Pediatric liver transplantation (PLT) represents one of the most significant achievements in translational medicine, offering a concrete possibility for long-term survival and improving the quality of life for patients with end-stage liver diseases. Genetic diagnosis plays a crucial role in PLT by contributing to more targeted clinical management, optimizing candidate selection, and improving post-operative outcomes. The advent of Next-Generation Sequencing (NGS) technologies has made genetic analysis faster and more comprehensive, enhancing diagnostic efficiency and facilitating access to innovative therapies.The main objective of this study is to evaluate how genetic testing can improve diagnostic accuracy in PLT patients by analyzing the role of NGS in confirming or modifying pre-existing clinical diagnoses compared to traditional investigations. This aims to support more precise clinical decisions, identify the underlying causes of pediatric liver diseases, and optimize patient stratification.The study analyzed 179 pediatric patients who underwent PLT at Molinette Hospital in Turin (1996–2023), including subjects under 18 years old with a documented pre-transplant diagnosis and informed consent for the use of clinical and genetic data. Patients were categorized into eight groups: biliary atresia 37.4% (n=67), metabolic disorders 19.6% (n=35), hepatic neoplasms 12.3% (n=22), transmembrane transport disorders 8.9% (n=16), malformations/genetic syndromes 5.6% (n=10), autoimmune diseases 4.5% (n=8), ciliopathies 3.4% (n=6), and others 8.4% (n=15).Demographic, clinical, and surgical data were retrospectively collected from medical records and the Liver Transplant Center registries. Genetic analysis, performed via NGS on DNA extracted from peripheral blood, utilized high-resolution platforms for Clinical Exome Sequencing (CES) and Whole Exome Sequencing (WES). The identified genetic variants were classified according to ACMG guidelines and validated through international databases (ClinVar, OMIM, GnomAD). Statistical analyses included Kaplan-Meier survival tests, Cox regression, and correlation analyses of clinical outcomes.The analysis of 179 pediatric PLT patients revealed a mean age of 4.2 years, a male predominance (54.8%), and a primarily Caucasian population (88.3%), followed by Asian (6.2%), African (3.1%), and other ethnic groups (2.4%). Genetic testing was indicated in 78 patients (43.6%), performed in 58 (74.4%), and conclusive in 53 (91.4%). All patients with metabolic and transmembrane transport disorders received a definitive genetic diagnosis. Testing was conducted and conclusive in 2 ciliopathy cases, 3 out of 6 malformations/genetic syndromes (50%), and 3 out of 9 in the "other" category (33.3%). No genetic tests were performed for autoimmune diseases or hepatic neoplasms.Survival analysis showed a significant impact of disease category on outcomes (p=0.029), whereas age at transplantation did not affect survival. Biliary atresia had the best prognosis (>90% at 20 years), while hepatic neoplasms had the worst (~80% at 5 years). HLA-DR compatibility and crossmatch testing did not influence survival (p=0.36; p=0.17).Integrating genetic diagnosis into PLT protocols can enhance clinical management through a precision medicine approach. NGS has increased diagnostic accuracy by identifying relevant genetic variants, potentially optimizing therapies and improving both survival and quality of life.
Il trapianto epatico pediatrico (TEP) rappresenta una delle più importanti conquiste della medicina traslazionale, offrendo una concreta possibilità di sopravvivenza a lungo termine e migliorando la qualità della vita dei pazienti con patologie epatiche terminali. La diagnosi genetica svolge un ruolo essenziale nel TEP, contribuendo a una gestione clinica più mirata, a una selezione ottimale dei candidati e a migliori esiti post-operatori.L’avvento delle tecniche di Next-Generation Sequencing (NGS) ha reso l’analisi genetica più rapida e completa, migliorando l’efficienza diagnostica e facilitando l’accesso a terapie innovative.L'obiettivo principale di questo studio è valutare come l'impiego del test genetico possa migliorare l'accuratezza diagnostica nei pazienti pediatrici sottoposti a TEP, analizzando il ruolo del NGS nel confermare o modificare le diagnosi cliniche pre-esistenti attraverso il confronto con le indagini tradizionali, al fine di supportare decisioni cliniche più precise, identificare le cause sottostanti delle patologie epatiche pediatriche e ottimizzare la stratificazione dei pazienti.Lo studio ha analizzato 179 pazienti pediatrici sottoposti a TEP all’Ospedale Molinette di Torino (1996-2023), includendo soggetti <18 anni con diagnosi pre-trapianto documentata e consenso informato per l’uso dei dati clinici e genetici. I pazienti sono stati suddivisi in otto categorie: atresia biliare 37,4% (n=67), disordini metabolici 19,6% (n=35), neoplasie epatiche 12,3% (n=22), trasporto transmembrana 8,9% (n=16), malformazioni/sindromi genetiche 5,6% (n=10), autoimmuni 4,5% (n=8), ciliopatie 3,4% (n=6), altre 8,4% (n=15).I dati demografici, clinici e chirurgici sono stati raccolti retrospettivamente dalle cartelle cliniche e dai registri del Centro Trapianti di Fegato. L'analisi genetica, condotta tramite NGS su DNA da sangue periferico, ha utilizzato piattaforme ad alta risoluzione per il sequenziamento dell’esoma clinico (CES) e il Whole Exome Sequencing (WES). Le varianti genetiche identificate, classificate secondo le linee guida ACMG e validate tramite database internazionali (ClinVar, OMIM, GnomAD), sono state analizzate statisticamente con test di sopravvivenza Kaplan-Meier, regressione di Cox e analisi di correlazione sugli esiti clinici.L’analisi di 179 pazienti pediatrici sottoposti a TEP ha rilevato un’età media di 4,2 anni, una prevalenza maschile (54,8%) e una predominanza caucasica (88,3%), seguita da asiatici (6,2%), africani (3,1%) e altre etnie (2,4%). L’indicazione all’analisi genetica è stata posta in 78 pazienti (43,6%), eseguita in 58 (74,4%) e conclusiva in 53 (91,4%). Tutti i pazienti con disordini metabolici e di trasporto transmembrana hanno ricevuto una diagnosi genetica definitiva. L’analisi è stata eseguita e conclusiva in 2 ciliopatie, 3 su 6 malformazioni/sindromi genetiche (50%) e 3 su 9 nella categoria "altro" (33,3%). Nessun test per patologie autoimmuni o neoplasie epatiche. L'analisi di sopravvivenza ha mostrato un impatto significativo della categoria patologica (p=0,029), mentre l’età al trapianto non ha influenzato la sopravvivenza. L’atresia biliare ha avuto la prognosi migliore (>90% a 20 anni), le neoplasie epatiche la peggiore (~80% a 5 anni). Compatibilità HLA-DR e test di Crossmatch non hanno influito sulla sopravvivenza (p=0,36; p=0,17).La diagnosi genetica, integrata nei protocolli TEP, può migliorare la gestione clinica attraverso un approccio di medicina di precisione. Il NGS ha aumentato l'accuratezza diagnostica, identificando varianti genetiche rilevanti. Questo potrebbe ottimizzare le terapie, migliorando sopravvivenza e qualità di vita.
