Approcci epigenetici nella sindrome di Sotos: analisi del profilo di metilazione

Abstract

L’epigenetica, ovvero l’insieme di tutte le modifiche ereditabili dell’espressione genica non associate a variazioni nella sequenza del DNA, rappresenta oggi uno strumento valido nello studio delle malattie genetiche. Tra i meccanismi epigenetici più importanti vi è la metilazione del DNA, che quale consiste nell’aggiunta di un gruppo metile alla citosina. Recentemente, alcuni profili di metilazione specifici per determinate malattie genetiche rare, detti episignature, si sono rilevati utili nel supportare la diagnosi delle malattie stesse, soprattutto quando è presente una variante genetica a significato incerto (VUS). La tesi si è soffermata in particolare sulla sindrome di Sotos, una condizione autosomica dominante associata a mutazioni nel gene NSD1, caratterizzata anch’essa da un profilo di metilazione distintivo. Lo studio ha analizzato campioni di DNA provenienti da cinque pazienti portatori di varianti patogenetiche note in NSD1 e tre controlli sani, con lo scopo di valutare la presenza di profili di metilazione specifici. L’analisi dei risultati sperimentali tramite il software GenomeStudio ha confermato l’esistenza di un pattern di metilazione differente nei campioni analizzati con una chiara distinzione tra DNA di controllo e DNA di pazienti Sotos. Tali risultati supportano l’utilizzo della metilazione del DNA come test funzionale sia per la classificazione delle varianti riscontrate in diagnostica, sia per la riclassificazione di VUS refertate in precedenza, consentendo l’integrazione dell’analisi epigenetica nella pratica clinica.

Epigenetics, defined as the set of heritable changes in gene expression that do not involve alterations in the DNA sequence, has become a valuable tool in the study of genetic disorders. Among the most important epigenetic mechanisms is DNA methylation, which involves the addition of a methyl group to cytosine. Recently, specific DNA methylation profiles associated with certain rare genetic diseases, known as episignatures, have proven useful in supporting diagnosis, particularly in cases involving variants of uncertain significance (VUS). This thesis focuses on Sotos syndrome, an autosomal dominant condition caused by mutations in the NSD1 gene, which is also characterized by a distinctive DNA methylation profile. The study analyzed DNA samples from five patients with known pathogenic NSD1 variants and three healthy controls, aiming to assess the presence of disease-specific methylation patterns. The analysis of the experimental results, obtained using the GenomeStudio software, confirmed the existence of different methylation profiles between the groups, with a clear distinction between control DNA and DNA from Sotos patients. These results support the use of DNA methylation as a functional test both for the classification of variants identified during diagnostics and for the reclassification of previously reported VUS, allowing the integration of epigenetic analysis into clinical practice.