12. celostátní konference DNA diagnostiky

12. celostátní konference DNA diagnostiky se konala tentokrát o něco dříve, než je tradičně zvykem. Probíhala 24. a 25. listopadu v Brně v prostorách rezidence ochránce lidských práv, které umožňují jak prezentaci odborných příspěvků, tak umístění stánků firem podílejících se významnou měrou na sponzorování konference.

Zahájení bylo věnováno vzpomínce na našeho kolegu RNDr. Libora Kozáka, který minulého roku zahynul při výstupu na Mt. Everest. Libora Kozáka jsme si vážili nejen pro jeho profesionální kvality, ale zvláště pro jeho výjimečné povahové vlastnosti, které jako by se do dnešní doby příliš nehodily. Konference se zúčastnil i jeho bratr, který jeho jménem založil nadaci na podporu mladých vědců pracujících v oblasti molekulární biologie. Ti, kteří Libora Kozáka znali, vědí, že byl zaníceným a velmi dobrým fotografem. Na upomínku byla v předsálí konferenčního sálu umístěna výstava fotografií, které pořídil při svém pobytu v USA.

Dvoudenní program konference byl rozdělen do pěti tematických sekcí. V sekci monogenních onemocnění vystoupilo osmnáct přednášejících, v sekci onkogenetiky zaznělo sedm velice zajímavých přednášek, v sekci komplexních chorob prezentovalo svoji práci šest přednášejících a v sekci farmakogenetiky i forenzní genetiky bylo za velkého zájmu předneseno po třech prezentacích. Dále zazněl i příspěvek zabývající se právními aspekty DNA vyšetření. V paralelně probíhající posterové sekci se prezentovalo svými pracemi třináct účastníků konference. Závěr konference byl tradičně věnován výsledkům mezilaboratorního porovnávání molekulárně genetických zkoušek za rok 2008.

Bohatý odborný program doprovázelo několika společenských akcí. Účastníci konference hromadně navštívili Mendlovo muzeum, kde byla právě instalována nová expozice. Pobavit se, blíže se poznat a popovídat si nejenom o DNA si všichni mohli na večírku ve velmi příjemném prostředí Moravské chalupy. Ti akčnější pak zábavu spojili se sportovním vyžitím na kuželkovém turnaji.

Podle vyjádření 202 účastníků konference byly tyto dva dny příjemným a přitom přínosným odskočením si z genetických diagnostických laboratoří a ordinací. Velký zájem nejenom ze strany DNA diagnostiků, ale i ze strany brněnské akademické obce, vedení a zaměstnanců Fakultní nemocnice Brno a studentů Masarykovy univerzity dokazuje, že genetika se stává objektem širokého zájmu a že DNA diagnostika je dnes už neodmyslitelnou součástí lékařské péče.

RNDr. Iveta Valášková, prof. MUDr. Radim Brdička, DrSc.

SEKCE MONOGENNÍCH ONEMOCNĚNÍ

Brdička R.

Genetická determinace lidské biologie

ÚHKT a ÚEM AV ČR

e-mail: molgen@uhkt.cz

Naše antropometrické znaky jsou vždy do určité míry determinovány naším genotypem a jako takové je lze považovat za komplexní znaky s multifaktoriálním typem dědičnosti.

Poslední výzkumy vyšetřující genom jako celek nabízejí nové možnosti identifikací na vytvoření znaku podílejících se genů, jejich vzájemných interakcí, interakcí s prostředím, a nejen ve věkovém průřezu, ale i během naší ontogeneze. Jejich závěry však narážejí na mnoho faktorů, které znesnadňují vzájemné porovnávání výsledků.

