Un nuovo studio condotto in Cina amplia il quadro genetico della sindrome di Kleefstra

Un ampio nuovo studio condotto nella Cina continentale fornisce importanti informazioni sulla variabilità genetica e clinica della sindrome di Kleefstra e mette in luce una questione particolarmente rilevante per le famiglie, ovvero il mosaicismo genitoriale.

Il lavoro dal titolo Correlazioni genotipo-fenotipo nella sindrome da microdelezione 9q34.3: uno studio su 35 pazienti della Cina continentale pubblicato su Orphanet Journal of Rare Diseases e ha incluso 35 nuovi casi di KLEFS1, finora non pubblicati, provenienti dalla Cina continentale. Nello specifico, i ricercatori hanno studiato 32 soggetti e tre feti con reperti genetici compatibili con la KLEFS1.

Lo studio ha individuato 17 varianti dell'EHMT1 che non erano state segnalate in precedenza, ha esaminato sistematicamente la relazione tra genotipo e fenotipo, ha presentato dati relativi al periodo prenatale e ha documentato due casi in cui la mutazione genetica era stata ereditata da una madre affetta da mosaicismo.

Perché era necessario uno studio condotto in Cina

La maggior parte delle serie più ampie di soggetti affetti dalla sindrome di Kleefstra proviene dall’Europa, dal Nord America o da registri internazionali.

Prima di questo studio, secondo gli autori, erano stati pubblicati solo dieci persone affette da KLEFS1 provenienti dalla Cina continentale.

I ricercatori hanno raccolto i nuovi casi tramite il Associazione cinese per la malattia rara EHMT1 tra il 2020 e il 2024 e hanno utilizzato test genetici, cartelle cliniche e questionari standardizzati per ottenere un quadro più completo della sindrome in quella specifica popolazione.

L'integrazione di dati provenienti da popolazioni diverse è importante nel campo delle malattie rare. Più sono numerosi e diversificati gli individui studiati, meglio possiamo distinguere quali caratteristiche costituiscono una parte fondamentale della sindrome e quali potrebbero essere associate a specifiche mutazioni genetiche.

35 nuovi casi e 17 nuove varianti dell'EHMT1

Complessivamente, i ricercatori hanno individuato 21 diverse mutazioni genetiche all’interno del gene EHMT1, tra cui le 17 non erano stati descritti in precedenza nella letteratura.

Questi cambiamenti non erano tutti dello stesso tipo. Comprendevano:

• Varianti senza senso, che generano prematuramente un «segnale di stop», con la conseguenza che la produzione della proteina viene interrotta prima che sia completata.
• Varianti con spostamento del frame, dove l'aggiunta o la rimozione di un piccolo numero di basi modifica il modo in cui il DNA viene «letto» da quel punto in poi, portando solitamente alla formazione di una proteina non funzionale.
• Variazioni del sito di splicing, che influenzano il corretto processo di elaborazione dell'RNA prima della produzione della proteina e possono portare a un prodotto finale difettoso.
• Variazioni missenso, in cui viene modificata una «lettera» del DNA e, di conseguenza, un amminoacido della proteina viene sostituito con un altro.

In parole povere, si tratta di i diversi modi in cui può essere compromesso il normale funzionamento dell'EHMT1. Alcune mutazioni impediscono la produzione della proteina nella sua interezza, mentre altre ne alterano la struttura o la funzione.

Tra le varianti registrate, 17 non erano stati menzionati in precedenza nella letteratura.

Allo stesso tempo, 14 individui presentavano delezioni nella regione 9q34.3 che includevano il gene EHMT1. La dimensione delle delezioni presentava un'enorme variabilità, da una delezione molto piccola di appena 120 basi che interessava una porzione del gene EHMT1 fino a una delezione di circa 2,58 Mb, che comprendeva anche molti geni adiacenti.

È stata proprio questa differenza a consentire ai ricercatori di approfondire una delle questioni più importanti relative a Kleefstra.

Cosa provoca il gene EHMT1 di per sé e quale ruolo possono avere i geni adiacenti?;

La KLEFS1 può insorgere in diversi modi dal punto di vista genetico.

In alcune persone si riscontra un’alterazione patogena all'interno dello stesso EHMT1. In altri casi manca una porzione del cromosoma 9 che comprende tutto o parte del gene EHMT1. Quando la delezione è più estesa, possono mancare contemporaneamente anche altri geni adiacenti.

La domanda fondamentale è quindi:

Quali sintomi sono causati principalmente dalla perdita di funzione del gene EHMT1 e quali potrebbero manifestarsi con maggiore frequenza o intensità poiché una delezione più estesa comporta la perdita anche di altri geni?;

Per approfondire la questione, gli autori hanno suddiviso i soggetti in due gruppi principali.

La prima comprendeva 22 persone con una variante del gene EHMT1 o una delezione che interessava esclusivamente il gene EHMT1.

