Siebert U., and Green R.C., Assessing the Costs and Cost-Effectiveness of Genomic Sequencing, Journal of Personalized Medicine 2015, 5, 470-486; doi:10.3390/jpm5040470 50. Christensen, K.D.; Vassy, J.L.; Jamal, L.; Lehmann, L.S.; Slashinski, M.J.; Perry, D.L.; Robinson, J.O.; Blumenthal-Barby, J.; Feuerman, L.Z.; Murray, M.F.; et al. Are physicians prepared for whole genome sequencing? A qualitative analysis. Clin. Genet. 2015 doi:10.1111/cge.12626. 51. Crawford J.M. and Aspinall M.G., The business value and cost-effectiveness of genomic medicine. Personalized Medicine (2012) 9(3), 265-286. 52. Demmer, L.A.; Waggoner, D.J. Professional medical education and genomics. Annu. Rev. Genomics Hum. Genet. 2014, 15, 507-516. 53. France Medicine Genomique 2025 http://www.gouvernement.fr/sites/default/files/document/document/20 16/06/22.06.2016 remise du rapport dyves levy - france medecine genom ique 2025.pdf 54. Hayden, E.C. Technology: The $1000 genome. Nature 2014, 507, 294-295. 55. Hegde, M.; Bale, S.; Bayrak-Toydemir, P.; Gibson, J.; Bone Jeng, L.J.; Joseph, L.; Laser, J.; Lubin, I.M.; Miller, C.E.; Ross, L.F.; et al. Reporting incidental findings in genomic scale clinical sequencing-A clinical laboratory perspective: A report of the Association for Molecular Pathology. J. Mol. Diagn. 2015, 17, 107-117. 56. Goh V, Helbling D, Biank V, et al. Next generation sequencing facilitates the diagnosis in a child with twinkle mutations causing cholestatic liver failure. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2011. (E-pub ahead of print) 57. Korf, B.R.; Berry, A.B.; Limson, M.; Marian, A.J.; Murray, M.F.; O'Rourke, P.P.; Passamani, E.R.; Relling, M.V.; Tooker, J.; Tsongalis, G.J.; et al. Framework for development of physician competencies in genomic medicine: Report of the Competencies Working Group of the Inter-Society Coordinating Committee for Physician Education in Genomics. Genet. Med. 2014, 16, 804-809. 58. Lu C.Y. and Cohen J.P. (2015), Can Genomic Medicine Improve Financial Sustainability of Health Systems? Molecular Diagnosis & Therapy. April 2015, Volume 19, Issue 2, pp 71-77 59. Mardis, E. Anticipating the $1000 genome. Genome Biol. 2006, doi:10.1186/gb-2006-7-7-112. 60. Mardis E. A decade's perspective on DNA sequencing technology. Nature 2011, 470: 198-203. 61. Metzker M. Sequencing technologies - the next generation. Nature Genetics 2010, 11: 31-46. [PubMed] 62. National Institutes of Health's Office of Extramural Research. Revolutionary Genome Sequencing Technologies, RFA-HG-08-009. NIH web site. (Available at. http://grants1.nih.gov/grants/guide/ rfafiles/RFA-HG-08-009.html) 63. Neumann, P. J., J. T. Cohen, and M. C. Weinstein. 2014. Updating cost-effectiveness: The curious resilience of the $50,000-per-QALY threshold. New England Journal of Medicine 371(9):796-797. 64. Phillips K.A., Sakowski J.A:, Trosman J.,Douglas M.P., Liang S.Y.,and Neumann P., (2014), The economic value of personalized medicine tests: what we know and what we need to know. Genet Med., March ; 16(3): 251-257. doi:10.1038/gim.2013.122. 65. Robson, M.E.; Bradbury, A.R.; Arun, B.; Domchek, S.M.; Ford, J.M.; Hampel, H.L.; Lipkin, S.M.; Syngal, S.; Wollins, D.S.; Lindor, N.M. American society of clinical oncology policy statement update: Genetic and genomic testing for cancer susceptibility. J. Clin. Oncol. 2010, 28, 893-901. 66. Sohn E., (2016) Diagnosis: A clear answer, in OUTLOOK: PRECISION MEDICINE Nature, VOL 537, S65. 67. Stark Z., Tan T.Y., Chong B., et al. (2016). A prospective evaluation of whole-exome sequencing as a first140 tier molecular test in infants with suspected monogenic disorders, Genetics in Medicine 18, 1090-1096 doi:10.1038/gim.2016.1 68. Stein L. The case for cloud computing in genome informatics. Genome Biology 2010, 11: 207-213. 69. Valencia A.C., Husami A., Holle J., et al. (2015). Clinical impact and cost-effectiveness of whole exome sequencing as a diagnostic tool: a pediatric center's experience. Frontiers in Pediatrics, 1 August 2015. Vol. 3, Article 67, pp.1-15. 70. Veenstra, D. L., and P. J. Brooks. 2015. The cost-effectiveness of clinical sequencing. Discussion Paper, Institute of Medicine, Washington, DC.http://nam.edu/wp-content/uploads/2015/06/ CostEffectiveness. 71. Wade N. Cost of decoding a genome is lowered. New York Times. August 10, 2009. 72. Wetterstrand KA. DNA Sequencing Costs: Data from the NHGRI Genome Sequencing Program (GSP) Available at: www.genome.gov/sequencingcostsdata. Accessed [20 Nov 2016]. 73. Wolinsky H. The thousand-dollar genome: Genetic brinksmanship or personalized medicine? EMBO Reports. 2007; 8(10):900-3. 74. Worthey EA. Making a definitive diagnosis: successful clinical application of whole exome sequencing in a child with intractable inflammatory bowel disease. Genet Med. 2011; 13(3):255-62. CAPITOLO 9 OBIETTIVI e RACCOMANDAZIONI Nelle tabelle del paragrafo 9.a e' presentata una visione sintetica e sinottica degli obiettivi, azioni e indicatori di processo; nei rispettivi capitoli sono espresse le evidenze scientifiche di supporto e le argomentazioni che hanno determinato la loro formulazione al fine di favorire una loro piu' compiuta comprensione e valutazione. In considerazione del prevedibile impatto sulla organizzazione dei servizi sanitari regionali, la definizione dei previsti PDTA, piani di implementazione, registri e regolamenti, sara' adottata con atti di Iintesa con la Conferenza Stato-Regioni e Province autonome di Trento e di Bolzano, cosi' come satbilito nell'art. 1 comma 2 della presente Intesa. Nel paragrafo 9.b sono espresse le raccomandazioni trasversali ritenute dirimenti per un pieno perseguimento degli scopi finali del presente Piano, per un rafforzamento dell'implementazione dei suoi obiettivi e che e' opportuno che i programmatori, le autorita' del sistema sanitario, i professionisti e i cittadini pongano al contro della loro attenzione. 