Valášková I^1,2,3, Flodrová E^1,2, Švandová E³, Prášilová Š^1,2, Gaillyová R^1,2, Novotný T.⁴

Mutační analýza genů pro ryanodinové receptory jako časná diagnostika fatálních onemocnění srdce a skeletálního svalstva

¹OLG FN, Brno

²Lékařská fakulta MU, Brno

³Přírodovědecká fakulta MU, Brno

⁴Kardiologická klinika FN, Brno

e-mail: ivalaskova@fnbrno.cz

Základní proces ve fyziologii srdce a svalů je rychlá mobilizace vápníku ze sarkoplazmatickáho retikula (SR) do cytosolu, která spouští aktivaci kontrakčních elementů. Kanály regulující délku a amplitudu vápníkového efluxu ze SR jsou ryanidinové receptory (RyR). Existují tři subtypy těchto proteinů: RyR1 je exprimován hlavně ve skeletálních svalech, RyR2 vysoce reprezentován v srdeční tkáni a RyR3 je preferenčně exprimován v mozku. První důkaz, že genetické choroby mohou být asociovány s mutacemi ryanodinových receptorech pochází ze studií prováděných na izoformě ze skeletálního svalstva. RyR1 mutace jsou asociovány s predispozicí ke dvěma chorobám, maligní hypertermii (MH).

MH je farmakogenetické, autozomálně dědičné onemocnění kosterního svalstva, představující závažnou, potencionálně letální komplikaci celkové anestezie. Manifestuje na základě geneticky podmíněné dispozice po expozici volatilních anestetik. U vnímavého svalu (tj. svalu se změněnou funkcí RYR1) při kontaktu se spouštěcí látkou dochází ke zvýšenému uvolňování kalcia spojenému s poruchou jeho zpětného vychytávání. Výsledkem je zvýšená intracelulární koncentrace kalciových iontů, v důsledku čehož nastává protahovaná svalová kontrakce a rozvíjí se hypermetabolický stav s nadprodukcí zejména CO₂, laktátu a tepla. Na úrovni celého organismu pak dochází k rozvoji klinického stavu tzv. MH krize, který bez včasné a intenzivní terapie může působit letálně. Přesné stanovení diagnózy u pacientů, u nichž na základě rodinné či osobní anamnézy existuje podezření z nosičství dispozice k rozvoji MH, vychází z pozitivního výsledku tzv. in vitro kontrakčního testu (IVCT) prováděného na vzorku svalové tkáně získaném otevřenou biopsií. Diagnostickou alternativu tohoto vysoce invazivního testu představuje mutační analýza genu pro ryanodinový receptor (RYR1), který je v asociaci s onemocněním MH. Významným způsobem doplňuje a zpřesňuje klinickou diagnostiku. Má nenahraditelnou úlohu zvláště pro dětské pacienty, neboť provedení IVCT u dětí je limitováno potřebným množstvím svalové tkáně – tedy věkem, resp. hmotností dítěte. Velkým přínosem je také pro příbuzenstvo MHS jedince s již potvrzenou kauzální mutací, kdy je odběr periferní krve pro izolaci DNA neporovnatelně méně zatěžující než IVCT.

Mutace v genu RYR2 jsou spojeny s onemocněním katecholaminergní polymorfní ventrikulární tachykardií (CPVT) a arytmogenní dysplazií pravé komory. Obě nemoci jsou spojeny se zátěží indukovanou ventrikulární arytmií a vysokým rizikem náhlé smrti (Bagattin et al., 2004). Výzkum ukazuje, že až 50–55 % CPVT je způsobeno mutací v genu RYR2 (Napolitano and Priori, 2004). Přesný mechanismus působení mutací není ještě zcela objasněn. Předpokládá se, že mutace zvyšují citlivost ryanodinového receptoru k hladině vápníku uvnitř SR, a tím způsobují jeho únik do cytosolu během diastoly a pozdní následné depolarizace (DAD – delayed after depolarization), což vede k arytmiím. U pacientů s CPVT proto často dochází k fibrilacím, které mohou způsobit náhlou smrt. CPVT způsobená mutací v RYR2 je autozomálně dominantním onemocněním. Je charakteristické absencí jakékoliv strukturní změny v srdeční svalovině. Zákeřnost choroby je dána její povahou, kdy prvotní projev může skončit pro pacienta fatálně. Včasná diagnostika a screening celé rodiny v návaznosti s vhodnou léčbou může být rozhodující. Proto je nutné prozkoumat hlouběji, které oblasti genu jsou nejdůležitější pro jeho funkci a v nichž mají mutace tak fatální důsledky.