La seconda comprendeva 9 persone con una delezione più estesa che andava oltre l'EHMT1 e comprendeva ulteriori geni della regione 9q34.3.

Le caratteristiche principali sembrano essere dovute principalmente al gene EHMT1

Uno dei risultati più significativi è stato che, per la maggior parte delle caratteristiche fondamentali del KLEFS1 non è stata riscontrata alcuna differenza statisticamente significativa tra i due gruppi genetici.

Ciò riguardava, tra l’altro:

• il ritardo dello sviluppo o la disabilità intellettiva,
• le caratteristiche neurologiche,
• i problemi comportamentali,
• l'obesità,
• le anomalie cardiache congenite e
• numerose altre manifestazioni cliniche.

I ricercatori ritengono che questi risultati rafforzino ulteriormente l'idea che la haploinsufficienza del gene EHMT1, ovvero la presenza di una sola copia funzionale del gene, è di per sé responsabile di gran parte del fenotipo caratteristico della sindrome di Kleefstra.

Le cancellazioni più consistenti, tuttavia, sembrano aggiungere alcune caratteristiche

Il quadro non era lo stesso per tutte le caratteristiche.

Nei soggetti in cui la delezione comprendeva anche altri geni oltre all’EHMT1 sono stati osservati con frequenza significativamente maggiore:

• bordo inferiore rivolto verso l'esterno,
• denti piccoli e distanziati,
• collo corto e
• anomalie renali.

Ad esempio, erano state registrate anomalie renali nel 42,9% della squadra con il maggior numero di esclusioni, rispetto a 5,3% nel gruppo in cui veniva influenzato solo l'EHMT1.

Analogamente, il collo corto è stato registrato a 66,7% rispetto a 13,3% e i denti piccoli e radi a 80% rispetto a 14,3%.

Gli autori ritengono che tali differenze avvalorino la possibilità che altri geni o regioni regolatrici del cromosoma 9q34.3 possano contribuire a determinate caratteristiche aggiuntive quando sono inclusi in una cancellazione più ampia.

Ciò non significa però che sia possibile prevedere con precisione il quadro clinico di un determinato bambino basandosi esclusivamente sulle dimensioni della cancellazione.

I gruppi coinvolti nello studio erano di piccole dimensioni e i risultati devono essere confermati su popolazioni più ampie.

Una cancellazione più consistente non significava necessariamente un maggiore ritardo nella crescita

Questo è un aspetto particolarmente interessante dello studio.

In 16 bambini È stata effettuata una valutazione standardizzata utilizzando i Gesell Developmental Schedules, esaminando:

• mobilità elevata,
• mobilità fine,
• lingua,
• competenze personali e sociali e
• comportamento adattivo.

I ricercatori non hanno riscontrato differenze significative nei punteggi tra i bambini con perdita solo del gene EHMT1 e quelli con una delezione più estesa che comprendeva anche altri geni.

Lo sviluppo del linguaggio è risultato particolarmente compromesso in entrambi i gruppi.

Questa scoperta è significativa perché studi precedenti avevano suggerito che le cancellazioni più estese potessero essere generalmente associate a una disabilità intellettiva più grave.

In questa squadra cinese, questo non è stato confermato quando la crescita è stata misurata con uno strumento standardizzato.

Anche in questo caso, i partecipanti erano troppo pochi per poter considerare la questione definitivamente risolta.

Quali erano le caratteristiche più ricorrenti del gruppo?

Per l'analisi clinica principale sono stati utilizzati dati provenienti da 31 persone, poiché i tre embrioni non sono stati inclusi e per un’altra persona non erano disponibili dati clinici sufficienti.

Era stato diagnosticato un ritardo dello sviluppo o una disabilità intellettiva in 31 su 31 persone.

Si riscontravano un ritardo nel linguaggio e un ritardo motorio nel 96,7%.

Altre caratteristiche frequenti erano:

• Risultati della risonanza magnetica nel gruppo 50% per i soggetti per i quali era disponibile l'esame,
• sottotensione a 46,21 TP3T,
• comportamenti stereotipati nel 46,2%,
• difficoltà di masticazione nel 43,5%,
• disturbi dell'andatura nel modello 40%,
• anomalie cardiache congenite nel 38,5% e
• stitichezza a 37,5%.

L'età media in cui si acquisisce la capacità di camminare autonomamente era di circa 32 mesi, mentre nel caso in cui il ritardo era più marcato, la deambulazione autonoma è stata raggiunta all'età di sei anni.

Queste percentuali descrivono questo specifico gruppo e non devono essere considerate stime precise per tutte le persone affette dalla sindrome di Kleefstra.

Per la prima volta, più dati anche sulla gravidanza

Un altro aspetto interessante del lavoro è stata la documentazione retrospettiva dati prenatali.

