GENETICA MEDICA

Corso di Genetica Medica_ Prof.ssa Francesca Luisa Conforti

1.       Obiettivi formativi e Programma dettagliato (Syllabus): Descrizione chiara delle conoscenze e competenze che lo studente acquisirà, articolata per argomenti.

In base agli indicatori di Dublino gli obiettivi formativi di questo corso saranno i seguenti:

Conoscenza e capacità di comprensione: Capacità ricostruire gli alberi genealogici, interpretare la segregazione delle malattie ereditarie, calcolare il rischio di recidiva.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione: capacità di descrivere i processi patogenetici in funzione di specifici fattori genetici.

Al termine del corso lo studente: - è in grado di ricostruire alberi genealogici, di interpretare la segregazione delle malattie ereditarie, di calcolare il rischio di ricorrenza delle stesse; conosce le eccezioni all’ereditarietà di tipo mendeliano, i principi alla base delle malattie genetiche complesse, le modalità di diagnosi di una malattia genetica; - conosce gli scopi e le diverse tipologie di consulenza genetica.

Competenze trasversali:

Autonomia di giudizio: Lo studente imparerà a riconoscere potenzialità e la trasversalità dei concetti alla base dei meccanismi genetici che caratterizzano i processi patologici per inquadrare al meglio i test diagnostici eventualmente da poter applicare.

 Abilità comunicative: capacità di inquadrare una patologia genetica in termini di pattern di ereditarietà e di meccanismi patogenetici coinvolti utilizzando un linguaggio scientifico, fornendo esempi, anche di tipo applicativo. L'acquisizione di tali abilità sarà verificata mediante un colloquio durante la prova di esame.

Capacità di apprendimento: capacità di estendere in maniera autonoma la comprensione dei meccanismi genetici alla base degli stati patologici utilizzando le nozioni acquisite.

Gli obiettivi formativi dell’insegnamento sono coerenti con gli obiettivi formativi complessivi del Cds.

Programma dettagliato:

Blocco 1. Genetica Medica

Introduzione alla genetica medica, definizione ed interpretazione dei concetti di variabilità e di ereditarietà genetica. Significati di geni e alleli, fenotipo e genotipo. Definizione di scienze omiche. Concetti di Genoma: genoma funzionale e genoma strutturale.

 Malattie monogeniche: Descrizione e discussione dei principi delle leggi di Mendel. Strumenti per lo studio delle malattie monogeniche e utilità diagnostica: l’albero genealogico. Patterns di ereditarietà: Trasmissione autosomica dominante (AD), autosomica recessiva (AR), X-linked dominante (X-linked D), X-linked recessiva (X-linked R), Y-linked. Calcolo del rischio di ricorrenza di una malattia genetica. Ereditarietà monofattoriale: sistema ABO, Rh, talassemia, falcemia, daltonismo e favismo.

 Le eccezioni all’ereditarietà mendeliana: Complicazioni nell’interpretazione di un albero genealogico dovute a: esordio tardivo, eterogeneità del locus, eterogeneità clinica, penetranza, epistasi, espressività, anticipazione, imprinting, inbreeding. Elenco delle principali mutazioni autosomiche e X-linked recessive e dominanti: fibrosi cistica, albinismo; corea di Huntington, nanismo acondroplasico; emofilia, distrofia muscolare di Duchenne, Sindrome di RETT ecc., descrivendone per ciascuna le modalità di trasmissione (per es., mediante alberi genealogici). Esempi di fenotipi correlati a diverse mutazioni: Ipercolesterolemia familiare, Acondroplasia (nanismo), Corea di Huntington, Albinismo, Beta Talassemia, Fibrosi cistica.

 Trasmissione non-mendeliana: Mitocondriale, imprinting, Disomia uniparentale, Mutazioni dinamiche. Principi che regolano il crossing over ineguale, le delezioni e le duplicazioni genetiche. Malattie semplici e malattie complesse. Esempi di mutazioni a carico di geni mitocondriali e no, e valutazione delle conseguenze.

