A személyre szabott orvoslás csimborasszója: egy új gén azonosítása egyetlen család kedvéért

Tory Kálmán, Edgar Otto, Céline Becker, Rémi Salomon, Ahmet Nayir, Friedhelm Hildebrandt, Corinne Antignac, Sophie Saunier

Semmelweis Egyetem, I. sz. GyermekklinikaInserm U983, Hôpital Necker, Paris

A gyermekgyógyászat sajátosságai

• A személyre szabott terápia ritka.

• Számos (~3000) mendeli öröklésmenetű betegség génje (és patomechanizmusa) nem ismert.

• A gén azonosításával a patomechanizmust is megismerhetjük :– a kettő kapcsolata itt egyértelmű (ez nem polimorfizmus!)

Nephronophthisis• Krónikus tubulointerstitialis nephropathia

• Autoszómális recesszív, komplett penetrancia

• Rendszerint az első két évtizedben vezet veseelégtelenséghez

• A gyermekkori krónikus veseelégtelenség 6-10%-áért felelős (!)

A nephronophthisis genetikailag igen heterogén – az esetek ~40%-ában még nem ismert a mutáns gén

NPHP8

NPHP5

NPHP6

NPHP4

NPHP3

NPHP1 – 40%

NPHP2

nem ismert, 43%

Cél: új nephronophthisis-gén identifikálása

Family 161

NPH 625 NPH 626

NPH 627 NPH 628 NPH 630

0,006% = 200kb

Results of Affymetrix 50k xba chip array

Chr8 (144Mb)

10Mb

76.6Mb

102Mb

1Mb

Lod score: 3,6

1 gén (HNF4G), nincs mutáció

2 gén, nincs mutáció

Lod score: 1,9+ 1 mikroszatellita marker homozigóta

6 gén, nincs mutáció az első kettőben

Lod score: 3,7

3 gén, nincs mutáció

76.6Mb

102Mb

Lod score: 2,8

2 gén, nincs mutáció

Chr8 (144Mb)

10Mb

76.6Mb

102Mb

1Mb

Lod score: 3,6

1 gén (HNF4G), nincs mutáció

Lod score: 1,9+ 1 mikroszatellita marker homozigóta

6 gén, nincs mutáció az első kettőben

de végül mutáció a harmadikban!: MKS3

Lod score: 3,7

3 gén, nincs mutáció

76.6Mb

102Mb

Lod score: 2,8

2 gén, nincs mutáció

2 gén, nincs mutáció

A megtalált mutáció

édesapa: c.2431 G>A, het

édesanya: c.2431 G>A, het

első érintett gyermek: c.2431 G>A, hom

második érintett gyermek: c.2431 G>A, hom

harmadik érintett gyermek: c.2431 G>A, hom

kontroll

c.2431G>A - Mutáció vagy SNP?

Nukleotid Fehérje Kontroll Polyphen SIFT evolúciós konz.

c.2431G>A, hom

p.G811S 0/147 török, 0/188 más

nemzetiségű kontroll

1,72 (possibly damaging

)

nem tolerált

(C. elegans)

Az NPHP11 (MKS3) mutációjának frekvenciája

• nephronophthisis + májfibrosis: 5/62 (8%)

• nephronophthisis májfibrosis nélkül: 0/105

Változatos pleiotropia – MKS3MKS3 Idegrendszer Vese Máj Egyéb Szindróma

Smith et al., Nat Genet, 2006

Meckel-Gruber

szindróma

MKS3 Idegrendszer Vese Máj Egyéb Szindróma

Smith et al., Nat Genet, 2006

Meckel-Gruber

szindróma

Baala et al, Am J Hum Genet, 2007

Joubert szindróma

Változatos pleiotropia – MKS3

MKS3 Idegrendszer Vese Máj Egyéb Szindróma

Smith et al., Nat Genet, 2006

Meckel-Gruber

szindróma

Baala et al, Am J Hum Genet, 2007

Joubert szindróma

Brancati et al., Hum Mutat, 2008

COACH szindróma

Változatos pleiotropia – MKS3

MKS3 Idegrendszer Vese Máj Egyéb Szindróma

Smith et al., Nat Genet, 2006

Meckel-Gruber

szindróma

Baala et al, Am J Hum Genet, 2007

Joubert szindróma

Brancati et al., Hum Mutat, 2008

COACH szindróma

Otto et al., J Med Genet, 2009 - - Boichis

betegség

Változatos pleiotropia – MKS3

mindkét allél funkcióvesztett

a két allél legalább egyike

hypomorph

mindkét allél hypomorph

Különböző típusú mutációk a különböző kórképekben

A kódolt fehérje, a meckelin

Smith et al., Nat Genet, 2006

Összefoglalás• Azonosítottuk a 11. nephronophthisis gént.

• A kódolt fehérje, a meckelin egy csillófehérjét kódol. Különböző súlyosságú mutációi más-más kórképhez vezetnek.

• Az exom-szekvenálás révén fel fog gyorsulni az új gének azonosítása mendeli kórképekben.

KöszönömInserm U983,NeckerCorinne AntignacSophie SaunierRémi SalomonMarie-Claire GublerTiphanie LacosteOlivier GribouvalAudrey PawtowskiVincent MorinièreMarion DelousFlora Silbermann

Az MKS3 allélok és a fenotípus közötti kapcsolat

egészséges nem hordozóegészséges hordozó

Joubert/COACH szindróma

0

1

1. allél2. allél

vad típushypomorphfunkcióvesztett

MKS3 allél

Közös fenotípus – különböző gének

Közös gén – különböző fenotípusok

INPP5E

TMEM216

AHI1

BBS13BBS12

TTC8

BBS9PKD1

CEP290

NPHP4NPHP3

INVS

NPHP1PKHD1

GLIS2

NEK8

RPGRIP1l

ARL6

IQCB1

TMEM67

BBS4BBS5

DPP3

BBS6BBS7

B1

BBS10

CC2D2A

ARL13B

TRIM32

Nincs Joubert-szindrómára utaló örlőfog-jel a vizsgált betegben

pozitív kontroll F161-nincs őrlőfog-jel

50%

25%

50%

25%

12.5% x 12.5% = 1,5%

A pozícionális klónozás

0,9% = 26Mb

Egyé

b –

4%

Joubert szindróma –

15%

Az esetek felében változatos extra-renális tünetek társulnak a nephronohthisishez

Izolált nephronophthisis –

53%Retinopathia (Senior-Løken szindróma) –

14%

Máj – 8%

Csont – 6%

Hogyan magyarázható a nephronophthisis kifejezett fenotípus-variabilitása genetikailag?

I. Genetikai heterogenitás

II. A mutáció típusa

III. Második-locus mutációk/polimorfizmusok

Clinical diagnoses

Neonatal polycystic kidney disease

Juvenile/adolescent nephronophthisis

Infantile nephronophthisis

Senior-Loken syndrome

Joubert syndrome

Meckel Gruber syndrome

Bardet-Biedl syndrome

A cisztás vesebetegségek genetikai heterogenitásának és a fenotípusok divergenciájának köszönhetően a genotípus-fenotípus korreláció nem kézenfekvő!

GenesARL6

BBS4

BBS5

MKKS

BBS7

TTC8

B1

BBS10

TRIM32

BBS12

BBS13

AHI1

TMEM216

CC2D2A

ARL13B

GenesPKHD1

PKD1

PKD2

NPHP1

INVS

NPHP3

NPHP4

IQCB1

CEP290

GLIS2

RPGRIP1l

NEK8

MKS3

BBS1

BBS2

INP55E