Erano disponibili informazioni sulla gravidanza per 26 casi, compresi i tre feti.

In 42,3% Le ecografie prenatali erano state giudicate nella norma.

Il riscontro anomalo più frequente è stato quello di una taglia fetale inferiore alla norma per l’età gestazionale, registrato nel 15,4%. Sono stati segnalati, in numero minore, anche reperti a carico del cervello, circonferenza cranica ridotta, polidramnios, anomalie cardiache o renali e altri reperti congeniti.

Questi dati sono interessanti, ma non individuano alcun modello ecografico prenatale specifico per la sindrome di Kleefstra.

Molti dei risultati riscontrati non sono specifici e, come emerge dallo studio stesso, in una percentuale significativa delle gravidanze l'ecografia era nella norma.

La diagnosi rimane quindi di natura genetica e non può essere confermata o esclusa da un'ecografia di routine.

Una scoperta particolarmente importante: il mosaicismo parentale (parental mosaicism)

Forse il risultato di maggiore rilevanza immediata per la consulenza genetica riguarda due famiglie.

Nella maggior parte dei casi di KLEFS1, la mutazione patogena è considerata de novo, ovvero si manifesta per la prima volta nel bambino e non viene rilevata come variazione eterozigote normale in nessuno dei genitori.

In questo studio, però, 2 dei 28 probandi per i quali è stato possibile valutare l'origine genitoriale, circa il 7%, avevano ereditato la variante del gene EHMT1 da una madre affetta da mosaicismo.

Il codice 7% si riferisce esclusivamente a questa piccola serie e non si deve considerare la frequenza effettiva del mosaicismo genitoriale nella sindrome di Kleefstra.

Ciononostante, la scoperta è molto importante.

Cosa significa “mosaicismo parentale”?

Il mosaicismo significa che la mutazione genetica non è presente in tutte le cellule del genitore, ma solo in una parte di essi.

Un genitore può quindi non presentare il quadro clinico tipico della sindrome di Kleefstra o manifestarne solo caratteristiche molto lievi, poiché gran parte delle sue cellule possiede un gene EHMT1 normale.

In una delle due famiglie oggetto dello studio, la madre presentava una variante a mosaico c.3310G>A. Non presentava il quadro clinico tipico della KLEFS1, sebbene i ricercatori abbiano descritto alcune caratteristiche morfologiche lievi e l'obesità.

Nella seconda famiglia, è stata individuata nella madre un’altra variante del gene EHMT1 in forma mosaica, con circa 27% delle letture in tale esame devono riportare la modifica.

Perché il mosaicismo è importante ai fini del rischio di recidiva

Quando una variante si è effettivamente manifestata de novo nel bambino, il rischio che si ripresenti in una gravidanza successiva è solitamente considerato basso, sebbene non sia del tutto nullo a causa della possibilità di mosaicismo gonadico.

Se però un genitore ha mosaicismo comprovato, la situazione cambia.

La mutazione genetica può essere presente anche in una parte degli ovociti o degli spermatozoi e, di conseguenza, il rischio di trasmissione può essere maggiore rispetto a quello di un caso puramente de novo.

Non è tuttavia possibile calcolare una percentuale unica basandosi esclusivamente sull’entità della variazione nel sangue, poiché il grado di mosaicismo può variare nei tessuti riproduttivi.

Per questo motivo, il riconoscimento del mosaicismo ha importanza diretta per la consulenza genetica personalizzata e la pianificazione familiare.

Un risultato negativo del test effettuato su un genitore non risponde sempre a tutte le domande

Il mosaicismo mette in luce anche una questione più ampia.

Un test genetico viene solitamente effettuato sul sangue. Tuttavia, se una mutazione è presente in una percentuale molto ridotta di cellule o soprattutto in un tessuto diverso, può risultare più difficile da individuare.

Questo è uno dei motivi per cui la consulenza genetica dopo una diagnosi di KLEFS1 rimane importante anche quando la mutazione sembra inizialmente de novo.

Questo studio non significa che tutti i genitori debbano essere considerati mosaici. Dimostra tuttavia che il mosaicismo parentale è una possibilità concreta e non solo un'eccezione teorica.

Non bisogna generalizzare il 7%

La scoperta delle due famiglie è impressionante, ma richiede particolare attenzione.

I due casi corrispondono a 2 su 28 probandi in questa serie cinese.

Quando il numero totale è così esiguo, anche solo due casi rappresentano una percentuale relativamente elevata.

Non possiamo quindi affermare che «il 7% delle famiglie con Kleefstra presenti un mosaicismo genitoriale».

Per stimare la frequenza effettiva sono necessarie serie di dati molto più ampie, oltre a tecniche genetiche sensibili.

Il messaggio è diverso:

Il mosaicismo deve essere preso seriamente in considerazione quando si valuta l'origine di una variante dell'EHMT1 e il rischio di recidiva in una famiglia.