9.a Sintesi degli obiettivi Parte di provvedimento in formato grafico 9.b Raccomandazioni trasversali - Si ribadisce la importanza capitale di mantenere la prospettiva della sanita' pubblica come garanzia di efficacia, efficienza ed equita' nei processi di innovazione generati da questo Piano nel SSN - Considerata la incisivita' e l'ampiezza della "rivoluzione omica" e' necessario un accurato monitoraggio del processo di implementazione del presente Piano anche al fine di verificarne tempestivamente l'impatto. E' inoltre necessario un accurato monitoraggio delle performance dei servizi relativamente agli obiettivi del presente Piano mediante un adeguamento dei sistemi informativi e di quelli degli adempimenti previsti dai LEA. - Poiche' e' costitutiva della presente pianificazione l'integrazione del SSN con altri ambiti di sviluppo del sistema paese, e' fondamentale pervenire alla massima armonizzazione colle policy nei settori dello sviluppo digitale, della ricerca di base e della innovazione di sistema. - Considerato che il presente atto di pianificazione ha la potenzialita' di impattare, sia positivamente che negativamente, sulla sostenibilita' del SSN, e' necessaria un accurato monitoraggio relativamente ai costi derivanti dalla sua implementazione tramite l'utilizzo routinario di strumenti di verifica, dell'HTA (incluse, se necessario, modellizzazioni') al fine di poter intervenire tempestivamente laddove questo fosse opportuno. - E' fondamentale promuovere la dimensione della ricerca "-omica" non solo nella ricerca di base ma anche nella sanita' pubblica nei relativi programmi e piano, sia in Italia che in EU. GLOSSARIO ==========================================+========================= | |Ciascuna delle varie | | |forme che puo' assumere | | |un gene. In molti casi | | |si puo' distinguere un | | |allele normale e una | | |serie di alleli mutati. | | |In altri casi molti | | |alleli hanno lo stesso | | |diritto di fregiarsi del| | |titolo di allele | |Allele |normale. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Animale nel cui genoma | | |e' stato introdotto un | | |gene estraneo (detto | | |transgene) o e' stato | | |modificato | | |artificialmente un | |Animale transgenico. |determinato gene. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Gene deputato al | | |controllo stretto della | | |proliferazione cellulare| | |allo scopo di | | |contrastare l'azione di | | |eventuali oncogeni. Una | | |sua inattivazione apre | | |spesso la porta alla | | |trasformazione della | | |cellula stessa in | |Antioncogene o gene oncosoppressore |direzione tumorale. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Fenomeno differenziativo| | |cellulare controllato | | |geneticamente per cui ad| | |un certo punto dello | | |sviluppo o della vita | | |adulta una determinata | | |cellula commette un | | |suicidio. Sinonimo di | | |morte cellulare | | |programmata, si | | |contrappone a necrosi | | |che e' un evento di | | |morte passiva della | |Apoptosi. |cellula. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Ogni cromosoma che non | | |sia ne' X ne' Y. Si | | |contrappone a cromosoma | |Autosoma |sessuale. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Forma di eredita' | | |esibita da tutti i geni | | |che stanno su un | | |autosoma. Si contrappone| | |all'eredita' legata al | | |cromosoma X (o al | |Autosomica (eredita') |sesso). | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Costituzione genetica | | |complessiva di un | | |individuo. Fa sentire il| | |suo effetto sulla | | |determinazione del | | |fenotipo di ogni | | |malattia ereditaria, | | |monofattoriale o | |Background genetico |multifattoriale. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Set di dati la cui | | |dimensione e' al di la' | | |della capacita' di | | |acquisire, memorizzare, | | |gestire e analizzare, | | |propria degli strumenti | | |tipici di software | | |database Il Big Data | | |comprende molteplici | | |informazioni da archivi | | |elettronici di | | |assistenza sanitaria, | | |social media, dati | | |genomici e farmaceutici,| | |risultati di test, | | |telemedicina, app per | | |cellulari, home | | |monitoring, studi | | |clinici, informazioni su| | |benessere, | | |comportamento, | | |indicatori | |Big data |socioeconomici ecc. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Caratteri fenotipici | | |misurabili in termini di| | |quantita' continue, come| | |l'altezza o il peso | | |(caratteri quantitativi | | |metrici), o di numeri | | |naturali, come il numero| | |delle dita o delle | | |pliche cutanee dei | | |polpastrelli delle dita | | |(caratteri quantitativi | | |meristici). Sono | | |determinati in genere da| | |piu' di un gene, | | |mostrano cioe' | | |un'eredita' | |Caratteri quantitativi |multifattoriale. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Caratteri ereditati | | |secondo un'eredita' | | |multifattoriale come se | | |si trattasse di | | |caratteri quantitativi | | |veri e propri ma che si | | |manifestano in forme | | |alternative, cioe' come | | |la presenza o l'assenza | | |di una data | | |caratteristica | |Caratteri quantitativi a soglia |biologica. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Schema della | | |corrispondenza fra | | |triplette del DNA e | |Codice genetico |singoli aminoacidi. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Porzione del gene nella | | |quale e' codificata la | | |sequenza aminoacidica | | |della corrispondente | |Codificante (regione) |catena proteica. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Ciascuna delle 64 | | |triplette di nucleotidi | | |che codificano un | | |residuo aminoacidico | | |specifico secondo uno | | |schema fisso e | | |universale detto codice | | |genetico. Sinonimo di | |Codone |tripletta. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Servizio fornito alle | | |famiglie dalla medicina | | |moderna allo scopo di | | |dare consigli per il | | |trattamento o la | | |prevenzione dei difetti | | |ereditari. I suoi | | |strumenti si lavoro sono| | |l'analisi degli | | |alberigenealogici | | |familiari e la | | |diagnostica biochimica, | | |citogenetica e | |Consulenza genetica |molecolare. