Undersøkelse av gener ved arvelige bindevevssykdommer Erfaringer fra vdeling for medisinsk genetikk, Oslo universitetssykehus Overlege Benedicte Paus
Bindevev Jorde hapter 10 s. 201 Ekstracellulær matrix elle Bindevevsfibre Kollagenfibre Elastiske fibre Elastin Mikrofibriller Fibulin Fibrillin lykoproteiner Reseptor Signal ellekjerne Signalstoffer Hormoner Vekstfaktorer (for eksempel F
Bakgrunn rvelige bindevevssykdommer har overlappende symptomer OUS satte opp en ny, omfattende undersøkelse av gener i 2013 Funn av familiens mutasjon/genfeil muliggjør test av friske slektninger Særlig viktig ved sykdommer som rammer store arterier/pulsårer
Kvalitetsstudie odkjent av personvernombudet ved OUS Omfattet 100 første prøver med ny metode Pasientsymptomer registrert vha systemet HPO: Opplysninger i pasientjournalen (DIPS) Opplysninger gitt på blodprøverekvisisjonen (DIPS, SwissLab) Sammenholdt med funn i gener (ny undersøkelse) Notert om prøven var undersøkt med en gammel metode
Human Phenotype Ontology Databasen inneholder mer enn 11.000 symptomer Den nye undersøkelsen undersøkte 34 gener som var forbundet med 47 arvelige bindevevssykdommer som igjen var forbundet med 583 symptomer som igjen var fordelt på 22 HPO hovedklasser (organsystemer) Vi registrerte hvilke HPO hovedklasser som var påvirket hos pasienten
en-varianter med usikker betydning Sannsynligheten for sikre og usikre funn øker jo flere gener som sekvenseres Derfor et økende problem
a. 3 800 000 000 nukleotider (,,,) i genomet gen DN gen gen
enfeil er det så enkelt? gen DN gen gen
enetisk polymorfisme
enetisk polymorfisme
Ikke så enkelt mange «varianter» gen DN gen gen
Mutasjonstyper kjente punktmutasjoner Eksempel achondroplasi: en fra mor (feks) nt nr.1138 en fra far (feks) lle har samme punktmutasjon: 1138 i genet FFR3. Påvisning av denne er lett match for laboratoriet!
Mutasjonstyper private punktmutasjoner ystisk fibrose: Maternell Paternell Ikke like lett for laboratoriet! Men sykdommen er autosomal recessiv, så pasienten skal ha mutasjoner i begge alleler. Dessuten har ca. 70% av pasientene velkjente foundermutasjoner.
Mutasjonstyper private punktmutasjoner enetiske bindevevssykdommer: en fra mor (feks) en fra far (feks) Private mutasjoner i ett av noen-og-førti aktuelle gener. Ingen kjente foundermutasjoner. Dertil er sykdommen dominant, så det kreves bare én mutasjon. Ikke lett for laboratoriet!
jennomgang av rekvisisjoner Rekvirent: 88% av prøvene var rekvirert på OUS, 75% på vdeling for medisinsk genetikk 100% av prøver med sannsynlig sykdomsgivende variant rekvirert på OUS ammel metode, «Sangersekvensering»: 51 % av pasentene var tidligere undersøkt med Sangersekvensering 4 (31%) av prøvene med en ny, påvist variant var tidligere Sangersekvensert Familiehistorie: 55% av pasienter som hadde tatt prøve hadde en førstegradsslektning med antatt bindevevssykdom 9 (69%) av de pasientene der det ble påvist en sykdomsgivende variant hadde dette Kjønn: 54% var menn, 46% kvinner 9 (69%) av pasienter med sanns. sykdomsgivende variant var menn, 4 (31%) var kvinner
Oppgitte symptomer (n=100) Journal Rekvisisjon 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
Resultater 73 gen-varianter ble rapportert av laboratoritet 89% av typen missense-mutasjoner Varianter i 28 av 34 gener (82%) HS bindevevspanel (n = 71) 7 6 5 4 3 2 1 0
Marfans og Loeys-Dietz' syndrom skyldes forstyrret F -signalering Bindevevsfibre FBN1 Signalstoffer F F Extracellulær matrix Reseptorer F R1 F R2 SMD3 Signalvei elle DN Effekt: Endret vekst av bindevev
Utredning av usikker variant este VUS hos slektninger «for sikkerhets skyld» er meningsløst este slekt for å se om sykdom følger mutasjon i familien Problemet med denne strategien ved bindevevssykdommer: - Sen sykdomsdebut - Redusert penetranse = sykdommen kan «hoppe over generasjoner» este VUS hos slektninger skal gi info om VUS'en, ikke om familien
Fenotypetrekk i rekvisisjon ntatt sykdomsgivende variant Ikke rapportert variant / ikke relevant variant 90 80 70 60 % 50 40 30 20 10 0