Cílem naší práce je prohloubit znalosti molekulárně genetických prvků v patogenezi onemocnění asociovaných s mutacemi v izoformách ryanodinových receptorů, vypracovat nové diagnostické postupy vycházející z genetické identifikace choroby a využít je pro včasnou diagnostiku a prevenci těchto chorob, zvýšením úrovně diagnostiky snížit socio-ekonomické náklady spojené s identifikací RyR defektních jedinců bez předcházející manifestace choroby.

Práce je podpořena grantem MŠMT2B08061.

Tichý L, Blaháková I, Fajkusová L.

Využití metody metylační PCR v diagnostice syndromu fragilního X chromozomu – charakterizace premutací

Centrum molekulární biologie a genové terapie FN, Brno

e-mail: tichy@fnbrno.cz

Syndrom fragilního chromozomu X je z molekulárního hlediska charakterizován expanzí trinukleotidových repetic CGG v promotorové oblasti genu FMR1. Diagnostika tohoto syndromu byla do nedávné doby založena pouze na provedení PCR, Southern blotu, hybridizaci s radioaktivně značenou sondou a následnou autoradiografií. Nevýhodou tohoto postupu je často komplikované určení tzv. premutací, což jsou expanze v rozmezí 55–200 CGG. Zavedení nové metody metylační PCR nám umožňuje s velkou přesností určit počet repetic a rozhodnout tak, zda se o premutaci jedná, či nikoli. Velký význam má přesné určení počtu repetic zejména v prenatální diagnostice, neboť tyto premutace jsou často nestabilní a mají značnou tendenci přecházet v plné mutace se všemi důsledky z toho vyplývajícími.

Mušová Z¹, Křepelová A¹, Mazanec R², Ehler E³, Jaklová R⁴, Sedláček Z.⁵

Nález přerušení CTG repetície u myotonickej dystrofie typu 1

¹ÚBLG FN, Laboratoř lékařské molekulární genetiky FNM, Praha

²Neurologická klinika 2. LF UK a FNM, Praha

³Neurologické oddělení, Krajská nemocnice Pardubice

⁴Oddělení lékařské genetiky FN, Plzeň

⁵ÚBLG 2. LF a FNM, Praha

e-mail: zuzana.musova@lmfotol.cuni.cz

Myotonická dystrofia typu 1 (DM1) je najčastejšia forma adultnej muskulárnej dystrofie s udávanou incidenciou 1/8000. Jedná se o autozomálne dominantnú chorobu s multisystémovými príznakmi postihujúcimi kostrové svalstvo, srdce, oči a endokrinný systém. DM1 je spôsobená expanziou CTG repetitívnej sekvencie v 3’neprekladanej oblasti proteinkinázového génu (DMPK gén) na chromozóme 19.

V našom zdelení informujeme o náleze nepravidelných prerušení CCG na 3’konci polymorfnej CTG repetície DMPK génu u dvoch DM1 rodín s expanziou a u dvoch nepríbuzných pacientov indikovaných na molekulárne-genetické testovanie DM1 s intermediárnymi alelami so štruktúrou pravidelne sa opakujúceho hexaméru CTGCCG. Podobnú štruktúru repetície popísali autori Leeflang a Arnheim (1995) u asymptomatického muža s intermediárnou alelou.

Molekulárne-genetická diagnostika DM1 využíva na detekciu expanzií jednoduchú metódu TP-PCR (triplet-primed PCR). V prípade prítomných CCG prerušení v CTG repetícií sa nemôže v týchto miestach repetitívny primér amplifikujúci repetíciu naviazať a TP-PCR neprebehne. Výsledkom je atypický obraz fragmentačnej analýzy, ktorý môže viest až k falošne negatívnemu výsledku.

Podporované z výzkumného zámeru VZ MZO 00064203.

