Studio genetico molecolare della necrosi avascolare della testa femorale

La necrosi avascolare della testa del femore (ANFH) è una malattia debilitante che di solito porta alla distruzione dell'articolazione dell'anca nella terza-quinta decade di vita (età media, 36 anni). La prevalenza della malattia non è nota, ma è stato stimato che negli Stati Uniti vengano diagnosticati 10.000-20.000 nuovi casi all'anno. Quasi la metà dei pazienti alla fine richiede la sostituzione dell'anca prima dei 40 anni di età. L'eziologia dell'ANFH è sconosciuta, ma studi precedenti hanno indicato che la trombofilia ereditaria (aumento della tendenza a formare trombi) e l'ipofibrinolisi (ridotta capacità di lisare i trombi), l'assunzione di alcol e l'uso di steroidi sono fattori di rischio per l'ANFH.

Sebbene la maggior parte dei casi di ANFH idiopatica sia sporadica, recentemente abbiamo identificato tre famiglie di ANFH che mostrano un'eredità autosomica dominante. Con la scansione dell'intero genoma, è stato ottenuto un punteggio LOD significativo a due punti di 3,45 a = 0 tra un pedigree ANFH e il marker D12S85 sul cromosoma 12. La mappatura ad alta risoluzione è stata condotta in una seconda famiglia ANFH e ha replicato il collegamento a D12S368. Quando è stato applicato un modello di penetranza dipendente dall'età, il punteggio LOD multipunto combinato ha raggiunto 6,43 tra D12S1663 e D12S85. Inoltre, utilizzando l'analisi dell'aplotipo e il rilevamento della mutazione basata sui geni, abbiamo identificato il gene del collagene di tipo II, alfa 1 (COL2A1), come il gene della malattia ANFH. Il risequenziamento del gene del collagene di tipo II (COL2A1) ha dimostrato una glicina con mutazione della serina nella ripetizione G-X-Y del collagene di tipo II, in tutti gli individui affetti in tre pedigree. Nel Pedigree I, una mutazione 3665G >A nell'esone 50 del gene COL2A1 (numero di accesso Genbank NM_001844) e la sostituzione hanno provocato un cambiamento del codone Gly1170Ser (numero di accesso Genbank NP_001835). È stato dimostrato che un secondo pedigree ospitava la stessa mutazione, ma l'allele mutante esisteva in un diverso background aplotipico. In un terzo pedigree, una mutazione 2306G>A si è verificata nell'esone 33 del gene (numero di accesso Genbank NM_001844), causando il cambiamento da glicina a serina al codone 717 (numero di accesso Genbank NP_001835).

Su questa base, proponiamo di studiare i meccanismi fisiopatologici dell'ANFH ereditario e sporadico. L'obiettivo principale di questo progetto include: (1) Stabilire linee cellulari e modelli animali per studiare le basi molecolari della patogenesi dell'ANFH. (2) Condurre analisi genetiche su casi sporadici di ANFH, inclusi quelli che sono idiopatici, consumatori di alcol o indotti da steroidi. (3) Utilizzando il gene COL2A1 come target, progetteremo nuove terapie e procedure predittive per migliorare la gestione dei pazienti affetti da ANFH.