CORSO INTEGRATO DI GENETICA UMANA E MEDICA

Settori Scientifico-Disciplinare: MED/03 BIO/13 Pertinenza crediti per settore scientifico-disciplinare: (Biologia Applicata) BIO/13: 2 (Genetica Medica) MED/03: 4 Attività Formative Professionalizzanti: 1

CFU Tot.: 7 N. ore ADF: 48 N. ore ADI: 24

Coordinatore: Prof. Brunella Franco.

Dip.: Dipartimento di Scienze mediche Traslazionali, Ed.11, Tel. 08119230607, E-mail: brunella.franco@unina.it.

Segreteria Didattica: 081-7463393

DOCENTI Cognome e Nome

Qualifica Disciplin

a Tel.

Orario Ricevimento ed

Edificio E-mail

Ballabio Andrea PO Genetica Medica

081-19230604

Ed. 11 piano terra andrea.ballabio@unina.it

Cocozza Sergio PO Genetica Medica

081-7463757 Merc.15:00–18:00

Ed. 19 2° piano cocozza@unina.it

Franco Brunella PO Genetica Medica

081-19230604

Vedi sito web docenti

Ed. 11 piano terra brunella.franco@unina.it

Iolascon Achille PO Genetica Medica

081-3737897 Ven. 15:00–18:00

Ed. 19° achille.iolascon@unina.it

Nitsch Lucio PO Biologia

Applicata 081-7463621

Vedi sito web docenti

Ed. 19 2° piano nitsch@unina.it

Auricchio Alberto PO Genetica Medica

081-19230604

Vedi sito web docenti

Ed. 11 piano terra

alberto.auricchio@unina.it

De Vita Gabriella PA Genetica Medica

081-7463240 Mer 15:00-17:00 Ed 19/A 2° piano

gdevita@unina.it

Surace Enrico Maria

PA Genetica Medica

081-19230604

Vedi sito web docenti

Ed. 11 piano terra

enricomaria.surace@unina.it

Capasso Mario RC Genetica Medica

081-3737889 ore 15 martedì e

giovedì mario.capasso@unina.it

Russo Roberta RC Genetica Medica

Vedi sito web

docenti Ed. 11 piano terra

roberta.russo@unina.it

Settembre Carmine RC Genetica Medica

0081-19230604

Vedi sito web docenti

Ed. 11 piano terra

carmine.settembre@unina.it

OBIETTIVI FORMATIVI

Questo corso è focalizzato sullo studio delle leggi fondamentali della genetica applicate alle cellule, agli individui, alle famiglie ed alle popolazioni per la comprensione dello sviluppo umano e delle cause delle malattie genetiche umane. Obiettivo del corso è quello di formare un medico che:

conosce e sa applicare le leggi generali che regolano la trasmissione dei caratteri ereditari; é in grado di individuare nell'uomo l'ereditarietà dei caratteri normali e patologici, sa determinarne le

modalità di trasmissione e valutarne la probabilità di comparsa nella progenie; è capace di comprendere l’importanza delle malattie genetiche per l’individuo e per la famiglia; è cosciente del fatto che i progressi della genetica molecolare possono avere un impatto immediato sulla

vita e sul benessere dei pazienti; sa riconoscere l’impatto delle nuove conoscenze in genetica umana e medica sulle responsabilità

professionali del medico nei confronti dei pazienti; sa rispettare l’individualità del paziente rispetto alle scelte disponibili; sa apprezzare la necessità per un medico di integrare continuamente la conoscenza delle scienze di base

con la pratica clinica nell’attività di cura del paziente; comprende i problemi etici che riguardano la genetica medica; è conscio della necessità della consulenza genetica e di terapie di supporto per i pazienti che si

sottopongono al test genetico.