De 5 pasientene med mulig eller sannsynlig sykdomsgivende variant i SMD3 hadde trekk fra - det kardiovaskulære systemet - skjelettsystemet SMD3 er forbundet med Loeys-Dietz syndrom type 3 (kjennetegnet ved karforandringer (aneurismer), osteoartritt) De 4 pasientene med mulig eller sannsynlig sykdomsgivende variantene i FB2 hadde alle trekk fra - det kardiovaskulære systemet - skjelettsystemet - forandringer i hode og nakke FB2 er forbundet med Loeys-Dietz syndrom type 4 (kjennetegnet ved karforandringer(aneurismer), pectusdeformiteter, hypertelorisme, bifid uvula mm) bno rmali ty of the genit ourin ary syste m bnor bnor bnor bnor bnor bnor bnor mality bnor mality mality bnor mality mality mality bnor mality bnor of mality rowt of of the bnor mality of the of the of the bnor mality of the bnor mality metab bnor of h head nervou mality of the skeleta endocr cardiov mality of the respira mality of the olism/ mality connec envariant (mulig eller sannsynlig abnor and s of the integu l ine ascular of muscul or tory of the abdom homeo of the tive sykdomsgivende) mality neck system ear ment system system system limbs ature birth system voice en stasis eye tissue SMD3 c.22_25del x x x x x x SMD3 c.243> x x x x x SMD3 c.243> x x x x x x x x x x x SMD3 c.269> x x x x x SMD3 c.809> x x x x x x FB2 c.1013> x x x x x x x x x x x FB2 c.346+1> x x x x x x x x x x FB2 c.391> x x x x x x FB2 c.391> x x x x x x x x x x x bnor mality of prenat al develo pment bnor mality of blood and bloodformin g tissues bnor mality of the Mode linical immun of modifi e inherit er system ance
Diskusjon Rekvisisjon - OUS 51 % var Sanger-sekvensert tidligere - Sangersekvensert før HS var tilgjengelig - enpanelet med 34 gener var nytt 48 rapporter om variant, kun 18 sannsynlig sykdoomsgivende rvelig bindevevssykdom med aortasykdom Sannsynlig sykdomsgivende variant I 10-30%, de fleste i genet FBN1. De fleste funn ble gjort i gener forbundet med Loeys-Dietz syndrom - Marfan - FBN1 - EDS vaskulær type svært sjelden, andre typer bruker kliniske diagnostiske kriterier.
Diskusjon Hovedindikasjoner: Symptomer fra det kardiovaskulære systemet, skjelettet og familiehistorie Jornalført var oftere kardiovaskulære symptomer, skjelettsymptomer og symptomer fra nervesystemet - Ikke så ofte oppført symptomer fra nervesystemet på rekvisisjonen Hovedindikasjonene var de samme i begge grupper (gruppen med sannsynlig sykdomsgivende variant/ ikke relevant variant) - Symptomer som var kjent forbundet med arvelig bindevevssykdom Pasienter med sannsynlig sykdomsgivende varianter hadde flere funn i alle organsystemer (pleiotropi)
Diskusjon Symptomer på rekvisisjoner: Patienter med sannsynlig sykdomsgivende variant: - bnormality of the eye: fire ganger oftere enn hos pasienter uten relevante genetiske funn - Vekstabnormalitet: Dobbelt så mange prosent som hos pasienter uten genetiske funn. (disse indikasjonene kan predikere funn av en sykdomgivende variant) Symptomer i pasientjournalen: Patients med sannsynlig sykdomsgivende variant hadde dobbelt så ofte som andre: - bnormality of the eye - bnormality of the head and neck - bnormality of limbs (derfor kan disse symptomene være tilleggsindikasjoner for testing) - 75% av pasienter uten relevante genetiske funn hadde symptomer fra nervesystemet, mot 55% av pasienter med sannsynlig sykdomgivendne variant
Konklusjon Når mistanke om arvelig bindevevessykdom HS Relevante indikasjonser for HS er familiehistorie, arteriesykdom eller skjelettfunn, i kombinasjon med typiske ansiktstrekk og forandringer i øyne eller ekstremiteter Videre vurdering av usikre varianter kan være nyttig etter undersøkelsen Det ble funnet ganske mange mutasjoner, og vi antar andel funn vi øke Svakheter av forskningsstudien: - Pasientene var ikke systematisk undersøkt i hele kroppen - Det ble funnet forandringer i mange gener, men bare noen få i hvert gen - Detaljerte symptomer ble ikke registrert, kun hoved-organkasser