Carriera Scientifica

La PGT è metodologia, complementare alle tecniche di diagnosi prenatale (amniocentesi o villocentesi), che permette di individuare gravi malattie genetiche o di alterazioni cromosomiche in embrioni in fasi molto precoci di sviluppo, generati in vitro da coppie a elevato rischio riproduttivo, prima del loro impianto in utero. Questa tecnica ha consentito a migliaia di coppie portatrici di malattie genetiche, di generare dei figli sani senza dover rinunciare a priori alla gravidanza o essere costretti all’interruzione di gravidanza nel caso in cui (a seguito di diagnosi prenatale) il feto dovesse risultare affetto dalla specifica malattia genetica.

 

Il Dr. Fiorentino è considerato uno tra i massimi esperti mondiali nell’ambito della diagnosi genetica preimpianto (PGT), per i numerosi e pionieristici lavori svolti, nonché la serie di entusiasmanti scoperte ed innovazioni apportate in tale ambito, ed è riconosciuto come una delle principali autorità in materia di mosaicismo embrionale.

L’attività scientifica del Dr. Fiorentino è caratterizzata da una forte enfasi traslazionale, che lo vede attivamente coinvolto nello sviluppo di nuove tecniche per migliorare la PGT le percentuali di successo dei trattamenti di fecondazione in vitro (IVF). I risultati conseguiti hanno dato impulso allo sviluppo di importantissimi concetti e tecniche che sono poi divenute di uso comune nel settore della PGT.

I risultati più rilevanti dell’attività di ricerca svolta dal Dr. Fiorentino si sono tradotti nella pubblicazione di oltre 60 articoli in riviste scientifiche internazionali e di alcuni capitoli di libri nel campo della genetica della riproduzione. In alcune pubblicazioni, l’importanza del lavoro svolto e dei risultati presentati ha fatto sì che le riviste scientifiche dedicassero loro la propria copertina all’articolo, riportando un’immagine di particolare rilievo in essi contenuta. Il dr. Fiorentino è regolarmente invitato come chair o relatore a numerosi convegni nazionali e internazionali.

Il Dr. Fiorentino è membro di diverse società scientifiche, tra cui la Società Europea di Riproduzione Umana ed Embriologia (ESHRE) e la Società Internazionale di Diagnosi Genetica Preimpianto (PGDIS).

Attualmente ricopre il ruolo di Past Coordinator dell’ESHRE Special Interest Group (SIG) Reproductive Genetics e di Director del PGDIS.

In passato, il Dr. Fiorentino è stato dapprima Deputy, e successivamente Senior Deputy ed infine Coordinator dell’ESHRE SIG Reproductive Genetics, membro del comitato scientifico organizzatore dei congressi ESHRE 2020-2022, nonchè membro di diversi comitati internazionali, tra cui l’ESHRE PGT Consortium Steering Committee e la Steering Committee for External Quality Assessment UK NEQAS.

Il Dr. Fiorentino è stato inoltre coinvolto, in qualità di esperto del settore, nella pubblicazione delle linee guida sulla Best Practice in PGT dell’ESHRE PGT Consortium (Harton et al., 2011) e sulla Best Practice in PGT per fibrosi cistica (Girardet et al., 2016), nonchè nell’organizzazione della VEQ in PGT tramite UK NEQAS (Deans et al., 2013).

Il Dr. Fiorentino è stato parte del ESHRE chromosomal mosaicism working group, che ha formulato raccomandazioni basate su informazioni sulla pratica attuale, dati pubblicati e opinioni degli esperti parte del gruppo di lavoro sulla gestione del mosaicismo cromosomico embrionale (De Rycke et al., 2022).

Il Dr. Fiorentino è stato parte del COGEN, che ha riunito i principali opinion leader di tutto il mondo, ed è stato autore assieme ad altri esperti di un Consensus Statement sull’uso dello screening genetico preimpianto (PGS) della aneuploidie cromosomiche per i pazienti che afferiscono a tecniche fecondazione in vitro.

Il Dr. Fiorentino è stato parte di un gruppo di esperti del settore della PGT che ha formulato opinioni e raccomandazioni sull’uso dello screening genetico preimpianto (PGS) della aneuploidie cromosomiche (Sermon et al., 2016).

Il Dr. Fiorentino è stato parte di un gruppo di esperti del settore della PGT che ha formulato un Position Statement sull’uso dello screening genetico preimpianto (PGS) della aneuploidie cromosomiche (Harper et al., 2008); simile Position Statement è stato successivamente formulato in qualità di membro dell’ESHRE PGD Consortium steering committee (Harper et al., 2010)

Infine, il Dr. Fiorentino è stato revisore per numerose riviste internazionali, tra cui:

