Genetica dei trapianti
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Regione Calabria<br />
Azienda Ospedaliera “BMM”<br />
Reggio Calabria<br />
GENETICA DEI TRAPIANTI<br />
Dr. Valerio Misefari
L’immunogenetica nel trapianto di<br />
cellule staminali emopoietiche<br />
Il primo Trapianto
La cellula: l’unità di base del nostro corpo
Struttura della cellula<br />
CROMOSOMI
Cos’è un cromosoma?<br />
PROTEINE<br />
DNA
COS’E’ IL DNA ?<br />
Una lunga doppia elica….
…di tante unita’ ripetute,<br />
i nucleotidi
NUCLEOTIDE<br />
Struttura del DNA
COS’E’ UN GENE ?<br />
Una regione cromosomica che dà origine a una proteina….<br />
…e può esistere in forme un po’<br />
diverse una dall’altra.<br />
GENE<br />
ALLELE 1<br />
ALLELE 2<br />
ALLELE 3<br />
G<br />
Se un gene ha diversi alleli è detto<br />
G<br />
POLIMORFICO<br />
ALLELE 4<br />
G
Dal DNA alla proteina
Dai <strong>trapianti</strong>….alla scoperta dell’MHC<br />
Xenotrapianto<br />
(specie diverse)<br />
Allotrapianto<br />
(stessa specie,<br />
animali diversi)<br />
isotrapianto<br />
(gemelli identici)<br />
Le prime indicazioni sull’esistenza di un sistema genetico che condiziona la<br />
risposta immune vennero dall’osservazione che attecchiscono solo <strong>trapianti</strong> tra<br />
individui geneticamente identici
IL SISTEMA HLA<br />
(Human Leukocyte Antigen system)<br />
• E’ un complesso di geni che codifica proteine specifiche per<br />
ogni individuo<br />
• Hanno un ruolo fondamentale nella risposta immunitaria<br />
• Questi geni sono estremamente polimorfici<br />
• Sono stati classificati in 2 gruppi maggiori:<br />
- classe I<br />
- classe II
MHC<br />
(Maggior Complesso di Istocompatibilità)<br />
E’ una regione genetica, nell’uomo chiamata HLA,<br />
che condiziona l’attecchimento <strong>dei</strong> <strong>trapianti</strong><br />
Geni HLA sul cromosoma 6
Ruolo del sistema MHC nei <strong>trapianti</strong><br />
SISTEMA A B 0<br />
• 3 alleli : A,B,0<br />
• 4 FENOTIPI: A, B, AB, 0
L’immunogenetica nel trapianto di cellule staminali<br />
emopoietiche
Ruolo del sistema MHC nei <strong>trapianti</strong><br />
SISTEMA HLA (MHC)<br />
Loci: A,B,C, (Classe I )<br />
Loci: DR, DQ, DP (Classe II)<br />
Oltre 12.000<br />
Milioni di combinazioni possibili
L’immunogenetica nel trapianto di cellule<br />
staminali emopoietiche<br />
• LA COMPATIBILTA’ HLA NELL’AMBITO<br />
FAMILIARE<br />
• Genitori compatibili al 50% con i figli<br />
• Per i fratelli probabilità di ¼ di avere un<br />
fratello compatibile
<strong>Genetica</strong> dell’HLA<br />
a<br />
A1<br />
B35<br />
DR7<br />
d<br />
A3<br />
B17<br />
DR1<br />
b<br />
A28<br />
B13<br />
DR4<br />
c<br />
A2<br />
B7<br />
DR2<br />
b<br />
A28<br />
B13<br />
DR4<br />
d<br />
A3<br />
B17<br />
DR1<br />
a<br />
A1<br />
B35<br />
DR7<br />
c<br />
A2<br />
B7<br />
DR2<br />
a<br />
A1<br />
B35<br />
DR7<br />
b<br />
A28<br />
B13<br />
DR4<br />
c<br />
A2<br />
B7<br />
DR2<br />
d<br />
A3<br />
B17<br />
DR1
L’immunogenetica nel trapianto di cellule<br />
staminali emopoietiche<br />
• LA COMPATIBILITA’ HLA TRA NON<br />
CONSANGUINEI<br />
• Probabilità di trovare due soggetti compatibili<br />
tra non consanguiei:<br />
• Variabile e legata alla frequenza <strong>dei</strong> geni nella<br />
popolazione.
IL RUOLO DELLE MOLECOLE DI CLASSE I E II<br />
Queste molecole sono deputate ad esporre sul sito di legame<br />
gli antigeni estranei e a presentarli ai linfociti T<br />
•Le molecole di classe I sono espresse su<br />
tutte le cellule tranne i globuli rossi<br />
•Sono codificate dai loci HLA-A, B, C<br />
•Sono composte da una catena pesante<br />
polimorfica, detta α, e una catena leggera,<br />
la ß2-microglobulina, costante<br />
•Le molecole di classe II si trovano solo sulle<br />
cellule immunocompetenti: linfociti T e B,<br />
macrofagi, cellule dendritiche<br />
•Sono codificate dai loci HLA-DR,-DQ,-DP<br />
•Sono composte da 2 catene, una pesante<br />
detta α e una leggera detta ß
Legame con i peptidi<br />
II classe:<br />
15-30 aminoacidi<br />
I classe:<br />
8-10 aminoacidi
Processamento e esposizone dell’antigene:<br />
molecole di classe I<br />
CD8
Legame tra antigene HLA, peptide e linfocita T<br />
Per poter riconoscere e legare qualunque tipo di peptide estraneo, gli antigeni HLA<br />
devono avere una enorme variabilità, data dall’altissimo polimorfismo <strong>dei</strong> suoi geni
L’immunogenetica nel trapianto di cellule<br />
staminali emopoietiche<br />
• COMPITO DI UN LABORATORIO DI<br />
IMMUNOGENETICA<br />
• Identificare la migliore accoppiata possibile per<br />
la riuscita del trapianto
L’immunogenetica nel trapianto di cellule<br />
staminali emopoietiche<br />
• COME SI STUDIA IL SISTEMA HLA?<br />
• DUE METODICHE:<br />
1. SIEROLOGIA<br />
2. BIOLOGIA MOLECOLARE
L’immunogenetica nel trapianto di cellule<br />
staminali emopoietiche<br />
• TECNICHE SIEROLOGICHE<br />
• Vengono studiate le proteine codificate dai geni<br />
del sistema HLA e presenti sulla superficie delle<br />
cellule
L’immunogenetica nel trapianto di cellule<br />
staminali emopoietiche<br />
• TECNICHE DI BIOLOGIA MOLECOLARE<br />
Vengono studiati direttamente i geni che<br />
codificano per le proteine HLA
AMPLIFICAZIONE ESPONENZIALE
P C R<br />
Si basa su cicli ripetuti di:<br />
Denaturation<br />
Annealing<br />
Extension<br />
(Denaturazione)<br />
(Appaiamento)<br />
(Estensione)<br />
della durata di circa 3 minuti<br />
eseguiti da un minimo di 25 ad un massimo di 35<br />
volte
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