Unità di Ricerca e Sviluppo in Diagnosi Citogenetica

L’attività di ricerca dell’Unità è focalizzata principalmente sullo studio delle basi genetiche di sindromi malformative attraverso l’applicazione di tecniche di citogenetica molecolare (FISH e microarray genomici). In particolare, l’utilizzo di piattaforme basate su microarray genomici ci ha permesso di analizzare un ampio campione di soggetti affetti da ritardo mentale associato a malformazioni congenite (in collaborazione con altri centri di Genetica Medica italiani), identificando microdelezioni/microduplicazioni patogenetiche (CNA) nel 20% circa dei soggetti analizzati.

L’Unità partecipa a diversi database (italiani ed internazionali) dedicati allo studio delle CNA, con l’obiettivo di raccolta-dati e di delineare le correlazioni molecolari e cliniche di patologie molto rare. Recentemente, questo network ci ha permesso di prendere parte ad un consorzio internazionale interessato a studiare l’effetto fenotipico della microdelezione e della duplicazione reciproca della regione cromosomica 16p11.2, associate con obesità e sottopeso, rispettivamente.

Un’altra area di interesse è lo studio diretto del tessuto affetto mediante FISH e/o microarray, eseguita su organi con anomalie congenite o neoplasie. L’Unità collabora con altre Unità di Ricerca dell’Istituto nell’ambito di progetti che richiedono l’utilizzo di piattaforme basate su microarray per l’analisi di CNAs e/o analisi di linkage genome-wide. In particolare, partecipa come Unità Operativa ad un progetto multicentrico finanziato nell’ambito di un bando europeo (Responsabile Scientifico del progetto:  Prof. E. M. Valente; Unità di Ricerca di Neurogenetica) focalizzato sullo studio delle basi genetiche/genomiche delle malformazioni cerebellari.

E’ inoltre impegnata in un progetto che prevede la messa a punto di un protocollo di separazione ed analisi di cellule fetali nel circolo sanguigno materno, mediante un chip specifico, per lo sviluppo di una tecnica di diagnosi prenatale non invasiva.

L’analisi microarray con una risoluzione più alta (nell’ordine di grandezza di un singolo gene) nelle sindromi caratterizzate da difetti congeniti e tumori e lo sviluppo di un protocollo basato sull’analisi di cellule fetali, rappresentano i punti chiave della ricerca di questa Unità dei prossimi anni. Entrambi i settori sono tenuti a portare un forte impatto nella diagnosi e, eventualmente, nella terapia: il primo con l’obiettivo di identificare nuovi geni-malattia, la seconda con l’obiettivo di sostituire i metodi standard di diagnosi prenatale (amniocentesi / villocentesi) con una rivoluzionaria tecnica non invasiva.