Human Reproduction, Molecular Human Reproduction, Prenatal Diagnosis, Journal of Assisted Reproduction and Genetics, Fertility and Sterility, Reproductive Bio-Medicine Online, Prenatal Diagnosis, Ultrasound in Obstetrics and Gynecology, European Journal of Medical Genetics, Journal of Obstetrics and Gynaecology, Archives of Gynecology and Obstetrics, European Journal of Obstetrics & Gynecology and Reproductive Biology, Reproduction  Fertility and Development, Clinical Chemistry, Bioinformatics, Expert Review of Molecular Diagnostics, Expert Review of Pharmacoeconomics & Outcomes Research, International Journal of Molecular Sciences, Biomarkers in Medicine, Molecular Cytogenetics, PLOS ONE, Clinical Genetics, Clinical and Translational Medicine, Clinical Case Reports, Genetic Testing and Molecular Biomarkers, Molecular Genetics & Genomic Medicine, American Journal of Perinatology, Journal of Visualized Experiments, Medical Research Archives, BMC Genomics, BMC Medical Genomics, Experimental and Molecular Pathology, EBioMedicine, Systems Biology in Reproductive Medicine, The Journal of Maternal-Fetal & Neonatal Medicine, Journal of Pediatric Genetics.

Di seguito si ricorda brevemente la carriera scientifica del dr. Fiorentino:

• Nel 1998, è stato il primo ad applicare la tecnica della PGT in Italia, primato che ha agevolato la sua notorietà in ambito nazionale. Oggi il Dr. Fiorentino detiene una tra le più ampie casistiche ed esperienza al mondo per quanto concerne la PGT, essendosi occupato dello sviluppo di ciascuno dei test effettuati a livello clinico.
• Nel 2002, il Dr. Fiorentino introduce una entusiasmante innovazione nella PGT per malattie monogeniche (PGT-M), la tecnica del “ Minisequencing “ per la ricerca delle mutazioni sulle singole cellule, procedura oggi utilizzata dalla maggior parte dei centri di PGT (Fiorentino et al. 2003);
• Nel 2003, il Dr. Fiorentino ha messo a punto, primo in Italia e uno dei pochi al mondo, una strategia diagnostica che combina la PGT con il test  di tipizzazione dell’HLA, conosciuta come Preimplantation HLA matching (Fiorentino et al. 2004; 2005; 2007; 2009). Tale procedura è stata proposta quale opzione per coppie con un figlio affetto da una malattia genetica, la cui cura necessita di trapianto di cellule staminali da un soggetto HLA compatibile. Per tali pazienti, la PGT rappresenta una strategia che consente di individuare e trasferire in utero materno gli embrioni che risulteranno, all’analisi genetica, sia non affetti dalla specifica malattia che HLA compatibili con il figlio malato. Alla nascita del bambino, le cellule staminali presenti nel cordone ombelicale del nascituro potranno essere isolate e trapiantate nel figlio malato della coppia, per consentirne la guarigione. Questa applicazione della PGT si è rivelata di enorme utilità per questi pazienti: per la prima volta un metodo di diagnosi genetica diviene uno “strumento di terapia”. I numerosi e ben noti studi che ne sono derivati sono stati in seguito utilizzati per curare diversi bambini affetti da patologie come la beta talassemia, l’Anemia Falciforme, l’Anemia Fanconi, l’anemia di Diamond-Blackfan, la Granulomatosi cronica, l’Alfa-Mannosidosi, la sindrome di Wiskott-Aldrich, la sindrome di Duncan, l’Adrenoleucodistrofia , l’Istiocitosi e la Leucemia.

• Nel 2005, il Dr. Fiorentino si è dedicato alla PGT per la predisposizione ai tumori ereditari, come la FAP (Poliposi Adenomatosa Familiare), la Sindrome di Von Hippel-Lindau (VHL), il Retinoblastoma, la Nerofibromatosi e la Sindrome di Li Fraumeni. Con tale procedura è possibile identificare negli embrioni, prima dell’impianto in utero, la presenza di mutazioni geniche predisponenti allo sviluppo di molteplici tumori ereditari. La possibilità di diagnosticare questa predisposizione nell’embrione, prima dell’impianto, evita il ricorso all’interruzione di gravidanza terapeutica, spesso devastante dal punto di vista psicologico e non sempre accettata dal punto di vista etico/morale (Fiorentino et al., 2006).
• Nel 2005, il Dr. Fiorentino ha esteso l’uso di questa tecnica anche ad alcune patologie genetiche con insorgenza tardiva, come la Corea di Huntington e l’Alzheimer, dimostrando la grande utilità della PGT per un vasto numero di comuni patologie dell’uomo adulto (Fiorentino et al., 2006).
• Nel 2007, il Dr. Fiorentino, primo al mondo, introduce un nuovo concetto di diagnosi preimpianto, che si allinea alle direttive delle Legge 40/2004, che regolamenta le tecniche di procreazione medicalmente assistita: la diagnosi genetica pre-concepimento (PCGD) (Fiorentino et., al 2008). La diagnosi genetica pre-concepimento mira a selezionare gli ovociti (e non gli embrioni) in cui sia assente l’anomalia genetica materna, in modo da produrre solo embrioni sani. Ciò è realizzato eseguendo l’analisi genetica dell’ovocita, mediante biopsia del primo globulo polare (1PB), prima della sua fertilizzazione effettuata mediante ICSI (Intra Cytoplasmic Sperm Injection). La diagnosi genetica pre-concepimento ha consentito di superare un sentito problema etico, che è stato la causa principale del divieto della diagnosi preimpianto: la manipolazione dell’embrione a fini diagnostici. Utilizzando questa procedura, la diagnosi genetica viene eseguita sull’ ovocita, e non sull’embrione. A differenza della diagnosi preimpianto, che comporta l’esclusione di quegli embrioni che all’analisi genetica risultano affetti dalla specifica patologia genetica di cui la coppia è portatrice, con la diagnosi pre-concepimento, invece, si esclude a priori la possibilità di produrre embrioni con anomalie genetiche.
• Nel 2009, il Dr. Fiorentino, primo al mondo, introduce una innovazione nella PGT per le traslocazioni cromosomiche (PGT-SR), consistente nel rilevamento degli sbilanciamento cromosomici degli embrioni mediante la tecnica della PCR fluorescente (Fiorentino et al., 2011);
• Nel 2010, il Dr. Fiorentino introduce la tecnica array-CGH nella PGT per le traslocazioni cromosomiche (PGT-SR), procedura successivamente utilizzata dalla maggior parte dei centri di PGT (Fiorentino et al., 2011);

