Genetická preventivní vyšetření u vybraných monogenně dědičných onemocnění Renata Gaillyová PřF MU 2007 DNA analýza dědičných onemocnění • Přímá – detekce mutací – potvrzuje klinickou diagnosu • Nepřímá – segregační – nepotvrzuje klinickou diagnosu DNA analýza dědičných onemocnění • Diagnostické testy – potvrzení klinické diagnosy na molekulární úrovni, případně potvrzení segregace patologické alely v rodině • Prediktivní testování – onemocnění s pozdním nástupem klinických příznaků, onkologie • Prenatální testy Genetické poradenství a DNA analýza • Vyšetření na molekulární úrovni by vždy mělo doprovázet genetické poradenství • Diagnostika na molekulární úrovni musí být vždy prováděna s informovaným souhlasem pacienta nebo jeho zákonného zástupce • Výsledek molekulárně genetického vyšetření by měl být vždy interpretován erudovaným lékařem – klinickým genetikem Molekulárně genetické vyšetření • Protokolární postupy – cílené vyšetření vysoce suspektního onemocnění • Pokud možno přesná klinická dg. • Informovaný souhlas • Interdisciplinární spolupráce klinika a klinického genetika a pacienta • Genetické poradenství před prováděným molekulárně genetickým vyšetřením a při předání – interpretaci výsledku vyšetření DNA banka • Slouží k uchování biologického materiálu, který bude možno využít v případě zavedení nových metodik, postupů či vyšetření u různých dědičných onemocnění • Izolace a uložení DNA v DNA bance se souhlasem pacienta nebo rodiny umožňuje zachování vzácného materiálu, který v budoucnu může umožnit rodinám využít diagnostické, presymptomatické či prenatální vyšetření Autosomálně Recesivní • Recesivní alela na autosomu • horizontální typ dědičnosti • riziko pro sourozence 25% • poměr pohlaví 1:1 • postižení se objeví pouze u homozygotů • častější u příbuzenských sňatku • Cystická fibrosa, Fenylketonurie, Kongenitální adrenální hyperplasie,Spinální muskulární dystrofie… Cystická fibrosa • Lokalizace 7q • Frekvence nemocných v ČR cca 1/2000 – 1/3000 • Frekvence přenašečů v ČR cca 1/25-1/29 • Gen zmapován v roce 1989 • V roce 2002 známo 1002 mutace Cystická fibrosa Mutace v genu cystické fibrosy Indikace k analýze CFTR genu na OLG FN Brno • Suspektní Cystická fibrosa • Cystická fibrosa v rodině • Neprospívání • Infertilita ženy (2x SA, opakovaně neúspěšný IVF cyklus) • Sterilita muži (patologický SPG) • Zátěž v rodě (úmrtí v kojeneckém a dětském věku) • Příbuzenský vztah Klinické příznaky • Respirační trakt • GIT • Iontová dysbalance, zvýšená koncentrace chloridů v potu (slané dítě) • Poruchy reprodukce • Poruchy růstu Průběh onemocnění • Typické formy • Atypické formy Přirozený průběh • V době stanovení diagnosy průměrný věk 6-8 měsíců, 66% do 1 roku • Závažnost limituje především postižení plic • Medián přežití v roce 1976 - 18 let, v roce 1995 - 30 let, od 1990 velmi malé zlepšení, dnes v Německu cca 36 let • Klinická heterogenita na základě mutací CFTR genu Strategie genetického vyšetření • F508del - 68,8% • 6 mutací - více než 80% • 36 mutací - cca 95% • skrínovací metody, sekvenace • nepřímá DNA analýza Genetické poradenství u CF • Retrospektivní - po porodu dítěte s cystickou fibrosou - riziko opakování pro dalšího sourozence 25% bez rozdílu pohlaví • Prospektivní - prevence prvního výskytu CF - steriliní a infertinlí páry, příbuzní