  1. A.I.S.E.A. – Associazione Italiana per la Sindrome Emiplegia Alternante
  2. Silicon BioSystem – Ing. Niccolò Manaresi
  3. Laboratorio Cellule Staminali, Cell Factory e Biobanca c/o Azienda Ospedaliera di Terni
  4. Istituto Superiore Sanità, Roma (http://www.iss.it/cnmr/index.php?lang=1)
  5. IRCCS “Stella Maris”, Calambrone (Pisa) (http://www.inpe.unipi.it/ )
  6. Servizio di Genetica Medica, Ospedale Pediatrico Bambino Gesù, Roma
  7. Dipartimento materno infantile Ospedale San Pietro Fatebenefratelli Roma  (http://www.provinciaromanafbf.it/)
  8. Progetto strategico regione puglia: Progettazione e sviluppo di una tecnica di diagnosi prenatale non invasiva basata su chip: separazione di cellule fetali circolanti nel sangue materno. (DiaPreNI) (http://www.regione.puglia.it/)
  9. Progetto strategico regione sardegna: Sviluppo di un metodo di diagnosi prenatale non invasiva e armonizzazione del processo di consulenza genetica e diagnosi prenatale”  (http://www.regione.sardegna.it/)
  • Dr. Barbara Torres: Biologa; PhD e Specialista in Genetica Medica – email: b.torres@css-mendel.it
  • Dr. Maria Grazia Giuffrida: Biologa e Specialista in Genetica Medica – email: m.giuffrida@css-mendel.it
  • Dr. Sara Loddo: Laurea in Scienze Biologiche e Specializzanda della Scuola di Genetica Medica– email: s.loddo@css-mendel.it
  • Dr. Valentina Parisi: Laurea in Scienze Biologiche e Dottoranda in Genetica Medica – email: v.parisi@css-mendel.it
  • Jacquemont S, Reymond A, Zufferey F, Harewood L, Walters RG, Kutalik Z, Martinet D, Shen Y, Valsesia A, Beckmann ND, Thorleifsson G, Belfiore M, Bouquillon S, Campion D, de Leeuw N, de Vries BB, Esko T, Fernandez BA, Fernández-Aranda F, Fernández-Real JM, Gratacòs M, Guilmatre A, Hoyer J, Jarvelin MR, Frank Kooy R, Kurg A, Le Caignec C, Männik K, Platt OS, Sanlaville D, Van Haelst MM, Villatoro Gomez S, Walha F, Wu BL, Yu Y, Aboura A, Addor MC, Alembik Y, Antonarakis SE, Arveiler B, Barth M, Bednarek N, Béna F, Bergmann S, Beri M, Bernardini L, et al (2011) Mirror extreme BMI phenotypes associated with gene dosage at the chromosome 16p11.2 locus. Nature 2011 Aug 31 [ Epub ahead of print ]
  • Briguglio M, Pinelli L, Giordano L, Ferraris A, Germanò E, Micheletti S, Severino M, Bernardini L, Loddo S, Tortorella G, Ormitti F, Gasparotti R; CBCD Study Group, Rossi A, Valente EM (2011) Pontine Tegmental Cap Dysplasia: developmental and cognitive outcome in three adolescent patients. Orphanet J Rare Dis 6:36.
  • Brancati F, Fortugno P, Bottillo I, Lopez M, Josselin E, Boudghene-Stambouli O, Agolini E, Bernardini L, Bellacchio E, Iannicelli M, Rossi A, Dib-Lachachi A, Stuppia L, Palka G, Mundlos S, Stricker S, Kornak U, Zambruno G, Dallapiccola B (2010) Mutations in PVRL4, encoding cell adhesion molecule nectin-4, cause ectodermal dysplasia-syndactyly syndrome. Am J Hum Genet 87:265-273.
  • Bernardini L, Giuffrida MG, Francalanci P, Capalbo A, Novelli A, Callea F, Dallapiccola B (2010)  X chromosome monosomy restricted to the left ventricle is not a major cause of isolated hypoplastic left heart. Am J Med Genet A 152A:1967-1972.
  • Radio FC, Bernardini L, Loddo S, Bottillo I, Novelli A, Mingarelli R, Dallapiccola B (2010) TBX2 gene duplication associated with complex heart defect and skeletal malformations. Am J Med Genet A 152A:2061-2066.
  • Bernardini L, Alesi V, Loddo S, Novelli A, Bottillo I, Battaglia A, Digilio MC, Zampino G, Ertel A, Fortina P, Surrey S, Dallapiccola B (2010) High-resolution SNP arrays in mental retardation diagnostics: how much do we gain? Eur J Hum Genet 18:178-185.
  • Digilio MC, Bernardini L, Capalbo A, Capolino R, Gagliardi MG, Marino B, Novelli A, Dallapiccola B (2009) 16p subtelomeric duplication: a clinically recognizable syndrome. Eur J Hum Genet 17:1135-1140.
  • Bernardini L, Sinibaldi L, Capalbo A, Bottillo I, Mancuso B, Torres B, Novelli A, Digilio MC, Dallapiccola B (2009) HDR (Hypoparathyroidism, Deafness, Renal dysplasia) syndrome associated to GATA3 gene duplication. Clin Genet 76:117-119.
  • Bernardini L, Gimelli S, Gervasini C, Carella M, Baban A, Frontino G, Barbano G, Divizia MT, Fedele L, Novelli A, Béna F, Lalatta F, Miozzo M, Dallapiccola B (2009) Recurrent microdeletion at 17q12 as a cause of Mayer-Rokitansky-Kuster-Hauser (MRKH) syndrome: two case reports. Orphanet J Rare Dis; 4:25.
  • Brancati F, Bernardini L, Cavalcanti DP, Romano C, Novelli A, Dallapiccola B (2009) Genome rearrangements in patients with blepharophimosis, mental retardation and hypothyroidism, so-called Young-Simpson syndrome. Clin Genet 76:210-213.
  • Carbone A, Bernardini L, Valenzano F, Bottillo I, De Simone C, Capizzi R, Capalbo A, Romano F, Novelli A, Dallapiccola B, Amerio P (2008) Array-based comparative genomic hybridization in early-stage mycosis fungoides: recurrent deletion of tumor suppressor genes BCL7A, SMAC/DIABLO, and RHOF. Genes Chromosomes Cancer 47:1067-1075.

Team Leader

Nome Dr. Laura Bernardini, PhD
Division Istituto CSS Mendel
Contacts l.bernardini@css-mendel.it