L'impatto della diagnosi genetica nei pazienti sottoposti a trapianto epatico pediatrico: indagine su una corte di 179 bambini trapiantati in un singolo centro
MINONNE, ERIKA
2023/2024
Abstract
Il trapianto epatico pediatrico (TEP) rappresenta una delle più importanti conquiste della medicina traslazionale, offrendo una concreta possibilità di sopravvivenza a lungo termine e migliorando la qualità della vita dei pazienti con patologie epatiche terminali. La diagnosi genetica svolge un ruolo essenziale nel TEP, contribuendo a una gestione clinica più mirata, a una selezione ottimale dei candidati e a migliori esiti post-operatori.L’avvento delle tecniche di Next-Generation Sequencing (NGS) ha reso l’analisi genetica più rapida e completa, migliorando l’efficienza diagnostica e facilitando l’accesso a terapie innovative.L'obiettivo principale di questo studio è valutare come l'impiego del test genetico possa migliorare l'accuratezza diagnostica nei pazienti pediatrici sottoposti a TEP, analizzando il ruolo del NGS nel confermare o modificare le diagnosi cliniche pre-esistenti attraverso il confronto con le indagini tradizionali, al fine di supportare decisioni cliniche più precise, identificare le cause sottostanti delle patologie epatiche pediatriche e ottimizzare la stratificazione dei pazienti.Lo studio ha analizzato 179 pazienti pediatrici sottoposti a TEP all’Ospedale Molinette di Torino (1996-2023), includendo soggetti <18 anni con diagnosi pre-trapianto documentata e consenso informato per l’uso dei dati clinici e genetici. I pazienti sono stati suddivisi in otto categorie: atresia biliare 37,4% (n=67), disordini metabolici 19,6% (n=35), neoplasie epatiche 12,3% (n=22), trasporto transmembrana 8,9% (n=16), malformazioni/sindromi genetiche 5,6% (n=10), autoimmuni 4,5% (n=8), ciliopatie 3,4% (n=6), altre 8,4% (n=15).I dati demografici, clinici e chirurgici sono stati raccolti retrospettivamente dalle cartelle cliniche e dai registri del Centro Trapianti di Fegato. L'analisi genetica, condotta tramite NGS su DNA da sangue periferico, ha utilizzato piattaforme ad alta risoluzione per il sequenziamento dell’esoma clinico (CES) e il Whole Exome Sequencing (WES). Le varianti genetiche identificate, classificate secondo le linee guida ACMG e validate tramite database internazionali (ClinVar, OMIM, GnomAD), sono state analizzate statisticamente con test di sopravvivenza Kaplan-Meier, regressione di Cox e analisi di correlazione sugli esiti clinici.L’analisi di 179 pazienti pediatrici sottoposti a TEP ha rilevato un’età media di 4,2 anni, una prevalenza maschile (54,8%) e una predominanza caucasica (88,3%), seguita da asiatici (6,2%), africani (3,1%) e altre etnie (2,4%). L’indicazione all’analisi genetica è stata posta in 78 pazienti (43,6%), eseguita in 58 (74,4%) e conclusiva in 53 (91,4%). Tutti i pazienti con disordini metabolici e di trasporto transmembrana hanno ricevuto una diagnosi genetica definitiva. L’analisi è stata eseguita e conclusiva in 2 ciliopatie, 3 su 6 malformazioni/sindromi genetiche (50%) e 3 su 9 nella categoria "altro" (33,3%). Nessun test per patologie autoimmuni o neoplasie epatiche. L'analisi di sopravvivenza ha mostrato un impatto significativo della categoria patologica (p=0,029), mentre l’età al trapianto non ha influenzato la sopravvivenza. L’atresia biliare ha avuto la prognosi migliore (>90% a 20 anni), le neoplasie epatiche la peggiore (~80% a 5 anni). Compatibilità HLA-DR e test di Crossmatch non hanno influito sulla sopravvivenza (p=0,36; p=0,17).La diagnosi genetica, integrata nei protocolli TEP, può migliorare la gestione clinica attraverso un approccio di medicina di precisione. Il NGS ha aumentato l'accuratezza diagnostica, identificando varianti genetiche rilevanti. Questo potrebbe ottimizzare le terapie, migliorando sopravvivenza e qualità di vita.| File | Dimensione | Formato | |
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https://hdl.handle.net/20.500.14240/165524