GENETICA MEDICA, TECNICHE DI CITOGENETICA E METODICHE DIAGNOSTICHE DI PATOLOGIA CLINICA

Modulo TECNICHE DI CITOGENETICA

Gli obiettivi principali del corso sono la conoscenza della struttura del genoma umano, i meccanismi principali che ne possono compromettere l'integrità e le tecniche di citogenetica classica e molecolare e di sequenziamento massivo parallelo utilizzate per l'individuazione delle anomalie strutturali  nell'ambito della diagnosi genetica pre e post natale.

Obiettivi in base ai descrittori di Dublino

1) Conoscenza e capacità di comprensione

Lo studente conosce e comprende:

• struttura del genoma umano, cromosomi e loro morfologia;

• meccanismi che alterano l’integrità genomica (non-disgiunzione, riarrangiamenti strutturali, CNV);

• principi, indicazioni e limiti delle principali tecniche in diagnostica pre- e post-natale: cariotipo/bandeggio, FISH, array-CGH, SNP-array, metodi di conferma (MLPA, RealTime-PCR) e basi di NGS/WGS per varianti strutturali.

2) Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Lo studente è in grado di:

• selezionare la metodica più idonea in funzione del quesito (locus-specifica vs genome-wide; prima linea vs conferma);

• interpretare a livello introduttivo reperti citogenetici (aneuploidie, delezioni/duplicazioni, traslocazioni/inversioni);

• comprendere i principi essenziali dell’analisi del segnale array e applicare criteri generali di refertazione/validazione.

3) Autonomia di giudizio

Lo studente sviluppa autonomia di giudizio di base nel:

• valutare adeguatezza/limiti delle tecniche (risoluzione, sensibilità, specificità, requisiti di campione e controlli);

• integrare il dato citogenetico con il contesto clinico per formulare un’interpretazione preliminare;

• riconoscere implicazioni generali di riarrangiamenti bilanciati e sbilanciati (es. rischio riproduttivo) e quando richiedere approfondimenti.

4) Abilità comunicative

Lo studente è in grado di:

• descrivere con terminologia appropriata principi, indicazioni e differenze tra citogenetica classica e molecolare;

• comunicare in modo chiaro il significato diagnostico di cariotipo, FISH, array e strategie di conferma;

• esporre oralmente in modo coerente un percorso diagnostico citogenetico collegando più argomenti del programma.

5) Capacità di apprendimento

Lo studente è in grado di:

• consolidare autonomamente i contenuti tramite testi e dispense;

• integrare nozioni di biologia cellulare/genetica con gli strumenti citogenetici per risolvere quesiti standard;

• mantenere un aggiornamento introduttivo sull’impiego di NGS/WGS e delle tecniche genome-wide nella diagnostica delle varianti strutturali.

Lezioni frontali.

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

Conoscenza di base di biologia cellulare e di genetica

Obbligatoria almeno per il 70% delle lezioni

• Composizione del DNA

•Struttura a doppio filamento

• Definizione di cromosomi e loro struttura

• Morfologia dei cromosomi

• Citogenetica classica e tecniche di bandeggio

• Cariotipo e sue indicazioni diagnostiche

•  FISH

• Array-CGH e meccanismi patogenetici delle CNV 

• Analisi statistica del segnale array

• SNP-array

• Metodi di conferma molecolari degli sbilanciamenti (MLPA, RealTime-PCR)

• La next generation sequencing

• La whole genome sequencing per l'identificazione di varianti strutturali genomiche

1.Testo Atlante di Citogenetica Umana (Ventruto, Sacco, Lonardo)

2. Computational exome e genome analysis CRC press 2018

3. Dispense del docente

colloquio orale.

Esame orale
La prova consiste in un colloquio in cui saranno poste da due a quattro domande che vertono su almeno due diversi argomenti del programma. La prova permette di verificare: i) il livello di conoscenza della citogenetica; ii) la capacità di applicare tali conoscenze per la risoluzione di problemi specifici inerenti la citogenetica (problem solving a autonomia di giudizio); iii) la chiarezza espositiva; iv) la proprietà di linguaggiom tecnico-scientifico
 
Per l’attribuzione del voto finale si terrà conto dei seguenti parametri:
Voto 29-30 e lode: lo studente ha una conoscenza approfondita della genetica medica, riesce prontamente e correttamente a integrare e analizzare criticamente le situazioni presentate, risolvendo autonomamente problemi anche di elevata complessità; ha ottime capacità comunicative e padroneggia il linguaggio tecnico-scientifico.

Voto 26-28: lo studente ha una buona conoscenza della citogenetica, riesce a integrare e analizzare in modo critico e lineare le situazioni presentate, riesce a risolvere in modo abbastanza autonomo problemi complessi ed espone gli argomenti in modo chiaro utilizzando un linguaggio tecnico-scientifico appropriato;

Voto 22-25: lo studente ha una discreta conoscenza della citogenetica, anche se limitata agli argomenti principali; riesce a integrare e analizzare in modo critico ma non sempre lineare le situazioni presentate ed espone gli argomenti in modo abbastanza chiaro con una discreta proprietà di linguaggio;
Voto 18-21: lo studente ha la minima conoscenza della citogenetica, ha una modesta capacità di integrare e analizzare in modo critico le situazioni presentate ed espone gli argomenti in modo sufficientemente chiaro sebbene la proprietà di linguaggio sia poco sviluppata;

Esame non superato: lo studente non possiede la conoscenza minima richiesta dei contenuti principali dell’insegnamento. La capacità di utilizzare il linguaggio specifico è scarsissima o nulla e non è in grado di applicare autonomamente le conoscenze acquisite.

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        Metodi d'indagine whole genome e locus specifici

        Possibili conseguenze delle traslocazioni bilanciate.

        Campo di applicazione della citogenetica classica e di quella molecolare

1. dal numero di sonde fissate sul vetrino
2. dalla quantità di DNA disponibile
3. dal numero di fluorocromi usati nel protocollo
4. dal DNA di riferimento

          

Quale delle seguenti conseguenze è ordinariamente associata alle traslocazioni bilanciate?

1. ritardo mentale nel portatore 
2. ritardo di crescita nel portatore
3. aumentato rischio di aborto spontaneo
4. aumentato rischio di sviluppare tumori per i figli del portatore