 Malattie poligeniche: Malattie complesse, la teoria della soglia poligenica ed ereditabilità. Distribuzione dei geni nelle popolazioni: l’equilibrio di Hardy-Weinberg. Mappaggio genico, Unità Morgan, marcatori genetici. Analisi di linkage, linkage disequilibrium, studi di associazione, Progetto Genoma Umano.

 Patologie cromosomiche: Analisi del cariotipo. Definizione del cariotipo normale sesso-specifico e fenomeno della Lyonizzazione del cromosoma X. Anomalie cromosomiche di numero e di struttura. Le anomalie negli autosomi: Sindrome di Down, Sindrome di Edwards, Sindrome di Patau, Le anomalie nei cromosomi sessuali: Sindrome di Klinefelter, Sindrome di Turner. La citogenetica oncologica: la leucemia mieloide cronica, il Cromosoma Philadelphia. Citogenetica clinica. Il cariotipo molecolare. FISH e CGH. Malattie da difetti dell’imprinting genomico: Sindrome di Angelman. Sindrome di Prader-Willi. Malattie da mutazioni dinamiche: Sindrome del cromosoma X fragile. Distrofia miotonica. Malattia di Huntington.

 Blocco 2. Genetica Molecolare e Genetica Clinica

 Anatomia del genoma eucariotico. Sequenze uniche e sequenze ripetute. Struttura e funzione dei geni. Processi spontanei e situazioni ambientali (agenti fisici e chimici) che producono mutazioni del materiale genetico. Mutazioni genetiche: puntiformi, sostituzioni, frameshift, mutazioni neutre e silenti e correlazione con il codice genetico e con l’espressione fenotipica. Mutazioni somatiche e mutazioni germinali. Mosaicismo. Effetto delle mutazioni geniche. Esempi di malattie effetto-correlate. Diagnosi e aspetti genetici delle malattie.

 Diagnostica molecolare: Diagnosi diretta e Diagnosi indiretta. Test genetici. Definizione e caratteristiche fondamentali. Enzimi di restrizione, sonde, Southern e PCR, frammenti di restrizione. Tecniche di indagini genomiche tradizionali e di nuova generazione (NGS, microarray e sequencing). Sequenziamento di prima e seconda generazione. Tecnologia, utilizzo e analisi dei risultati.

 Banche dati in Genetica Medica: Principali banche dati e metodi di ricerca in banche dati (NCBI_EMBL_DDBJ). Uso di OMIM (On line Mendelian Inheritance in Man). Tools bioinformatici per analisi predittiva delle varianti nucleotidiche. Genome browsing: UCSC, Ensemble.

 La consulenza genetica: Significato della consulenza genetica e delle differenti tipologie di consulenza genetica.

Modalità di verifica dell'apprendimento: Specificare la tipologia d'esame (scritto, orale, progetto pratico o modalità mista) e i criteri di valutazione adottati.

Per ogni appello d’esame, secondo il numero di appelli previsto dal calendario accademico, la modalità di valutazione dell’apprendimento si articola in una prova scritta e/o in una prova orale. La prova scritta consiste in un questionario (20 quesiti a risposta multipla del valore di 1,5 punti ciascuno). I quesiti avranno come oggetto argomenti inerenti al programma del corso. Il questionario dovrà essere compilato entro 40 minuti. La prova orale, della durata di 15 minuti, si articola nell’esposizione da parte dello studente in relazione a specifiche domande proposte dal docente e alle altre parti del programma di studio.

Criteri di Valutazione dell’Apprendimento. La prova scritta strutturata in modo che lo studente possa dimostrare le conoscenze e competenze acquisite per affrontare e risolvere problematiche connesse alla genetica medica, mira a valutare il livello di conseguimento delle competenze specifiche fornite dal corso. Nel caso in cui si svolgerà sia lo scritto che l’esame orale, per essere ammessi alla successiva prova orale, occorre superare la prova scritta con esito almeno di 18/30 . La prova orale intende verificare se è stato acquisito il corretto linguaggio specifico della disciplina, la capacità di collegamento dei meccanismi biologici, la conoscenza dei contenuti metodologici del corso, la chiarezza e completezza dell’esposizione. Alla prova orale verrà attribuito un punteggio in trentesimi. L’esito della prova è deciso sulla base della chiarezza espositiva, correttezza e completezza dei contenuti presentati e discussi.