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Corpicciolo colorato che| | |si trova all'interno del| | |nucleo di ogni cellula. | | |Puo' essere un autosoma | | |o un cromosoma sessuale,| | |cioe' un X o un Y. | | |Contiene un lungo | | |filamento di DNA che | | |porta centinaia o | | |migliaia di geni. A | | |seconda della posizione | | |del centromero, si | | |identificano cromosomi | | |acrocentrici (con il | | |centromero ad una | | |estremita') o | | |submetacentrici o | | |metacentrici (via via | | |che il centromero assume| |Cromosoma |una posizione centrale) | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Il cromosoma X o il | | |cromosoma Y, che sono i | | |cromosomi che | | |determinano il sesso, | | |almeno negli esseri | |Cromosoma sessuale |umani. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Mancanza di un gene o di| | |una sua porzione nel | |Delezione |patrimonio genetico. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Difetto genetico che | | |coinvolge l'assenza o la| | |ridotta funzionalita' di| | |un determinato enzima, | | |che opera all'interno di| | |una determinata via | |Difetto enzimatico o metabolico |metabolica. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Un organismo che | | |possiede due copie di | | |ogni cromosoma | | |(autosomico). Tutte le | | |specie piu' importanti, | | |compresa la specie umana| |Diploide |sono diploidi. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |L'affermazione che | | |l'informazione biologica| | |fluisce dal DNA all'RNA | | |e da questo alle | | |proteine, simbolicamente| |Dogma centrale della biologia molecolare |DNA->RNA->proteine. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |(aggettivo associato a | | |mutazione, mutante, | | |difetto ereditario o | | |genetico, malattia | | |ereditaria o genetica, | | |gene o allele). Una | | |mutazione che produce un| | |difetto fenotipico | | |visibile anche in | | |eterozigosi, quando e' | | |presente cioe' in una | |Dominante |sola copia su due. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Acido | | |desossiribonucleico. | | |Lunghissima molecola | | |costituita dalla | | |successione di quattro | | |elementi costituenti | | |detti basi o nucleotidi | | |o meglio | | |desossiribonucleotidi: | | |adenina (A), guanina | | |(G), citosina (C) e | |Dna |timina (T). | +-----------------------------------------+------------------------+ | |L'enzima che catalizza | | |la replicazione del DNA.| | |Le DNA polimerasi di | | |vari tipi di batteri | | |vengono utilizzate nella| | |biologia molecolare per | | |diversi scopi, primo fra| | |tutti l'amplificazione | | |di frammenti genomici | |DNA polimerasi |specifici per PCR. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Una molecola di DNA | | |staccata artificialmente| | |dal suo contesto | | |naturale e posta vicino | | |ad altre sequenze di | | |DNA, magari di specie | | |diverse, viene chiamata | | |DNA ricombinante. | | |Metodologie del DNA | | |ricombinante sono dette | | |spesso le tecniche | | |dell'ingegneria | |DNA ricombinante |genetica. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Ripetizione di un gene o| | |di una sua porzione, che| | |si viene a trovare | | |quindi presente in piu' | | |di una copia nel | |Duplicazione |patrimonio genetico | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Valore percentuale che | | |indica l'incidenza dei | | |fattori ereditari sulla | | |determinazione di un | | |certo tratto biologico, | | |in contrapposizione a | | |quella di fattori | |Ereditabilita' |ambientali. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |La parte del genoma che | | |codifica per proteine, | | |esso rappresenta meno | | |del 2% di tutta la | | |sequenza del DNA | |Esoma |presente nel genoma | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Gravita' del fenotipo | | |prodotto da una | |Espressivita' |determinata mutazione. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Il fenomeno per cui allo| | |stesso fenotipo possono | | |corrispondere | | |alterazioni genetiche | | |diverse, anche molto | | |diverse. Per esempio la | | |mancanza del pigmento in| | |un fiore puo' essere | | |dovuta a mutazioni | | |diverse che colpiscono | | |geni diversi che | | |agiscono a vari livelli | | |lungo la via metabolica | | |che porta alla | | |produzione di quel | |Eterogeneita' genetica |pigmento. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |(aggettivo e sostantivo)| | |Individuo che porta nei | | |suoi cromosomi due copie| | |diverse dello stesso | | |gene, solitamente una | |Eterozigote |mutata e una normale. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Aspetto esterno e stato | | |di salute di un | | |individuo. Nel caso di | | |mutazioni dominanti il | | |fenotipo di un individuo| | |riflette direttamente il| |Fenotipo |suo genotipo. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Prende questo nome la | | |visualizzazione della | | |distribuzione di un | | |certo numero di | | |minisatelliti o | | |microsatelliti presenti | | |nel genoma di ogni | | |singolo individuo. | | |Ognuno di noi e' | | |caratterizzato da uno | | |specifico fingerprint | | |molecolare, diverso da | | |quello di ogni altro. | | |Fingerprint in inglese | |Fingerprint o fingerprint molecolare o |significa impronta | |fingerprint del DNA |digitale. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Cellule germinale di uno| | |dei due sessi che | | |combinandosi con quella | | |dell'altro sesso da' | | |luogo ad un nuovo | | |organismo. Il gamete | | |femminile e' la | | |cellula-uovo mentre il | | |gamete maschile e' lo | |Gamete |spermatozoo. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Tratto di DNA che | | |codifica una specifica | | |proteina. E' l'elemento | | |del patrimonio genetico | | |ereditato da una | |Gene |generazione all'altra. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Gene deputato al | | |controllo stretto della | | |proliferazione cellulare| | |allo scopo di | | |contrastare l'azione di | | |eventuali oncogeni. Una | | |sua inattivazione apre | | |spesso la porta alla | | |trasformazione della | | |cellula stessa in | |Gene oncosoppressore o antioncogene |direzione tumorale. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Gene che codifica una | | |proteina con funzioni di| |Gene regolatore |fattore regolatore. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Gene che codifica una | | |proteina che non ha a | | |sua volta funzioni di | |Gene strutturale |controllo. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Sinonimo di patrimonio | | |genetico, designa | | |l'insieme di tutti i | |Genoma |geni di un individuo. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Disciplina che studia | | |diversi geni | | |contemporaneamente e/o | | |la struttura e la | | |funzione di larghi | |Genomica |tratti del genoma. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Iniziativa | | |internazionale volta | | |alla determinazione | | |della sequenza | | |nucleotidica dell'intero| | |genoma umano, costituito| | |di piu' di tre miliardi | |Genoma Umano (progetto) |di nucleotidi. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Assetto genetico di un | | |determinato individuo | | |per quanto riguarda un | | |determinato gene. Se si | | |ha a che fare con una | | |mutazione dominante il | | |genotipo corrisponde | | |all'aspetto esterno | | |dell'individuo stesso, | | |cioe' al suo fenotipo. | | |Se si ha a che fare con | | |una mutazione recessiva | | |i due termini non si | |Genotipo |corrispondono. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Il modo in cui il potere| | |e' esercitato mediante | | |le istituzioni | | |ecomomiche, politiche e | | |sociali di in una | | |nazione (World Bank's | | |PRSP Handbook ). (anche)| | |Insieme di attori che | | |all'interno di un | | |sistema interagiscono e | | |contribuiscano al | | |raggiungimento degli | | |obiettivi (Stoker G | |Governance |1998) | +-----------------------------------------+------------------------+ | |approccio | | |multidimensionale e | | |multidisciplinare per | | |l'analisi delle | | |implicazioni | | |medico-cliniche, | | |sociali, organizzative, | | |economiche, etiche e | | |legali di una tecnologia| | |attraverso la | | |valutazione di piu' | | |dimensioni quali | | |l'efficacia, la | | |sicurezza, i costi, | | |l'impatto sociale e | | |organizzativo. | | |L'obiettivo e' quello di| | |valutare gli effetti | | |reali e/o potenziali | | |della tecnologia, sia a | | |priori che durante | | |l'intero ciclo di vita, | | |nonche' le conseguenze | | |che l'introduzione o | | |l'esclusione di un | | |intervento ha per il | | |sistema sanitario, | | |l'economia e la | |Health technology assessment |societa'. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Associazione molecolare | | |di due sequenze di DNA | | |identiche o di una | | |sequenza di DNA ed | | |un'identica sequenza di | | |RNA. Perche' possa | | |avvenire, almeno una | | |delle due sequenze deve | |Ibridazione o ibridazione molecolare |essere in soluzione. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Tecnica di biologia | | |molecolare che permette | | |di visualizzare la | | |localizzazione di una | | |sequenza nucleotidica. | | |L'ibridazione in sito su| | |tessuti permette di | | |visualizzare la | | |localizzazione | | |all'interno del corpo | | |dell'RNA messaggero di | | |un determinato gene. | | |L'ibridazione in sito | | |sui cromosomi permette | | |di visualizzare la | | |localizzazione di un | | |determinato gene sui | | |cromosomi di una | |Ibridazione in sito |cellula. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Presenza di un | | |nucleotide | | |soprannumerario | | |all'interno della | | |sequenza normale di un | | |gene o di una regione | | |genomica estranea | |Inserzione |all'interno di un gene. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Alterazione dell'assetto| | |di un cromosoma per la | | |quale una regione piu' o| | |meno estesa si trova | | |orientata nella | | |direzione opposta | | |rispetto a quella | |Inversione |naturale. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |«raccomandazioni di | | |comportamento clinico, | | |elaborate mediante un | | |processo di revisione | | |sistematica della | | |letteratura e delle | | |opinioni di esperti, con| | |lo scopo di aiutare i | | |medici e i pazienti a | | |decidere le modalita' | | |assistenziali piu' | | |appropriate in | | |specifiche situazioni | |Linea guida |cliniche | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Distruzione | | |dell'integrita' di un | | |gene di un animale | | |transgenico, prodotta in| | |laboratorio allo scopo | | |di studiarne gli | |Knock-out o esperimento di knockout. |effetti. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Malattie dovute al | | |sommarsi di varianti nei| | |nostri geni e | | |dall'esposizione a | | |fattori ambientali. Non | | |sono ereditarie, anche | | |se tendono a ricorrere | | |piu' frequentemente | | |all'interno delle | | |famiglie con gia' casi | | |di malattia. In questi | | |casi si parla di | | |suscettibilita', ad | | |indicare il peso dei | | |fattori genetici che | |Malattie complesse o multifattoriali |causano la malattia. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Malattie dovute difetti | | |di singoli geni, si | | |trasmettono secondo | | |modalita' ereditarie, | | |con la trasmissione del | | |difetto genetico dai | | |genitori ai figli. Sono | | |piu' di 8000 le malattie| | |monogeniche presenti nel| | |catalogo conosciuto, per| | |piu' della meta' e' noto| | |quale sia il gene che | | |quando e' difettoso | |Malattie monogeniche o mendeliane |causa la malattia. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Malattie dovute ad | | |errori di struttura o di| | |numero dei cromosomi. La| | |malattie e' dovuta ad un| | |errato dosaggio dei | | |geni, normalmente | | |duplice (diploide), che | | |riguardano un intero | | |cromosoma, o parte di | | |esso. Di solito non sono| | |ereditarie, in quanto | | |l'errore si genera alla | |Malattie cromosomiche |formazione dei gameti. | +-----------------------------------------+------------------------+ |Malattie multifattoriali |Vedi malattie complesse | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Diagramma indicante i | | |vari cromosomi di una | | |determinata specie con | | |l'indicazione della | | |localizzazione dei vari | | |geni presenti su di | | |essi. Talvolta usato | | |come sinonimo di mappa | |Mappa cromosomica |genetica. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Localizzazione di geni e| | |piu' generalmente di | | |marcatori genetici | | |all'interno di frammenti| | |genomici piu' o meno | | |estesi che possono anche| | |corrispondere ad un | | |intero cromosoma. La | | |distanza tra i vari | | |marcatori e' | | |proporzionale alla | | |distanza fisica espressa| | |in numero di nucleotidi | |Mappa fisica |intercorrenti. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |In senso lato, | | |localizzazione dei geni | | |sui vari cromosomi di | | |una data specie. In | | |senso stretto, | | |determinazione della | | |posizione relativa di | | |vari geni situati su un | | |determinato cromosoma, | | |ottenuta per via | | |genetica classica, cioe'| | |osservando la frequenza | | |degli eventi di | | |ricombinazione | | |intercorrenti fra i geni| |Mappa genetica |presi a due | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Sequenze di DNA che | | |possono agire come | | |marcatori e che hanno | | |una distribuzione | | |diversa negli individui | | |di una data popolazione.| | |Sono costituiti da una | | |sequenza STS di SNP o di| |Marcatori genomici |IN/DEL. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |ci si riferisce ad un | | |modello medico che | | |utilizza la | | |caratterizzazione dei | | |fenotipi e genotipi | | |degli individui (ad | | |esempio profilo | | |molecolare, imaging | | |medicale, i dati di | | |stile di vita) per | | |adattare la strategia | | |terapeutica giusta per | | |la persona giusta al | | |momento giusto, e/o per | | |determinare la | | |predisposizione alla | | |malattia e / o per | | |fornire interventi di | | |prevenzione tempestivi e| |Medicina personalizzata |mirati | +-----------------------------------------+------------------------+ | |e' un approccio | | |emergente per il | | |trattamento della | | |malattia e la | | |prevenzione che tenga | | |conto della variabilita'| | |individuale nei geni, | | |ambiente e stile di vita| | |per ogni persona. Questo| | |approccio consentira' di| | |medici e ricercatori di | | |prevedere con maggiore | | |precisione quale sia il | | |trattamento e le | | |strategie di prevenzione| | |per una particolare | | |malattia lavoreranno in | |Medicina di precisione |cui gruppi di persone. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |consiste in | | |quell'approccio che - | | |prima e/o dopo la | | |nascita - tende a | | |scoprire e valutare in | | |termini probabilistici i| | |fattori che, per una | | |specifica persona e in | | |un dato contesto, | | |possono favorire | | |l'insorgenza di una | |Medicina predittiva |malattia | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Eredita' di un carattere| | |specificato da un | | |singolo gene. Sinonimo | | |di eredita' | | |monofattoriale o | |Mendeliana (eredita') |Monogenica. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Sinonimo di RNA | |Messaggero |messaggero o mRNA. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Semplici sequenze | | |nucleotidiche ripetute | | |un certo numero di volte| | |nel genoma e distribuite| | |in maniera casuale e | | |spesso variabile da | | |persona a persona. I | | |prefissi "micro" e | | |"mini" si riferiscono in| | |modo abbastanza | | |approssimativo alla loro| |Microsatelliti e minisatelliti |effettiva lunghezza. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Ceppo di topi, o altri | | |mammiferi, che mostrano | | |sintomi molto simili a | | |quelli di una certa | |Modello animale |malattia umana. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Carattere biologico | | |specificato da un solo | | |gene. Viene ereditato | | |secondo un modello di | | |eredita' monofattoriale | |Monofattoriale (carattere) |o mendeliana. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Carattere biologico | | |determinato dall'azione | | |concertata di piu' di un| | |gene. Viene ereditato | | |secondo un modello di | | |eredita' multifattoriale| |Multifattoriale (carattere) |o quantitativa. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Sostanza o agente fisico| | |capace di aumentare la | | |probabilita' di una | | |mutazione in una cellula| |Mutageno o agente mutageno |o in un organismo. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Alterazione della | | |sequenza nucleotidica di| | |un gene. Se e' presente | | |nelle cellule della | | |linea germinale, puo' | | |venire ereditata dalla | |Mutazione |prole. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Mutazione puntiforme che| | |comporta la sostituzione| | |di un aminoacido con un | |Mutazione di senso |altro. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Mutazione puntiforme che| | |causa l'interruzione | | |prematura della | | |corrispondente catena | |Mutazione nonsenso o di terminazione |proteica. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Una mutazione che | | |coinvolge un solo | |Mutazione puntiforme |nucleotide. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Mutazione puntiforme che| | |non comporta la | | |sostituzione di un | | |aminoacido perche' la | | |nuova tripletta codifica| | |lo stesso aminoacido | |Mutazione sinonima o stesso senso |della vecchia. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Mutazione che ha luogo | | |in una cellula somatica.| | |Per definizione non | | |viene trasmessa alla | | |prole ma resta confinata| | |al clone cellulare | | |derivante dalla cellula | |Mutazione somatica |dove si e' verificata. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Componente elementare | | |del DNA o dell'RNA. Nel | | |primo caso puo' essere | | |A, G, C o T; nel secondo| |Nucleotide |caso A, G, C, o U. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |(aggettivo e | | |sostantivo). Portante | | |due copie identiche | | |dello stesso gene. | | |Queste due copie possono| | |essere tutte e due | | |normali o tutte e due | | |mutanti per la stessa | |Omozigote |mutazione. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Gene capace di spingere | | |una cellula lungo la via| | |dello sviluppo di un | | |tumore. Si origina per | | |mutazione da un | |Oncogene |protooncogene. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Percentuale di individui| | |portatori di un certo | | |genotipo che mostrano un| | |fenotipo o uno specifico| |Penetranza |tratto fenotipico. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Penetranza inferiore al | | |100%. Malattie genetiche| | |a penetranza incompleta | | |sono quelle che mostrano| | |una penetranza inferiore| |Penetranza incompleta |al 100%. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Serie di reazioni a | | |catena che permettono di| | |amplificare enormemente | | |uno specifico frammento | | |di DNA. L'enzima | | |utilizzato e' una DNA | | |polimerasi, l'enzima che| | |serve alla cellula | | |batterica per duplicare | | |il proprio DNA. Il | | |frammento da amplificare| | |deve essere limitato da | |PCR (reazione di amplificazione tramite) |due corte sequenze | |(polymerase chain reaction). |nucleotidiche note. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |si intende una sequenza | | |predefinita, articolata | | |e coordinata di | | |prestazioni, | | |ambulatoriali e/o di | | |ricovero, che prevede la| | |partecipazione integrata| | |di diversi specialisti e| | |professionisti, al fine | | |di realizzare la | | |diagnosi e la terapia | |PDTA percorso |piu' adeguate per una | |diagnostico-terapeutico-assistenziale |specifica patologia. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Il fenomeno per cui ad | | |una singola mutazione | | |corrispondono molti | | |effetti fenotipici | | |diversi. La maggior | | |parte dei geni di un | | |organismo evoluto come | | |l'uomo da' luogo ad | | |effetti pleiotropici | |Pleiotropia |quando muta. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Presenza di alleli | | |diversi di uno stesso | | |gene, ciascuno dei quali| | |compare con una | | |frequenza non | | |trascurabile nella | | |popolazione. Un esempio | | |tipico di polimorfismo | | |e' dato dal gene dei | | |gruppo sanguigno AB0 o | | |da quello del gruppo | | |sanguigno Rh. Oggi si | | |tende a parlare di | | |polimorfismo per | | |qualsiasi differenza di | | |sequenza nel DNA dei | | |vari individui, | | |indipendentemente dalla | | |frequenza con cui questa| | |compare e dalla | | |lunghezza del tratto di | | |DNA interessato, che | | |puo' anche ridursi ad un| | |singolo nucleotide. Si | | |parla in quest'ultimo | | |caso di polimorfismo di | | |singolo nucleotide | |Polimorfismo |(SNP). | +-----------------------------------------+------------------------+ | |La presenza nella | | |popolazione di individui| | |che possiedono | | |nucleotidi diversi nella| | |stessa posizione | | |genomica, che puo' tanto| | |all'interno di una | | |regione genica, quanto | | |in una regione | |Polimorfismo di singolo nucleotide (SNP) |intergenica. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Femmine eterozigoti per | | |una mutazione a carico | | |di un gene legato al | | |cromosoma X. Meta' dei | | |loro figli maschi | | |saranno affetti da quel | | |determinato difetto | |Portatrici o portatrici sane |genetico. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Si indicano talvolta con| | |questo termine gli anni | | |susseguenti al | | |completamento della | | |decifrazione del genoma | | |umano. Spesso sinonimo | | |di genomica, che pero' | |Postgenomica (era) |e' termine migliore. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Condizione genetica che | | |predispone allo sviluppo| | |di una determinata | |Predisposizione |malattia. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Serie di stadi | | |successivi, | | |progressivamente piu' | | |gravi, nello sviluppo di| | |un tumore. Oggi si sa | | |che questo fenomeno | | |deriva spesso | | |dall'accumularsi di | | |sempre nuove mutazioni | | |nocive da parte delle | | |cellule precancerose e | |Progressione tumorale |cancerose. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Regione di DNA che si | | |trova immediatamente a | | |monte dell'inizio di | |Promotore |trascrizione di un gene.| +-----------------------------------------+------------------------+ | |Termine di recente | | |introduzione che designa| | |l'insieme delle proteine| | |presenti in un dato | | |organismo. E' l'oggetto | | |di studio della | |Proteoma |proteomica. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Parte della biologia che| | |studia le proteine e/o | |Proteomica |il proteoma. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Parte della biologia che| | |studia le proteine e/o | |Proteomica |il proteoma. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Gene cellulare | | |potenzialmente capace di| | |trasformarsi in un | | |oncogene, a seguito di | | |una mutazione che puo' | | |capitare nella sua | | |regione codificante o | | |nelle sue regioni | |Protooncogene |regolative. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |(aggettivo associato a | | |mutazione, mutante, | | |difetto ereditario o | | |genetico, malattia | | |ereditaria o genetica, | | |gene o allele). Una | | |mutazione che non | | |produce un difetto | | |fenotipico visibile in | | |eterozigosi, quando e' | | |presente cioe' in una | | |sola copia su due, ma | | |soltanto in omozigosi, | | |quando cioe' le due | | |copie del gene sono | |Recessivo |entrambe mutate. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Porzione del gene che | | |contiene l'informazione | | |per costruire il | | |corrispondente prodotto | |Regione codificante |proteico. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Porzioni del gene che si| | |trovano a monte (regione| | |non tradotta a monte o | | |al 5' o regione 5' non | | |tradotta) e a valle | | |(regione non tradotta a | | |valle o al 3' o regione | | |3' non tradotta) della | | |regione codificante. | | |Quella che si trova al | | |3' puo' essere anche | |Regioni non tradotte |molto lunga. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Controllo | | |dell'espressione di un | | |gene o di un gruppo di | |Regolazione genica |geni. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Enzima di origine | | |batterica capace di | |Restrizione (enzima di) |tagliare il DNA in punti| +-----------------------------------------+------------------------+ | |Scambio reciproco di | | |materiale genetico fra | | |regioni corrispondenti | | |nelle due copie dello | | |stesso cromosoma. Puo' | | |essere omologa e non | |Ricombinazione o ricombinazione genetica |omologa. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Fenomeno biologico | | |naturale per cui regioni| | |simili o identiche sulle| | |due copie dello stesso | | |cromosoma tendono ad | | |appaiarsi e a | |Ricombinazione omologa |ricombinare. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Acido ribonucleico. | | |Lunga molecola | | |costituita di quattro | | |elementi costituenti | | |detti basi o nucleotidi | | |o meglio ribonucleotidi:| | |adenina (A), guanina | | |(G), citosina (C) e | |Rna |uracile (U). | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Semplici sequenze | | |nucleotidiche ripetute | | |un certo numero di volte| | |nel genoma e distribuite| | |in maniera casuale e | | |spesso variabile da | |Satelliti o DNA satellite |persona a persona. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Sequenze nucleotidiche | | |ripetute un certo numero| | |di volte nel genoma di | | |una determinata specie. | | |L'insieme delle sequenze| | |ripetute puo' | | |rappresentare facilmente| | |anche il 30% del DNA | | |dell'intero patrimonio | |Sequenze ripetute |genetico. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Metodo per identificare | | |la successione dei | | |nucleotidi in un tratto | |Sequenziamento |di DNA | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Metodo tradizionale di | | |sequenziamento di tratti| | |di DNA di lunghezza | | |variabile, mediante una | | |reazione di copiatura | | |del DNA che si blocca | | |grazie all'introduzione | | |di basi nucleotidiche | | |che arrestano la | | |reazione. La successione| | |dei nucleotidi nel | | |tratto analizzato e' | | |resa possibile da una | | |corsa elettroforetica in| |Sequenziamento Sanger |un capillare | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Metodi di sequenziamento| | |di tratti di DNA molto | | |estesi, fino a coprire | | |l'intero genoma o la sua| | |parte codificante | | |(esoma), o l'insieme di | | |numerosi geni | | |(sequenziamento | | |Targeting resequencing).| | |Grazie a procedure | | |diverse, e' possibile | | |ottenere la sequenza di | | |parti diverse del genoma| | |(fino all'intero | | |genoma), che vengono | | |riallineate attraverso | | |procedure | | |bioinformatiche fino ad | | |ottenere l'intera | | |sequenza esaminata, che | | |viene confrontata con | |Sequenziamento di nuova generazione o NGS|quella di riferimento | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Complesso di sintomi e | | |segni patologici. Alcuni| | |di questi sono costanti | | |nei diversi individui | | |affetti mentre altri | | |possono essere presenti | | |in alcuni individui e | |Sindrome |assenti in altri. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Sinonimo di polimorfismo| |SNP (single nucleotide polymorphism) |di singolo nucleotide. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Frammento di DNA (o di | | |RNA) reso radioattivo (o| | |marcato con un | | |colorante) usato in un | | |esperimento di | | |ibridazione molecolare | | |per individuare un altro| | |frammento contenente una| |Sonda (radioattiva o marcata) |sequenza molto simile. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Gestione attenta e | | |responsabile del | | |benessere di una | | |popolazione. (anche) | | |Gestione etica delle | |Stewardship |risorse | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Coppie di brevissime | | |sequenze nucleotidiche | | |situate agli estremi di | | |corti frammenti di DNA | | |di localizzazione | | |cromosomica nota. | | |Utilizzando una coppia | | |di STS si puo' | | |immediatamente | | |sintetizzare, per PCR, | | |l'intero frammento | |STS (sequenze) (sequencetagged sites) |genomico intercorrente. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Tecnologia mirante | | |all'eliminazione di un | | |difetto genico mediante | | |intervento diretto sul | | |DNA della cellula in | |Terapia genica |questione. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Terapia genica | | |realizzata sulle cellule| | |della linea germinale. | | |Il suo effetto puo' | | |venir trasmesso alla | | |prole dell'individuo | |Terapia genica germinale |trattato. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Terapia genica | | |realizzata sulle cellule| | |somatiche. Il suo | | |effetto non viene | | |trasmesso alla prole | |Terapia genica somatica |dell'individuo trattato.| +-----------------------------------------+------------------------+ | |Gene estraneo introdotto| | |nel genoma di un animale| |Transgene |transgenico. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |(animale, topo). Animale| | |nel cui genoma e' stato | | |introdotto un gene | | |estraneo (detto | | |transgene) o e' stato | | |modificato | | |artificialmente un | |Transgenico |determinato gene. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Termine di recente | | |introduzione che designa| | |l'insieme dei prodotti | | |trascrizionali (RNA | | |vari) presenti in un | | |dato organismo. Il suo | | |studio e' complementare | |Trascrittoma |a quello del genoma. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Sintesi di un filamento | | |di RNA su uno stampo di | |Trascrizione |DNA. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Trasposizione di un | | |pezzo di cromosoma, | | |all'interno dello stesso| | |cromosoma o piu' spesso | | |su di un cromosoma | | |diverso da quello di | |Traslocazione |partenza. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Terzetto di nucleotidi | | |sinonimo di codone. Ogni| | |tripletta codifica un | | |particolare aminoacido | | |ad eccezione delle tre | | |triplette di | | |terminazione, che | | |determinano solamente la| | |fine della catena | |Tripletta |proteica nascente. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Una delle tre triplette | | |TAA, TAG o TGA. In | | |corrispondenza di queste| | |la sintesi proteica si | | |arresta e la proteina | |Tripletta di terminazione o di Stop o |neosintetizzata viene | |nonsenso |rilasciata. | +-----------------------------------------+------------------------+ | |Sinonimo di cellula-uovo| | |fecondata. Lo zigote | | |contiene il patrimonio | | |genetico dell'individuo | | |e dallo zigote parte lo | | |sviluppo embrionale di | |Zigote |quello stesso individuo | +-----------------------------------------+------------------------+ Hanno partecipato alla redazione del Piano i seguenti Autori: Prof.ssa Roberta Siliquini, Prof. Antonio Amoroso, Prof.ssa Stefania Boccia, Prof Bruno Dallapiccola, Dr. Andrea De Censi, Dr. Antonio Federici, Dr. Raniero Guerra, Prof. Maurizio Memo, Prof. Giuseppe Novelli, Prof. Walter Ricciardi Hanno contribuito: Prof Maurizio Genuardi, Prof. Vincenzo Atella (1) Le imprese di Internet sono state in prima linea per lo sviluppo e l'utilizzo di tecniche e tecnologie per l'elaborazione e l'analisi di grandi volumi di dati. Il modello di business di molte di queste aziende si basa molto sull'utilizzo di dati e analisi che costituiscono una delle principali fonti di enorme produttivita' delle imprese. Tra le aziende ICT top 250 OCSE, le aziende Internet hanno generato in media quasi un milione di dollari di ricavi per dipendente nel 2011, mentre le altre top imprese ICT hanno generato in media tra 500 USD 000 (aziende di software) per 000 USD 200 (servizi IT alle imprese). Al di la' delle aziende Internet, il resto del settore ICT ha ormai riconosciuto il Big Data come una nuova opportunita' di business. Alcune stime suggeriscono che il mercato globale per la grande tecnologia e per i servizi in questo campo crescera' da 3 miliardi di dollari nel 2010 a 17 miliardi nel 2015. Per rafforzare le loro posizioni, le migliori aziende ICT stanno sempre di piu' acquisendo giovani start-up specializzate nei dati, analisi e servizi. Ma stanno anche collaborando con i potenziali concorrenti (co-opetition). Per molte aziende non ICT lo sfruttamento dei dati ha gia' creato un significativo valore aggiunto, in una serie di operazioni, che vanno dalla ottimizzazione della catena del valore e della produzione manifatturiera ad un uso piu' efficiente del lavoro, migliori relazioni con i clienti, e lo sviluppo di nuovi mercati. Nel complesso, gli studi empirici suggeriscono un effetto positivo rispetto all'uso di dati e analisi di circa 5% al 10% sulla crescita della produttivita'. Tuttavia, secondo l'OCSE, i settori in cui l'utilizzo del Big data potrebbe avere il piu' alto impatto nel breve periodo sono la pubblica amministrazione e i servizi educativi e sanitari. (2) Nel 2015, lo standard di riferimento per le tecniche di ultra-high-throughput WGS corrisponde alla piattaforma HiSeq Xten di Illumina, in grado di generare 10 x 1,8 Tbases in 3,5 giorni, cioe' 18.000 genomi umani all'anno (30x). Complete Genomics (una controllata di BGI) ha annunciato il lancio di una piattaforma concorrente ultra-high-throughput (chiamata Revolocity) appositamente progettata per applicazioni cliniche (esoma, genoma, RNA-Seq), in grado di sequenziare tra 10.000 (50x) e 30.000 genomi per anno. Nei prossimi 4-5 anni, le nuove tecnologie di terza generazione saranno diventate abbastanza robuste e affidabili da sostituire le attuali per le applicazioni cliniche e diagnostiche. Probabilmente read-out diretti e molto lunghi, senza amplificazione (una singola molecola) forniranno informazioni ad alta risoluzione (epigenomics) e informazioni strutturali (aplotipi) da piccole quantita' di materiale. Inoltre, la lettura sara' in tempo reale e sara' quindi probabilmente molto veloce. (3) Secondo Sohn (2016), nonostante le molte storie di successo nel fornire le giuste diagnosi, ben il 75% dei pazienti con sospette malattie genetiche non riesce a ottenere risposte, anche dopo il sequenziamento. Uno dei motivi e' che essere in grado di leggere il codice non e' sufficiente - la parte piu' difficile e' la sua interpretazione. Diversi gruppi spesso forniscono analisi contrastanti dello stesso genoma. In uno studio recente, nove laboratori diagnostici hanno analizzato 99 anomalie genetiche: i laboratori hanno concordato sui risultati solo un terzo delle volte. Dopo ampia discussione e successive revisioni, il livello di accordo e' aumentato, ma solo al 71%. (4) La scelta di considerare il costo unitario francese come "costo standard" per l'Italia deriva dall'assenza in Italia, al momento, di un piano sulla concentrazione di piattaforme di analisi per milione di popolazione. Il costo unitario (e il livello della qualita') deriva dal definire il numero medio di indagini attese per piattaforma. Nel caso previsto dallo scenario italiano, 680.000 indagini genomiche /anno, queste possono essere eseguite in 100 laboratori ognuno con 6.800 indagini, oppure in 10 (che e' il numero delle piattaforme previste nel piano francese), con un numero medio di indagini pari a 68.000. Ovviamente, in questo secondo caso i costi saranno piu' bassi. La definizione di questi aspetti rimane cruciale per la valutazione degli impatti economici.