Vondráčková A, Tesařová M, Dočekalová D, Zeman J.

Molekulárně-biologická diagnostika tyrozinémie typu I

Klinika dětského a dorostového lékařství 1. LF UK a VFN, Praha

e-mail: alzbeta.vondrackova@lf1.cuni.cz

Úvod. Tyrosinémie typu I je onemocnění s autozomálně recesivní dědičností podmíněné poruchou funkce posledního enzymu v kaskádě katabolických reakcí aminokyseliny tyrosinu – fumarylacetoacetáthydrolasy (FAH, EC 3.7.1.2). Metabolity před reakcí katalyzovanou FAH a jejich deriváty se hromadí a mají toxické a kancerogenní účinky. Klinické projevy tyrozinémie typu I jsou velmi variabilní a mohou se u postiženého jedince objevit kdykoliv od novorozeneckého věku po dospělost. Incidence tyrozinémie typu I je přibližně 1 : 120 000. Gen pro FAH se nachází na chromosomu 15q23–25 a obsahuje 14 exonů. V genu FAH bylo doposud identifikováno více než 40 patogenních mutací.

Metoda. U sedmi pacientů s biochemicky diagnostikovanou tyrozinémií I byly sekvenovány všechny exony a přilehlé intronové oblasti.

Výsledky. U všech pacientů jsme identifikovali mutace v genu FAH. Tři pacienti byli homozygoty pro mutaci c.554-1G>T, jeden byl homozygot pro c.1062+5G>A. Tři pacienti byli složenými heterozygoty: jeden [c.554-1G>T]+[E6/I6del26], jeden [c.554-1G>T]+[c.579C>A] a jeden [c.1062+5G>A]+[c.1210G>A]. Mutace c.579C>A vedoucí k vytvoření předčasného stop-kodónu (C193X) a mutace c.1210G>A vedoucí k záměně G404S nebyly doposud popsány.

Závěry. Genotyp FAH jsme vyšetřili u sedmi pacientů. Kromě tří již dříve popsaných mutací jsme identifikovali dvě nové mutace C193X a G404S. Glycin v pozici 404 je mezidruhově konzervovaný. Nové mutace nebyly přítomné v souboru 100 kontrolních DNA. Identifikace kauzálních mutací v genu FAH u pacientů významně přispívá ke zlepšení genetického poradenství včetně prenatální diagnostiky v postižených rodinách.

Práce byla podpořena výzkumným projektem 1M6837805002 a VZ64165.

Tesařová M¹, Čížková A², Stránecký V², Houšťek J³, Kmoch S², Zeman J.¹

Mitochondriální encefalo-kardiomyopatie s deficitem F1FO-ATPsyntázy je způsobena mutacemi v TMEM70

¹Klinika dětského a dorostového lékařství 1. LF UK a VFN, Praha

²Ústav dědičných metabolických poruch 1. LF UK a Fyziologický ústav AV ČR, Praha

³Fyziologický ústav AV ČR, Praha

e-mail: marketa.tesarova@lf1.cuni.cz

F1FO-ATPsyntáza (komplex V) je klíčovým enzymem energetického metabolismu, jehož funkcí je syntéza buněčného ATP z ADP s využitím energie protonového gradientu na vnitřní mitochondriální membráně. Komplex je tvořen 16 podjednotkami, z nichž dvě jsou kódované mitochondriální DNA. Deficit F1FO-ATPsyntázy, charakterizován výrazným snížením množství a aktivity (jak syntetické, tak i hydrolytické) komplexu ATPsyntázy, byl diagnostikován u 18 pacientů ze 13 rodin romského původu. Od narození byla u pacientů patrná výrazná hypotonie a u 14 z nich došlo během prvních dnů života k rozvoji hypertrofické kardiomyopatie. U všech pacientů byla přítomna laktátová acidóza, zvýšené hladiny alaninu v séru a 3-metylglutakonová acidurie. Padesát procent pacientů zemřelo v průběhu prvního měsíce života. U ostatních bylo patrné neprospívání a opoždění psychomotorického vývoje. Ve všech dostupných bioptických a autoptických vzorcích od pacientů bylo výrazně sníženo množství F1FO-ATPsyntázy (10 % kontrol), u některých pacientů bylo sníženo i množství komplexu I a komplexu IV dýchacího řetězce. Aktivita F1FO-ATP syntázy (hydrolytická a syntetická) v kultivovaných kožních fibroblastech dosahovala maximalně 30 % kontrolních hodnot. Kombinací celogenomového homozygotního mapování, studia změn genové exprese a sekvenační analýzy kandidátního genu byla u pacientů zjištěna přítomnost homozygotní mutace c.317-2A>G lokalizované v sestřihovém místě intronu 2 genu TMEM70. Mutace nebyla přítomna v souboru 203 kontrol (103 kontrol bylo romského původu). Mutace c.317-2A>G vede k abnormálnímu sestřihu a k degradaci transkriptu.

