Una nuova applicazione della Comparative Multiplex Dosage Analysis (CMDA)

Abstract

La Comparative Multiplex Dosage Analysis (CMDA) è una tecnica utilizzata per l’analisi di delezioni o duplicazioni di specifiche regioni del genoma (Gable et al. 2003 Hum Mutat 21:379-386). Il metodo si basa su di un’analisi quantitativa delle aree dei picchi di un elettroferogramma ottenuto da elettroforesi capillare condotta su frammenti di DNA amplificati con PCR e marcati con specifici fluorocromi. La presenza di sbilanciamenti è , in particolare, accertata misurando il rapporto tra le aree dei picchi corrispondenti alla regione da analizzare e una regione del genoma la cui dose è nota. In studi precedenti noi abbiamo applicato questa tecnica all’analisi di delezioni e duplicazioni di specifici esoni dei geni codificanti per la fenilalanina idrossilasi (PAH) e ubiquitin protein ligase E3A (UBE3A) in pazienti rispettivamente affetti da fenilchetonuria (Calì et al 2010 Exp Mol Med. 42:81-6) e sindrome di Angelman (Calì, et al. 2010 Exp Mol Med. 42:842-8). In questo studio noi mostriamo una nuova applicazione della CMDA per l’analisi del gene ataxina 2 (ATXN2; localizzazione cromosomica: 12q24) nel quale espansioni della tripletta CAG, nell’esone 1 del gene, possono causare l’Atassia Spinocerebellare tipo 2 (SCA2), una malattia neurodegenerativa a trasmissione autosomica-dominante. Individui sani hanno 14-31 ripetizioni della tripletta CAG, mentre gli individui affetti hanno espansioni delle triplette nel range 35-500. Nella SCA2, vi è inoltre una correlazione inversa tra il numero di ripetizioni CAG e l'età di esordio della patologia . La diagnosi molecolare di SCA2 è basata sull'uso della PCR convenzionale in grado di rilevare l’ampiezza dell’espansione CAG. Tuttavia, il limite di questo test è che la PCR potrebbe non amplificare un allele con un’espansione di molte triplette, quest’ultime presenti nelle forme di SCA2 a insorgenza infantile e giovanile portando a falsi negativi. In particolare, poichè l’allele normale di 22 repeats ha una frequenza molto elevata nella popolazione (fino al 90%) individui eterozigoti per un allele normale ( 100 CAG repeats) verrebbero erroneamente diagnosticati come omozigoti per l’allele # 22. L’analisi CMDA permetterebbe di individuare questi falsi omozigoti rivelando la presenza di una singola dose dell’allele normale. Noi proponiamo l’analisi CMDA del gene ATXN2 per complementare metodi correntemente in uso per l’individuazione di ampie espansioni delle triplette CAG quali la Triplet repeat primed PCR (Cagnoli et al., …. e un metodo che utilizza la PCR, le’elettroforesi, il Southern blotting e l’ibridazione molecolare con sonde (CAG)n. L’analisi CMDA può essere condotta in 1 giorno con costi molti contenuti e può rivelarsi particolarmente informativa nella diagnosi prenatale e presintomatica delle forme di SCA2 a insorgenza precoce.