CONTENUTI La trasmissione mendeliana dei caratteri ereditari. Alleli e loci. Dominanza e recessività. Omozigosi ed eterozigosi. L’analisi degli alberi genealogici. Fattori che influenzano l’espressione dei geni (geni modificatori, imprinting, ecc.). Penetranza ed espressività variabili. La trasmissione mitocondriale. Anticipazione ed imprinting nelle malattie genetiche. Calcolo del rischio genetico per caratteri mendeliani. Tipologia delle mutazioni a livello strutturale. Tipologia delle mutazioni a livello funzionale. L’aploinsufficienza. I polimorfismi del DNA. I meccanismi molecolari della ricombinazione genetica. Mappe genetiche ed analisi del linkage. Aneuploidie autosomiche ed eterocromosomiche. Aberrazioni cromosomiche. Le sindromi da geni contigui. La natura multifattoriale dei caratteri normali e patologici negli individui. La genetica quantitativa. Epistasi. Il calcolo del rischio empirico per i caratteri multifattoriali. Eredità poligenica. Metodi per lo studio delle malattie multifattoriali. La regolazione dell’espressione genica. Regolazione genetica dello sviluppo. La epigenetica e l’inattivazione del cromosoma X. Il controllo genetico del ciclo cellulare. I tumori come malattia genetica. Le sindromi tumorali familiari. La perdita di eterozigosi. Mendelismo nelle popolazioni ed equilibrio di Hardy-Weinberg. Fenomeni che influenzano il pool genico di una popolazione: selezione, deriva genetica, effetto founder e vantaggio dell’eterozigote. L'impatto del Darwinismo in medicina. Approcci terapeutici alle malattie genetiche La genomica ed il progetto genoma. Uso delle tecniche di NGS in genetica medica. Farmacogenomica e farmacogenetica. La terapia genica e la terapia cellulare. Malformazioni e principali vie di trasduzione del segnale coinvolte nello sviluppo in condizioni fisiologiche e patologiche. Utilizzo di modelli animali. Strumenti diagnostici in genetica medica. La consulenza genetica i test genetici e la diagnosi prenatale.

PREREQUISITI Nella trattazione degli argomenti del corso integrato di Genetica umana e medica, si terranno presenti le nozioni generali acquisite nei corsi di Biologia Molecolare e Cellulare, Istologia ed Embriologia umana, Biochimica.

PROPEDEUTICITÀ Vedi Allegato B

MODALITÀ DI ACCERTAMENTO DEL PROFITTO Prova scritta e orale.

CALENDARIO DELL’ATTIVITÁ DIDATTICA DEL C.I. DI GENETICA UMANA E MEDICA

Settimana Giorno Sett/Ora (8:30-10:00 canale A; 10.15-

11.45 canale B)

Argomenti delle lezioni Docenti Canale A/Canale B

1° 5-9 marzo

2018

Lun 5.3.2018 Introduzione alla genetica medica. Le basi concettuali della ereditarietà. Gli esperimenti di Mendel e le loro implicazioni. Eredità dei fenotipi - Classificazione delle malattie genetiche e relativi modelli di trasmissione. Malattie Autosomica Dominante, Autosomica Recessiva, Legata al sesso (caratteristiche ed esempi clinici rilevanti, talassemie ed emoglobinopatie, distrofia di Duchenne, etc). Mutazioni

Franco B / Franco B

Mar 6.3.2018 G De Vita / G De Vita

Mer 7.3.2018 Franco B / Franco B

Gio 8.3.2018 Iolascon A / Iolascon A

Ven 9.3.2017 AFP

2° 12-16 marzo

2018

Lun 12.3.2018 Rapporto genotipo fenotipo, geni modificatori - Malattie mitocondriali - Malattie da DNA instabile - Cenni Malattie poligeniche e Malattie multifattoriali e complesse - L’imprinting: meccanismi molecolari e sue manifestazioni cliniche - Cenni su inattivazione cromosoma X ed implicazioni per le malattie genetiche

Ballabio A / Ballabio

Mar 13.3.2018 Franco B / Franco B

Mer 14.3.2018 Franco B / Franco B

Gio 15.3.2018 Cocozza S / Cocozza S

Ven 16.3.2017 AFP

2° 19-23marzo

2018

Lun 19.3.2018 I test genetici - Test diagnostico, predittivo, di carrier. Cenni sulla metodologia di analisi delle variazioni genetiche a livello molecolare - Metodiche per la diagnosi di malattia genetica - Richiami sul Southern blotting, PCR e separazione elettroforetica, PCR e analisi di restrizione - DNA chip, Sequenza del DNA genomico con metodo Sanger e di nuova generazione- - Calcolo del rischio. Linkage e linkage disequilibrium.