Criteri di Misurazione dell’Apprendimento e Attribuzione del Voto Finale. L’esito complessivo dell’esame del modulo di Genetica Medica verrà attribuito con voto finale in trentesimi. In particolare, una valutazione con un voto finale compreso tra:

30 e lode-28, quando si dimostra ottima conoscenza di argomenti, proprietà di linguaggio, capacità di analisi e di risolvere i quesiti posti;
27-25 quando si dimostra buona padronanza degli argomenti, corretto uso del linguaggio, capacità di applicare la conoscenza al fine di risolvere i quesiti posti;
24-22 quando si dimostra soddisfacente conoscenza dei principali argomenti trattati, linguaggio adeguato, e sufficiente capacità di applicare le conoscenze acquisite;
18-21 quando si dimostra sufficiente conoscenze di base dei principali argomenti del corso;
Insufficiente quando lo studente non possiede una conoscenza accettabile dei contenuti degli argomenti trattati nel corso.
Le modalità d'esame saranno inoltre adeguate alle particolari esigenze degli/delle studenti/studentesse con disabilità certificate ai sensi delle leggi 104/92 e 118/71 o con Disturbo specifico di apprendimento (DSA) certificato ai sensi della legge 170/2010). In caso di didattica a distanza lo svolgimento dell’esame sarà basato sulle indicazioni definite dalle Linee Guida dell’Ateneo, su piattaforma online

2.       Prerequisiti e Propedeuticità: Indicare le conoscenze pregresse necessarie o gli esami che devono essere stati obbligatoriamente sostenuti per accedere al corso o all'esame.

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3.       Testi di riferimento e Materiale didattico: Elenco aggiornato dei libri di testo (obbligatori e consigliati), eventuali dispense e indicazioni sulla disponibilità di slide o risorse aggiuntive sulle piattaforme di e-learning di Ateneo.

Neri G, Genuardi M. "Genetica umana e medica" Elsevier Masson (terza edizione)

Strachan T, Read AP “Genetica Umana Molecolare” II edizione UTET.

Articoli scientifici suggeriti durante il corso.

 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=OMIM; http://www.geneclinics.org/; http://www.orpha.net/

4.       Metodi didattici: Breve descrizione dell'approccio utilizzato (lezioni frontali, esercitazioni, laboratori, seminari, ecc.).

Le lezioni in aula sono svolte in modo tradizionale con l’ausilio di un videoproiettore. Nel caso di erogazione della didattica a distanza, le modalità di svolgimento delle lezioni saranno di tipo sincrono, nei tempi fissati dall’orario ufficiale delle lezioni. Verranno, inoltre, proposti studi di casi e brainstorming, lavoro di ricerca su database scientifici per integrare lo studio dei testi, al fine di consolidare le competenze trasversali relative alle capacità critiche e di giudizio.

Le lezioni saranno interattive; i primi minuti della lezione sono dedicati ad una rapida overview del programma già svolto, stimolando la partecipazione attiva dello studente in modo da evidenziare eventuali criticità su specifici concetti. Tale interazione attiva è altresì finalizzata all'apprendimento di un lessico critico e specifico della materia. Verrà inoltre dedicata una parte del programma alle esercitazioni pratiche sull’analisi del rischio di malattia, all’utilizzo di database genomici e sulla presentazione e discussione di casi clinici per una corretta consulenza genetica necessaria alla formazione professionale dei futuri medici. In considerazione della possibilità che il corso sia frequentato da studenti e studentesse con disabilità o con Disturbo Specifico dell'Apprendimento (DSA), sarà fornito materiale didattico accessibile secondo le indicazioni della Delegata del Rettore e con il supporto dello staff del Servizio dedicato.