• Nel 2013, il Dr. Fiorentino, primo al mondo, introduce la tecnica Next Generation Sequencing (NGS) nella PGT per aneuploidie cromosomiche (PGT-A), consistente nel rilevamento anomalie cromosomiche negli embrioni con la finalità di migliorare le percentuali di successo delle tecniche di fecondazione assistita, procedura attualmente utilizzata dalla maggior parte dei centri di PGT (Fiorentino et al., 2014a; 2014b; Bono et al., 2015; Biricik et al., 2021);
• Nel 2015, il Dr. Fiorentino, primo al mondo, dimostra che gli embrioni con aneuploidie cromosomiche a mosaico possono risultare nella nascita di bambini sani, privi di anomalie cromosomiche. I risultati di questo studio, pubblicati nell’autorevole rivista New England Journal of Medicine (Greco et al., 2015), hanno suggerito che, invece di “eliminare” gli embrioni con anomalie cromosomiche a mosaico (in quanto ritenuti “malati”), si poteva offrire alle coppie di considerare il loro trasferimento in utero. Ciò si è rivelato di estrema utilità per le coppie per le quali l’analisi cromosomica PGT-A non aveva individuato embrioni privi di anomalie cromosomiche da trasferire in utero, sia dal punto di vista clinico, in quanto il trasferimento in utero degli embrioni a mosaico ha determinato un aumento delle loro chanche di successo cumulative, che dal punto di vista etico, in quanto ciò ha evitato di “eliminare” embrioni che potenzialmente possono esitare nella nascita bambini sani. A seguito dello studio di NEJM, che ha avuto una risonanza internazionale (ad oggi citato da 400 articoli e letto da oltre 34.000 persone), sono seguiti diversi altri studi sul mosaicismo cromosomico (Spinella et al., 2018; Munnè et al. 2020; Viotti et al. 2021).
• Nel 2018, dimostra che il grado di mosaicismo negli embrioni influenza l’outcome clinico dei trattamenti di IVF (Spinella et al. 2018);
• Nel 2020, fornisce ulteriore evidenza che gli embrioni con aneuploidie cromosomiche a mosaico possono risultare nella nascita di bambini sani (privi di anomalie cromosomiche), producendo la casistica derivante dal trasferimento in utero di 1000 embrioni a mosaico, con relativo follow-up prenatale (Munnè et al. 2020; Viotti et al. 2021).

Il Dr. Fiorentino è considerato anche uno tra i massimi esperti al mondo in genetica prenatale, per i numerosi e pionieristici lavori svolti, nonché la serie di entusiasmanti scoperte ed innovazioni apportate, contribuendo allo sviluppo di diverse tecniche diventate standard in tale ambito, tra cui:

• Nel 2010, il Dr. Fiorentino introduce la tecnica array-CGH (conosciuta come Cariotipo Molecolare) nella pratica clinica di routine di diagnosi prenatale invasiva (amniocentesi e villocentesi), dimostrando che l’utilizzo di tale tecnica come test di primo livello rappresenta una strategia che migliora l’accuratezza della diagnosi prenatale ed aumenta il detection rate dell’esame, permettendo di rilevare anomalie cromosomiche non individuabili con le tecniche di citogenetica classica  (Fiorentino et al., 2011; 2013);
• Nel 2013, il Dr. Fiorentino, primo in Italia, introduce a livello clinico il test di screening prenatale non invasivo (NIPT) basato sull’analisi del DNA fetale libero (cfDNA) circolante nel sangue materno (Fiorentino et al., 2016);
• Nel 2015, il Dr. Fiorentino, primo al mondo, introduce nella pratica clinica di routine il test di screening prenatale non invasivo (NIPT) basato sull’analisi del DNA fetale libero (cfDNA) circolante nel sangue materno, che consente l’analisi del cariotipo fetale completo (analisi dell’intero assetto cromosomico fetale)(Fiorentino et al., 2017).