partneři, vyhledávání dalších osob v riziku - přenašečů v CF rodinách SMA • 5q12.2-13.3 - gen SMN1 • typ I, II a III • vyhledávání homozygotů - nemocných - časná postnatální diagnostika • prenatální diagnostika • vyhledování přenašečů X- Recesivní • postižený je většinou muž, jeho synové jsou zdraví a dcery jsou přenašečky onemocnění • ženy-přenašečky mají 1/2 synů nemocných a 1/2 dcer přenašeček • vzácně výskyt u žen - dcera postiženého muže a ženy přenašečky, ženy s karyotypem 45,X, 46,XY, female…. X- recesivně vázaná onemocnění • Hemofilie A a B • Duchenneova / Beckerova svalová dystrofie Duchenneova/Beckerova svalová dystrofie • XR, lokalizace Xp21 • incidence u chlapců asi 1/3-6 000 • dystrofinopathie - chybění proteinu dystrofin ve svalových buňkách • DMD -progresivní dystrofie, úmrtí kolem 20 roku věku • BMD - pomalá progrese DMD/BMD • molekulárně genetické vyšetření - 60% mutací jsou velké delece • vyhledávání žen přenašeček - nepřímá DNA diagnostika, neurologie, UZ, emg, biochemie ( JT, CK), svalová biopsie, RNA dg. imunohistochemické vyšetření, FISH • prenatální dg. Duchnneova/Beckerova svalová dystrofie (Xp) • časná diagnostika • vyhledávání přenašeček • prenatální diagnostika Hemofílie • časná diagnostika • vyhledávání žen - přenašeček • prenatální diagnostika • specializovaná péče o gravidiní - přenašečku Hemofílie, perninatální péče na specializovaném pracovišti, informovaný ošetřovatelský tým Hemofílie • Hem A - Xq28, deficit f VIII • frekvence cca 1/5 000 chlapců • Hem B - Xq27.1-27.2, deficit faktoru IX • frekvence cca 1/25-30 000 chlapců Autosomálně Dominantní • dominantní mutace na autosomu • vertikální typ dědičnosti • postižení většinou heterozygoti • riziko opakování pro potomky a sourozence 50% bez rozdílu pohlaví • často nové mutace, variabilní expresivita, neúplná penetrance AD dědičná onemocnění • Myotonická dystrofie I a II • Neurofibromatosa • Huntingtonova choroba Neurofibromatosa typ I • Frekvence onemocnění cca 1/3000 • Lokalizace 17q11.2 • Dědičnost - autosomálně dominanantní s téměř 100% penetrancí a velmi variabilní expresivitou • Cca 50% případů jsou nové mutace • Progredující onemocnění Neurofibromatosa typ II • Onemocnění mnohem vzácnější • Výskyt neurinomů akustiku, mnohočetných Schwanomů a meningeomů • Kožní projevy mírné • Lokalizace genu 22q11 • Dědičnost AD Molekulárně genetická analýza • Gen NF I - 60 exonů • Nejsou známa místa s vyšší frekvencí mutací • 50% onemocnění způsobeno de novo mutacemi • V rodinách s opakovaným výskytem je možná nepřímá DNA analýza • V současné době ukončujeme přímou DNA analýzu 8 exonů, které představují asi 13% genu a záchyt mutací byl rovněž 13% • Pokračujeme v zavedené RNA dg. celé kódující oblasti jako první krok mol. genetické analýzy • Rozvoj MLPA • Gen NF II - 17 exonů • DNA diagnostika - SSCP • RNA analýza – přímá sekvenace Kasuistika • 2002 – genetická konzultace – chlapec ze 3. gravidity, rodiče a dva sourozenci zdraví, v 8,5 měsících odesláni z kožní ambulance, od 2 měsíců se na kůži objevují skvrny café au lait, PMV přiměřený. • 2002 DNA analýza 8mi exonů genu NF1 6,12b,16,28,29,30,31,37 (17q11,2), mutace nenalezena • 2004 zahájena RNA analýza • 2005 odhalena změna v exonu 19b na jedné alele genu NF1, pro objasnění genomické podstaty této změny byla