03 Sarno - Dipartimento di Medicina molecolare e...
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23/01/18 1 NON-INVASIVE DIAGNOSIS OF CHROMOSOMAL ANOMALIES: A METABOLOMICS APPROACH Jacopo Troisi, Laura Sarno, Pasquale Mar5nelli, Costan5no Di Carlo, Giovanni Scala, Maurizio Rinaldi, Carla Ciccone, Maurizio Guida Obie,vo Valutare la performance diagnos=ca di un modello bioinforma=co basato sull’analisi di metaboli= presen= nel sangue materno nell’individuare i dife, cromosomici fetali. Materiali e metodi • Studio pilota caso-controllo (giugno 2013-dicembre 2016) Materiali e metodi CASI n=108 Gravide con Fe= affe, da anomalia cromosomica nota dopo CVS o Amnio che richiedono TOP CONTROLLI n=220 Gravide fisiologiche in corso dell’esame di screening del II trimestre CRITERI DI ESCLUSIONE • Gravidanze gemellari • Malformazioni note in presenza di un carioIpo normale • Presunte infezioni del complesso TORCH • Prelievo di un campione di sangue dopo almeno 12 ore di digiuno • Centrifugato • Siero conservato a -80°C Materiali e metodi • ESTRAZIONE DEL METABOLOMA (MetaboPrep GC kit (Theoreo, Montecorvino Pugliano, Italy) ) • ANALISI DEL METABOLOMA (GC-MS system) • Divisione dei campioni in due gruppi (54 casi e 110 controlli) Materiali e metodi ADDESTRAMENTO DI 7 ALGORITMI MATEMATICI uni= in uno schema ensemble su vo=ng TESTARE LA PERFORMANCE I metaboli= più influen= nel creare l’algoritmo di classificazione (VIP) sono sta= u=lizza= per creare mappe metaboliche
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NON-INVASIVEDIAGNOSISOFCHROMOSOMALANOMALIES:AMETABOLOMICSAPPROACH
JacopoTroisi,LauraSarno,PasqualeMar5nelli,Costan5noDiCarlo,GiovanniScala,MaurizioRinaldi,CarlaCiccone,MaurizioGuida
Obie,vo
Valutarelaperformancediagnos=cadiunmodellobioinforma=cobasatosull’analisidimetaboli=presen=nelsanguematernonell’individuareidife,cromosomicifetali.
Materiali e metodi
• Studiopilotacaso-controllo(giugno2013-dicembre2016)
Materiali e metodi
CASIn=108GravideconFe=affe,daanomaliacromosomicanotadopoCVSoAmniocherichiedonoTOP
CONTROLLIn=220Gravidefisiologicheincorsodell’esamediscreeningdelIItrimestre
CRITERIDIESCLUSIONE• Gravidanzegemellari• MalformazioninoteinpresenzadiuncarioIponormale
• PresunteinfezionidelcomplessoTORCH
• Prelievodiuncampionedisanguedopoalmeno12oredidigiuno
• Centrifugato• Sieroconservatoa-80°C
Materiali e metodi
• ESTRAZIONEDELMETABOLOMA(MetaboPrepGCkit(Theoreo,MontecorvinoPugliano,Italy))
• ANALISIDELMETABOLOMA(GC-MSsystem)
• Divisionedeicampioniinduegruppi(54casie110controlli)
Materiali e metodi
ADDESTRAMENTODI7ALGORITMIMATEMATICIuni=inunoschemaensemblesuvo=ng
TESTARELAPERFORMANCE
Imetaboli=piùinfluen=nelcrearel’algoritmodiclassificazione(VIP)sonosta=u=lizza=percrearemappemetaboliche
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RISULTATI
• CASI: • 80Trisomia21
• 19Trisomia18
• 3Trisomia16
• 3MonosomiaX
• 3TrisomiaXXY
• Idiversimodellidiclassificazionehannomostratounaaccuratezzacompresatrail43%eil100%
• Ilmodelloensemblehaclassificatocorreeamentetu,icasieicontrolli,mostrandoun’accuratezzadel100%perlarivelazionedianeuploidiecromosomiche
RISULTATI
RISULTATI
VIPmetabolitesheatmap
RISULTATI
RISULTATI MECCANISMI COINVOLTI
• Metabolismodegliacidigrassi
↓acidostearicoeacidoelaidico
• Gliacidigrassisonoimportan=perlosviluppodellavisioneedelsistemanervoso
• NellasindromediDownsièosservataunaridoeaquan=tàdiacidigrassinellestrueuremielinicherispeeoacontrollisani
Jhonsonetal,1977Sampathetal,2005
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• Stressossida=vo
↓borneolo• Azionean=ossidantee
neuroprote,va
Yuetal,2011Yuetal,20013
↑2-idrossi-bu=rrato• Aumentanellecondizionidi
aumentatostressossida=vo• Studipreceden=nehanno
dimostratounaumentonellasindromediDOwn
Laandas,1975Bahado-Singhetal,2013
• Meccanismiimmunologici
• ↓mannosio
• Associazionetrapolimorfismodellamannose-bindinglec5ne2eS.diDown
• Maggiorrischiodiinfezioneinques=bambini
Demirhanetal,2011
Conclusioni • Ilmodellobioinforma=copropostoèstatoingradodiinterpretarecorreeamentetu,icasidianeuploidie• Ilprofilometabolomicodelsieromaternoincasodianeuoploidiaèsugges=vodiunaumentatostressossida=voediunalteratosviluppodelsistemanervosofetale• Ulterioristudisononecessariavalidarequest’analisi• L’analisimetabolomicapotrebbepermeeercidicomprenderemeglioimeccanismifisiopatologiciallabasedialcuneaneuploidie. Grazie…