A Auricchio / Auricchio

Mar 20.3.2018 M Capasso / Capasso

Mer 21.3.2018 M Capasso / M Capasso

Gio 22.3.2018 EM Surace / EM Surace

Ven 23.3.2017 AFP

4° 26-30 marzo

2018

Lun 26.3.2018 La variazione genetica nelle popolazioni umane - Diversità genetica - Frequenze genotipiche ed alleliche - L’equilibrio di Hardy-Weinberg. Genetica del comportamento -

EM Surace / EM Surace

Mar 27.3.2018 EM Surace / EM Surace

Mer 28.3.2018 Cocozza S / Cocozza S

Gio 29.3.2018 Festività

Ven30.3.2018 Festività

5° 2-6 aprile

2018

Lun 2.4.2018 Festività Darwin e i caratteri complessi - Darwin ed il concetto di variazione genetica e selezione naturale - Le implicazioni della teoria darwiniana nella genetica umana e medica -

Mar 3.4.2018 Festività

Mer 4.4.2018 Cocozza S / Cocozza S

Gio 5.4.2018 Genetica del comportamento - Interazioni geni ambiente nel determinismo dei caratteri complessi - Malattie Multifattoriali

Cocozza S / Cocozza S L

Ven 6.4.2018 AFP

6° 9/13 aprile

2018

Lun 9.4.2018 Meiosi (Gametogenesi femminile e maschile) - La struttura dei cromosomi. Il cariotipo umano - Tecniche di analisi citogenetica standard e molecolare - CGH array. Cromosomopatie - Alterazioni quantitative dei cromosomi: Euploidie ed aneuploidie - La trisomia nell'uomo.

Nitsch L/ Nitsch L

Mar 10.4.2018 Nitsch L/ Nitsch L

Mer 11.4.2018 Nitsch L/ Nitsch L

Gio 12.4.2018 Nitsch L/ Nitsch L

Ven 13.4.2018 AFP

7° 16-20 aprile

2018

Lun 16.4.2018 Cromosomopatie - Alterazioni qualitative dei cromosomi: - Riarrangiamenti bilanciati: Inversioni, traslocazioni reciproche - Riarrangiamenti sbilanciati: delezioni, traslocazioni sbilanciate, isocromosomi, cromosomi ad anello

Nitsch L/ Nitsch L

Mar 17.4.2018 Nitsch L/ Nitsch L

Mer 18.4.2018 Nitsch L/ Nitsch L

Gio 19.4.2018 Nitsch L/ Nitsch L

Ven 20.4.2018 AFP

8° 23-27 aprile

2018

Lun 23.4.2018 Valutazione in itinere. Il ciclo cellulare, Oncogeni ed oncosoppressoMeccanismi di controllo dell’espressione. Epigenetica. Modulazione della Trascrizione. Ruolo dei microRNA in genetica Medica.

Russo R / Russo R

Mar 24.4.2018 Settembre C/ Settembre C

Mer 25.4.2018 Festività

Gio 26.4.2018 G De Vita / G De Vita

Ven 27.4.2018 AFP

9° 30 aprile- 4

maggio 2018

Lun 30.4.2018 Farmaci che agiscono sull’espressione genica applicazione - I marker tumorali ed I target terapeutici La Genomica ed il progetto genoma umano - L’approccio alla genetica nell’epoca post genomica - Struttura e funzione del genoma umano – Genomica funzionale- Applicazioni NGS- Banche dati biologiche e loro utilizzo –

M Capasso / M Capasso

Mar 1.5.2018 Festività

Mer 2.5.2018 Ballabio A / Ballabio A

Gio 3.5.2018 Ballabio A / Ballabio A

Ven 4.5.2018 AFP

10° 7- 11 maggio

2018

Lun 7.5.2018 Approccio alla genetica nell’epoca post-genomica (identificazione geni per malattie genetiche Sindromi tumorali familiari - Significato clinico dei marcatori molecolari del cancro e malattia residua minima, recidiva - Applicazioni cliniche in diagnosi, stima della prognosi e valutazione della recidiva Farmacogenetica e farmacogenomica