Závěry. Mutace v genu TMEM70, který je pravděpodobně esenciální pro biogenezi F1FO-ATPsyntázy, vedou k rozvoji neonatální mitochondriální encefalo-kardiomyopatie s 3-metylglutakonovou acidurií.

Práce podpořena výzkumným záměrem MSM00216220806.

Pourová R¹, Janoušek P², Jurovčík M², Dvořáková M², Malíková M³, Rašková D⁴, Bendová O⁵, Astl J⁵, Seeman P.⁶

Spektrum a frekvence slc26a4 mutací u českých neslyšících – významný výskyt monoalelických pacientů

¹DNA laboratoř Kliniky dětské neurologie FNM, Praha

²Klinika ORL 2. LF UK a FNM, Praha

³ÚBLG 2. LF UK a FNM, Praha

⁴Gennet, Praha

⁵Klinika ORL 1. LF UK a VFN, Praha

⁶DNA laboratoř Kliniky dětské neurologie 2. LF UK a FNM, Praha

Mutace v SLC26A4 jsou pokládány za druhou nejčastější příčinu časné nesyndromové ztráty sluchu (NSZS) a jejich podíl na etiologii NSZS se odhaduje až na 10 % případů. Fenotypické projevy mutací v SLC26A4 kolísají od nesyndromové ztráty sluchu s nálezem Enlarged Vestibular Aqueduct (EVA) a/nebo Mondiniho dysplazie (MD) na HRCT pyramid – tzv. DFNB4 po Pendredův syndrom (PS), kde se k obrazu DFNB4 přidružuje struma.

Cílem naší studie bylo zjistit spektrum a frekvenci mutací v SLC26A4 u českých pacientů s časnou NSZS.

Výchozí skupinu tvořenou z 238 pacientů s AR nesyndromovou senzorineurální prelinguální, nebo časnou ztrátou sluchu (GJB2 negativních) jsme na základě klinických dat a CT nálezů rozdělili do čtyř skupin sestupně podle pravděpodobnosti nálezu SLC26A4 mutací. U 174 pacientů s vysokou a střední pravděpodobností výskytu mutací jsme provedli PCR a přímé sekvenování všech 21 exonů SLC26A4 a přilehlých intronových oblastí.

Mezi 174 pacienty jsme detekovali 15 různých mutací u 17 pacientů (10 %). Mutace v obou alelách byly nalezeny u 5 pacientů (3 %) – vždy složení heterozygoti. Mutace pouze na jedné alele byly nalezeny u 12 fenotypicky charakterizovaných pacientů. Z těchto mutací byly dvě zachyceny poprvé (R185T a W518X), ostatní byly již popsány jako patogenní.

Nejčastěji nalezenou mutací byla V138F (5 alel), další mutace byly nalezeny na dvou (E29Q, N457K, L597S a IVS8+1 G>A), resp. jedné alele (T99M, R185T, T193I, L236P, T416P, L445W, W518X, T721M, G740V, R776C). Spektrum mutací v SLC26A4 genu u českých pacientů je široké a mutace jsou rozprostřeny po celém genu, nelze se tedy zaměřit na jednu prevalentní mutaci, jako je tomu u GJB2. Ke spolehlivé detekci či vyloučení mutací je třeba sekvenování celého kódujícího úseku SLC26A4.

