Genetica umana molecolare. Coordinatore: Maestrini

Il principale interesse del gruppo riguarda lo studio di fattori genetici implicati nello sviluppo e nel funzionamento del cervello, e in particolare la ricerca dei meccanismi genetici e neurobiologici coinvolti nei Disturbi dello Spettro Autistico.

Temi di ricerca del gruppo

1) Genetica molecolare dei Disturbi dello Spettro Autistico (ASD).

Gli ASD sono un gruppo di disturbi del neurosviluppo che si manifestano con un ampio spettro deficit nella comunicazione e relazioni sociali, e comportamenti ripetitivi e/o interessi ristretti; l’eziologia degli ASD ha una forte componente genetica, ma l’elevato grado di eterogeneità genetica e clinica ha reso difficile la comprensione dell’architettura genetica ed i processi patofisiologici implicati in questi disturbi.

Lo scopo principale del nostro progetto è l'identificazione e caratterizzazione di fattori genetici coinvolti negli ASD, con la duplice finalità di a) migliorarne la diagnosi molecolare, e b) ampliare le nostre conoscenze sulla neurobiologia di questi disturbi.

Stiamo conducendo indagini genomiche su una coorte di famiglie con ASD, attraverso l’analisi di SNP-microarray ad alta densità e sequenziamento degli esomi, allo scopo di identificare diverse varianti genetiche (CNVs e SNVs, de-novo o ereditate) con un potenziale ruolo nell’eziologia dell’ASD. Il principale ostacolo rimane la comprensione del significato funzionale di tali varianti, ed il loro coinvolgimento nel modulare il rischio di disturbi del neurosviluppo. Pertanto, cercheremo di identificare delle funzioni molecolari comuni al pool dei diversi geni candidati integrando i risultati con quelli provenienti da ampi dataset internazionali. Inoltre, ci proponiamo di utilizzare Drosophila come modello genetico in vivo per condurre l’analisi funzionale di specifici geni candidati.


2) Studio di fattori genetici nella cefalea a grappolo

La cefalea a grappolo è una cefalea primaria la cui patogenesi è tuttora poco conosciuta. In collaborazione con il Centro Cefalee del Policlinico di Modena, abbiamo recentemente identificato una potenziale associazione con varianti in geni coinvolti nel meccanismo di elaborazione centrale del dolore. Ulteriori studi sono in corso al fine di confermare questi risultati in una casistica più ampia di pazienti con cefalea a grappolo.

Membri del Laboratorio

  • Cinzia Cameli (dottoranda), email

  • Sara Monticelli (dottoranda), email

Pubblicazioni significative

Bacchelli E, Cainazzo MM, Cameli C, Guerzoni S, Martinelli A, Zoli M, Maestrini E, Pini LA. (2016). “A genome-wide analysis in cluster headache points to neprilysin and PACAP receptor gene variants”. J Headache Pain17:114 https://link.springer.com/article/10.1186/s10194-016-0705-y

Bacchelli E, Ceroni F, Pinto D, Lomartire S, Giannandrea M, D'Adamo P, Bonora E, Parchi P, Tancredi R, Battaglia A, Maestrini E (2014). “A CTNNA3 compound heterozygous deletion implicates a role for αT-catenin in susceptibility to autism spectrum disorder. J Neurodev Disord. 6:17. https://jneurodevdisorders.biomedcentral.com/articles/10.1186/1866-1955-6-17

Pinto D, Delaby E, Merico D, et al (2014). “Convergence of genes and cellular pathways dysregulated in autism spectrum disorders.” Am J Hum Genet. 94:677-94. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0002929714001505

Maestrini E, Pagnamenta AT, Lamb JA, Bacchelli E, Sykes NH, Sousa I, Toma C, Barnby G, Butler H, Winchester L, Scerri TS, Minopoli F, Reichert J, Cai G, Buxbaum JD, Korvatska O, Schellenberg GD, Dawson G, de Bildt A, Minderaa RB, Mulder EJ, Morris AP, Bailey AJ, Monaco AP; IMGSAC (2010) “High-density SNP association study and copy number variation analysis of the AUTS1 and AUTS5 loci implicate the IMMP2L-DOCK4 gene region in autism susceptibility” Mol Psychiatry 15:954-68. https://www.nature.com/mp/journal/v15/n9/full/mp200934a.html

Autism Genome Project Consortium (2007). Mapping autism risk loci using genetic linkage and chromosomal rearrangements. Nat Genet. 39:319-28. https://www.nature.com/ng/journal/v39/n3/full/ng1985.html

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