G De Vita / G De Vita

Mar 8.5.2018 Festività Settembre C / Settembre C

Mer 9.5.2018 M Capasso / M. Capasso

Gio 10.5.2018 Settembre C / Settembre C

Ven 11.5.2018 AFP

11° 14-18 maggio

2018

Lun 14.5.2018 - Definizione e Classificazione delle malformazioni. - Cenni sulla biologia dello sviluppo e sui geni che regolano lo sviluppo. -

Settembre C / Settembre C

Mar 15.5.2018 Franco B / Franco B

Festività: dal 29 marzo al 3 aprile, 25 aprile, 1 maggio. Le lezioni (ADF) del Canale A (Matricole pari) saranno svolte nell’aula grande dell’Ed1 (Aula 1A) dalle 8.30 alle 10.00 Le lezioni (ADF) del Canale B (Matricole dispari) saranno svolte nell’aula grande dell’Ed2 (Aula 2A) dalle 10.15 alle 11.45

ATTIVITÀ DIDATTICA INTERATTIVA L'attività si baserà principalmente sull' allestimento ed analisi di pedigrees, sullo svolgimento di problemi sul calcolo del rischio genetico e sull'analisi di patologie genetiche esemplari. In particolare sono previsti ADI su:

- la costruzione ed interpretazione di alberi genealogici - calcolo di rischio di ricorrenza nelle famiglie con l'applicazione del teorema di Bayes - analisi di linkage e sua applicazione all'isolamento dei geni responsabili di malattia - adel nalisi del cariotipo - consultazione di banche dati di interesse per la Genetica Umana e Medica

Le attivita’ ADI verranno svolte di pomeriggio

CORE CURRICULUM -PROGRAMMA DI ESAME del C.I. di GENETICA UMANA E MEDICA Organizzato in Unità Didattiche Elementari (UDE)

1 Le basi concettuali della ereditarietà Mendel ed il concetto di gene Gli esperimenti di Mendel e le loro implicazioni sulle conoscenze della genetica Darwin ed il concetto di variazione genetica e selezione naturale Le implicazioni della teoria darwiniana nella genetica umana e medica 2 Le basi molecolari dell'eredità L’organizzazione dei geni e del genoma umano. Fattori che influenzano l’espressione genetica (imprinting, geni modificatori) 3 Le basi cellulari dell'eredità L'organizzazione del DNA nei cromosomi Ciclo cellulare, mitosi Meiosi (Gametogenesi femminile e maschile) Meccanismi molecolari della ricombinazione. Il fenomeno del linkage e le sue applicazioni in medicina 4 Genetica dello sviluppo

Mer 16.5.2018 Le principali vie di trasduzione del segnale nello sviluppo - Genetica dello sviluppo e malattie umane Approcci genetici alla terapia delle malattie genetiche-

Auricchio A / Auricchio A

Gio 17.5.2018 Auricchio A / Auricchio A

Ven 18.5.2018 AFP

12° 21-25 maggio

2018

Lun 21.5.2018 Approcci terapeutici alle malattie genetiche: farmacologici, cellulari e proteici. Consulenza genetica e diagnosi prenatale - Uso dei modelli animali in genetica medica Test Finale