provedena sekvenace DNA exonu 19b, potvrzena kombinovaná inzerce/delece 3200-3201 delATinsC, touto změnou nastává posun čtecího rámce a v 9. kodonu od detekované mutace vzniká STOP kodon, po translaci tedy zřejmě vzniká zkrácený protein • U obou rodičů nebyla mutace nalezena – v.s. vznikla u chlapce de novo • Vyšetření je možno použít i pro prenatální diagnostiku • Dále pokračuje komplexní dispenzarizace dítěte – kožní, neurologie, CT,MRI, oční, ortopedie, rehabilitace… Huntingtonova chorea • AD, lokalizace 4p • presenilní demence, atetoidní mimovolní pohyby • amplifikační mutace - expanze CAG 30-100x • nástup v dospělosti • asociované problémy Huntingtonova chorea • diagnostické testování • testování osob v riziku • genetické poradenství • prenatální diagnostika Preventivní vyšetření - LQT syndrom • 10% nosičů mutace má během života klinické potíže, první projev onemocnění může být náhlá srdeční srmt • diagnostika • vyhledávání nosičů mutace v rodinách • preventivní terapie positivně testovaných na kardiologii • prenatální diagnostika - málo využívaná Trombofilie • trombembolických příhod a u Preventivní vyšetření v rodinách s positivní anamnesou pacientek s opakovanými fetálními ztrátami • preventivní vyšetření a dispenzarizace na hematologii, předoperační vyšetření apod., vyšetření příbuzných • Preventivní péče v gynekologii v graviditě Leidenská mutace G1691A f V • frekvence v bílé evropské populaci asi 5 - 9% • AD dědičnost • zvýšení rizika trombembolismu u homozygotů 50-100x, u heterozygotů 5-10x • asociace s rizikem časných fetálních ztrát není potvrzena • zvyšuje riziko fetálních ztrát od konce I. trimestru, ve II. a III. trimestru G20210A f II Prothrombin • v heterozygotním stavu se mutace vyskytuje asi u 2-3% populace • zvýšení rizika trombembolismu • nosičství je spojeno se zvýšeným rizikem fetálních ztrát, abrupce, preeklampsie, IUGR • riziko časných SA není potvrzeno Vznik mutací u člověka Pohlavní rozdíly • Mutace genomové – aneuploidie – numerické chromosomové aberace • Mutace chromosomové – strukturální chromosomové aberace • Mutace genové – změny genů Vrozené mutace u člověka • Spermatogenese • Nepřetržitý sled buněčných dělení probíhající po celý život, jejichž výsledkem je asi miliarda spermií • „Copy errors“ – spermie je produktem • asi 200 dělení u 20ti letého muže • asi 430 dělení u 30ti letého muže • asi 770 dělení u 45ti letého muže Frekvence nových mutací • Např. u 27-letého muže je spermie produktem asi 300 buněčných dělení tedy – každá spermie ponese odhadem 3 x 10^2 x 6 x10^9 x 10^-10 = 180 nových mutací jako důsledek chyb při replikaci • Odhaduje se, že novou „škodlivou mutaci“ ponese asi jedna z 10 spermií Riziková onemocnění, která mohou souviset s vyšším věkem otce • Achondroplasie • Crouzonův syndrom • Apertův syndrom • Mentální retardace nejasné etiologie • Autismus • Schizofrenie • Mnohočetná endokrinní neoplasie • Neurofibromatosa I • Hemofilie B • Achondroplasie (ACH) • 1964 Maroteaux-Lamy • Výskyt 1 : 15 000-40 000 • dědičnost autozomálně dominantní • 90% jsou děti zdravých rodičů • Starší otcové • Identifikace genu FGFR3 • 2 mutace vedoucí k záměne jedné AMK (98% c.1138G-A, 1-2% c.1138G-C) • Paternální původ mutací • FGFR3 nukleotid mutovaný u ACH se jeví jako najvíce mutovaný nukleotid v lidském genomu