Central Nervous System Diseases CNS-LAB
ONCOLOGICAL DISEASES
Brain tumors are the most common cancer in children and are the second cause of death due to cancer after leukemia. The most common posterior cranial fossa tumors are medulloblastoma (MB), astrocytoma, ependymoma (PNH), cerebral glioma and Diffuse Intrinsic Pontine Glioma (DIPG). For this heterogeneous group of tumors, the only therapy currently used in the clinic is characterized by surgical resection followed by radio-chemotherapy regimens. Despite the use of this multimodal therapeutic approach, the prognosis remains poor for patients with metastatic and relapsed tumors. The molecular diagnosis consists in the evaluation of the mutational "status" of genes (oncogenes and tumor suppressors) responsible for the tumor progression and the metastatic dissemination of these tumors and in the definitive evaluation of the expression levels of some genes that constitute the "molecular signature" for each subtype tumor, helping to give a precise molecular pathological definition of the disease.
The genetic / molecular investigations of the "Diagnostics of Central Nervous System" laboratory (CNS LAB) will be carried out using recent analysis technologies applied to Molecular Genetics and include gene amplification, followed by DNA sequencing (Sanger method) and use of new technologies of Next-Generation-Sequencing (NGS) with Whole-Exome-Sequencing (WES) and Targeted Gene Panel (TGP) approaches applied to tissues, liquid biopsies and peripheral blood of patients with brain tumors in pediatric age and in the adult [(Medulloblastoma, Astrocytoma, Glioma, Ependimoma and of the Diffuse Intrinsic Pontine Glioma (DIPG)].
Through these technologies the "genetic and diagnostic signature" of these brain tumors will be defined, the mutational state of known genes with oncogenic or oncosuppressive activities and mutations in new genes responsible for tumor and / or metastatic progression will also be identified.
Furthermore, the diagnostic / molecular definition of the Medulloblastoma subgroup will be performed using Real-Time PCR technology from RNA samples extracted from biopsy tissues to assess the level of gene expression of specific markers. These analyzes will be of great help in defining the stage of the disease and planning a personalized and more efficient cancer therapy.
MALATTIE GENETICHE
Difetti che alterano la divisione mitotica o la dinamica dei microtubuli durante la formazione del fuso mitotico, sono causa di un vasto gruppo di malattie genetiche del neurosviluppo caratterizzate da malformazioni cerebrali, difetti motori e intellettivi, talvolta epilessia, difetti oculari di varia gravità e ritardo del neurosviluppo. Ciascuna patologia è causata da mutazioni in specifici loci genici in cui mappano geni i cui prodotti sono convolti in processi che regolano la divisione cellulare, la proliferazione e la migrazione durante lo sviluppo del Sistema Nervoso Centrale.
La diagnosi molecolare che verrà effettuata dal laboratorio di “Diagnostica delle malattie del Sistema Nervoso Centrale” (CNS-LAB) consiste nella valutazione dello status mutazionale di 164 geni ad oggi noti come causativi di tali 71 patologie del neurosviluppo che originano nel sistema nervoso centrale. L’analisi verrà condotta mediante tecnologie di Next Generation Sequencing (NGS) con approccio di Whole Exome Sequencing (WES); ed in secondo livello, l’identificazione della mutazione nei soggetti portatori (es. genitori, fratelli del paziente affetto) mediante Sequenziamento del DNA (metodo Sanger). Utilizzeremo le stesse tecnologie descritte nella sezione Oncologica. Tali risultati diagnostici saranno molto utili per definire una corretta analisi genotipo/fenotipo, predire il rischio di generare altri figli affetti (analisi predittiva), e sarà di grosso aiuto per identificare un percorso terapeutico specifico laddove la malattia abbia già armi terapeutiche disponibili.