Auricchio A / Auricchio A

Mar 22.5.2018 Settembre C/ Settembre C

Mer 23.5.2018 Iolascon A / Iolascon A

Gio 24.5.2018 Auricchio A / Auricchio A

Ven 25.5.2018 Russo R / Russo R

Cenni sulla biologia dello sviluppo Le principali vie di trasduzione nello sviluppo in condizioni fisiologiche e patologiche Espressione dei geni durante lo sviluppo Malattie dello sviluppo, Malformazioni isolate e sindromi malformative 5 La variazione genetica nelle popolazioni umane Diversità genetica Frequenze genotipiche ed alleliche L’equilibrio di Hardy-Weinberg ed il linkage disequilibrium Interazioni geni ambiente nel determinismo dei caratteri complessi 6 La Genomica ed il progetto genoma umano L’approccio alla genetica nell’epoca post genomica Genomica strutturale Genomica Funzionale Banche dati biologiche e loro utilizzo Farmacogenomica 7 Classificazione delle malattie genetiche e relativi modelli di trasmissione: Malattie monogeniche o mendeliane Ereditarietà monogenica o mendeliana: Autosomica Dominante e Recessiva Legata al sesso Dominante e Recessiva Rapporto genotipo fenotipo, geni modificatori Malattie mitocondriali Malattie poligeniche Malattie multifattoriali e complesse Malattie dello sviluppo 8 Mutazioni genetiche causa di malattia nell’uomo Tipi di mutazioni genetiche e loro classificazione Mutazioni nelle regioni codogeniche Mutazioni nelle regioni regolatrici Mutazioni nei siti di splicing Mutazioni negli introni Eterogeneità allelica e di locus Gain e loss of function L’imprinting : meccanismi molecolari e sue manifestazioni cliniche Nomenclatura delle variazioni del DNA 9 Cenni sulla metodologia di analisi delle variazioni genetiche a livello molecolare Metodi che per la diagnosi di malattia genetica Richiami sul Southern blotting, PCR e separazione elettroforetica, PCR e analisi di restrizione Oligonucleotide ligation assay (OLA), Allele specific amplification (ASA), Allele refractory mutation system (ARMS), TaqMan, Allele specific oligonucleotide hybridisation (ASO), Dot Blot, DNA chip, Sequenza del DNA genomico ed Approcci “next generation sequencing “ in genetica medica 10 Genetica del cancro Cenni di biologia del fenomeno canceroso, controllo del ciclo cellulare, Selezione clonale Oncogeni : meccanismi molecolari di attivazione Oncosoppressori e perdita di eterozigosità. Meccanismi molecolari di inattivazione Sindromi tumorali familiari Significato clinico dei marcatori molecolari del cancro e malattia residua minima, recidiva Applicazioni cliniche in diagnosi, stima della prognosi e valutazione della recidiva 11 Cromosomopatie Cenni sul cariotipo normale Alterazioni quantitative dei cromosomi: Euploidie e aneuploidie Alterazioni qualitative dei cromosomi: Riarrangiamenti bilanciati: Inversioni, traslocazioni reciproche Riarrangiamenti sbilanciati: delezioni, traslocazioni sbilanciate, isocromosomi, cromosomi ad anello

12 Approcci terapeutici Terapia genetica Terapia cellulare Farmacogenetica 13 I test genetici Consulenza genetica Calcolo del rischio empirico Test diagnostico, predittivo, di carrier, prematrimoniale, prenatale Test genetici ausiliari

TESTI CONSIGLIATI - Cummings - Eredità EDISES - Thompson-Thompson - Genetica in Medicina - Idelson - Strachan & read, Genetica Molecolare Umana, UTET - Neri - Genetica Umana e Medica – Masson

Si consigliano sempre le ultime edizioni disponibili

TESTI UTILI PER LA CONSULTAZIONE - Russell, iGenetica, EDISES Disponibili e consultabili in rete presso: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=Books sono segnalati i seguenti libri di consultazione: Introduction to Genetic Analysis. Griffiths, Anthony J.F.; Miller, Jeffrey H.; Suzuki, David T.; Lewontin,

Richard C.; Gelbart, William M. W. H. Freeman & Co.; GeneReviews Pagon, Roberta A., Editor-in-chief; Bird, Thomas C.; Dolan, Cynthia R.; Smith, Richard J.H.;

Stephens, Karen; Associate editors. Seattle (WA): University of Washington; Genomes Brown, T.A. New York and London: Garland Science; c2002 Reviews aggiornate su malattie specifiche possono essere reperite a GeneReviews: http://www.geneclinics.org/servlet/access?id=23322&key=Aei6SmDEnZFCz&gry=INSERTGRY&fcn=y&fw= OtTI&filename=/profiles/all.html OMIM - Online Mendelian Inheritance in Man http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=OMIM&itool=toolbar