Mario Capasso Università di Napoli “Federico II”

1. MSO Young Investigator Award Salvatore Venuta Young Scientist Prize Roma, 28 Gennaio, 2011 Discovering Genetic Bases of Neuroblastoma Mario Capasso Università di Napoli “Federico II” Dipartimento di Biochimica e Biotecnologie Mediche CEINGE Biotecnologie Avanzate

2. Neuroblastoma Un tumore neuroendocrino, origina dalla cresta neurale del sistema nervoso simpatico Childhood Cancers Brain Tumors Leukemia Retinoblastoma Bonetumors Other Kidney tumors Lymphomas Soft tissue sarcomas Neuroblastoma Neuroblastoma rappresenta circa il 7% della malattie pediatriche e circa il 15% di tutte le morte oncologiche pediatriche

3. Genetica del neuroblastoma Alterazioni genetiche a livello somatico sono di fondamentale importanza per la predizione dei fenotipi tumorali del neuroblastoma Prognosi negativa: Amplificazione genomica dell’oncogene MYCN Delezioni di 1p e/o 11q Guadagno genomico di 1-3 copie di 17q spesso associate alla traslocazione non bilanciata del cromosoma 11 o 1 Mutazioni nei geni ALK e PHOX2B Amplificazione di MYCN mediante fluorescence in situ hybridisation (FISH) Maris JM, Hogarty MD, Bagatell R, Cohn SL. Lancet, 2007 Matthay KK et al., New England Journal of Medicine, 1999

4. The International Neuroblastoma Risk Group (INRG) Classification System Per molti bambini non ancora possibile attribuire una classe di rischio certa

5. La strada da fare è lunga IL 60% dei bambini con neuroblastoma high-risk non supera la malattia Nuove ricerche

6. Tecnologie avanzate per lo studio della genetica del neuroblastoma GWAS: genome wide association study High-throughput sequencing Test di associazione tra markers, chiamati SNPs (circa 500k), sparsi su tutto il genoma, e la malattia Sequenziamento di DNA in parallelo. Produce milioni di sequenze con un singolo esperimento

7. The Children’s Hospital of Philadelphia GWAS of neuroblastoma Università di Napoli “Federico II” - CEINGE

8. GWAS Per esaminare l’ipotesi che il neuroblastoma è una malattia geneticamente eterogenea e che origina dall’interazioni di fattori genetici che hanno un basso o moderato effetto sulla tumorigenesi

9. GWAS of neuroblastoma Casi bambini affetti da neuroblastoma Controlli Soggetti sani DNA germinale di 10.000 controlli vs. DNA germinale di 5.000 casi 550K Human SNPs Illumina CHIP

10. Manhattan plot Genome-wide significance threshold 6p22 20p11

11. GWAS: associazioni replicate in diverse popolazioni Casistica Italiana, DNA germinale da: 350 pazienti 700 controlli sani

12. Maris et al., New England Journal of Medicine 2008 Capasso et al., Nature Genetics 2009 Wang et al., Nature 2011

13. GWAS of neuroblastoma

14. Gene-gene interaction FIRB Futuro in Ricerca Varianti genetiche (SNPs) di BARD1 e PTN possono agire interagendo tra di loro per promuovere la tumorigenesi del neuroblastoma e i suoi fenotipi più aggressivi

15. High-throughput sequencing of neuroblastoma Università di Napoli “Federico II” DBBM dott. Tonini dott. Longo IST - Genova

16. High-throughput sequencing Svelare gli eventi genomici (mutazioni puntiformi e ins/del) che caratterizzano l’insorgenza del neuroblastoma e i suoi fenotipi

17. High-throughtput sequence analysis of the tyrosine kinome in neuroblastoma MFAG • Identificare mutazioni somatiche e varianti germinali delle famiglia dei geni delle tirosine chinasi • Correlazioni genotipo-fenotipo per individuare specifci pattern di mutazioni associati a sotto gruppi di pazienti per i quali la predizione della prognosi e la selezione di un’adeguata terapia è ancora difficile • Stabilire l’effetto di alcune delle identificate mutazioni sulla funzione delle proteine chinasiche e la loro implicazioni nella tumorigenesi del neuroblastoma 94 geni

18. 454 Life Sciences, a Roche Company 100.000.000 bp/run Sequenziare i domini chinasici 100 DNA tumorali e i corrispettvi DNA germinali DNA di 20 controlli sani Mutazioni somatiche Mutazioni germinali

19. Nuovi target teraupetici I risultati di questa ricerca potranno avere un’importante rilevanza nella cura del neuroblastoma Le tirosine chinasiche mutate sono importanti target teraupetici

20. Paziente affetto da melanoma portatore della mutazione V600E BRAF e trattato con un inibitore (PLX4032) del gene BRAF

21. IL NOSTRO OBIETTIVO E’ SCOPRIRE QUALI SONO QUEI GENI ALTERATI CHE CONCORRONO ALLO SVILUPPO DEL NEUROBLASTOMA High-throughput sequencing Genome wide association study

22. Genetica del neuroblastoma Capasso M, Diskin SJ. Cancer Treat Res. 2010

23. CAUSE GENETICHE DEL NEUROBLASTOMA UN MOSAICO DIFFICILE DA COMPORRE

24. DOBBIAMO COMPLETARE IL MOSAICO

25. Migliorare Diagnosi Predizioni dei fenotipi tumorali Terapia

26. AFFINCHE’ OGNI BAMBINO POSSA AVERE UNA CURA EFFICACE CHE PORTA ALLA GUARIGIONE

27. Ringranziamenti Division of Oncology Dr John M. Maris University Federico II of Naples and CEINGE Division of Medical Genetics Prof Achille Iolascon University of Pennsylvania The Children’s Hospital of Philadelphia Division of Human Genetics Dr Marcella Devoto CAG, Center for Applied Genomics Dr Hakon Hakonarson CCEB University of Pennsylvania Dr Hongzhe Li

28. GRAZIE!