Naše výsledky ukazují, že mutace v SLC26A4 genu jsou nejspíše prokazatelné u pacientů s alespoň jedním z následujících příznaků: 1. bilaterální EVA; 2. progresivní či fluktuující ztráta sluchu a/nebo 3. postpubertální porucha štítné žlázy.

Podpořeno GA UK 63/ 2006 a VZ 00000064203/ 6501.

Šimandlová M, Hedvičáková P, Vlčková Z, Novotná D, Havlovicová M, Maříková T.

Nutnost longitudinálního genetického sledování pacientů s těžkým neurologickým postižením

ÚBLG 2. LF UK a FNM, Praha

e-mail: simandlo@tiscali.cz

Prezentujeme dvě kazuistiky chlapců s těžkou mentální retardací a genetickou stigmatizací. Oba pacienti byli geneticky sledováni v útlém věku a genetická příčina jejich postižení nebyla stanovena. Díky zavedení nových molekulárně genetických a cytogenetických metod byly u nich prokázány nebalancované chromozomální přestavby v ST oblastech chromozomů. Určení diagnózy má zásadní význam z důvodů genetické prognosy reprodukce rodinných příslušníků. Zdůrazňujeme nutnost longitudinálního sledování pacientů a dobré spolupráce s rodinami postižených dětí.

Hedvičáková P, Čalounová G, Křepelová A.

Prader-Willi a Angelmanův syndrom – dva roky zkušeností s MS-MLPA

ÚBLG 2. LF UK a FNM, Praha

e-mail: petra.hedvicakova@lfmotol.cuni.cz

Syndromy PWS a AS se vyskytují s incidencí 1/10–25 000. Většina případů vzniká de novo a je způsobena delecí 4–4,5 Mb v oblasti 15q11–13 (70–75 %) s rizikem rekurence cca 1%.

Druhou nejčastější příčinou je uniparentální dizomie (UPD) – u PWS 20–25 %, většinou heterodizomie, u AS 5 %, většinou izodizomie. Imprintingové defekty se vyskytují v 1–5 %, riziko rekurence může být až 50 %. Pět až deset procent pacientů s AS má mutaci v UBE3A genu.

Chromozomální přestavby odpovídají za méně než 1 % případů, riziko rekurence je až 25 %.

Molekulární genetika léta využívala haplotypovou analýzu, posléze metyl-senzitivní PCR (MS-PCR) s využitím bisulfitové konverze a konečně metyl-senzitivní MLPA (MS-MLPA), která rozliší, zda je příčinou postižení delece nebo uniparentální dizomie. K odlišení UPD od imprintingového defektu používáme haplotypovou analýzu.

S rutinním vyšetřováním pomocí MS-MLPA jsme začali v roce 2006, kdy jsme vyšetřili 62 pacientů (30 PWS a 32 AS), z nichž bylo 5 pozitivních PWS a 1 AS. V následujících dvou letech jsme vyšetřili 93, resp. 68 pacientů na PWS/AS syndrom se záchytem 8, resp. 3 pozitivní. Celkový záchyt včetně 4× zjištěné duplikace v oblasti 15q11–13 činí necelých 9 %.

Prezentujeme zajímavé případy.

Zavedli jsme také sekvenační analýzu UBE3A genu u pacientů, kteří splňují základní kritéria pro indikaci vyšetření Angelmanova syndromu, ale rutinní analýza u nich byla negativní. Z celkem 11 vyšetřených pacientů jsme u žádného nezjistili mutaci v kódující oblasti tohoto genu.

I když celkový počet zjištěných kauzálních příčin postižení je malý, z výsledků je zřejmé, že v našem souboru je oproti literatuře výskyt UPD nebo ID stejně četný jako delece.

Již v roce 2006 byla na našem pracovišti vypracována kritéria, která by měla být při indikaci vyšetření PWS/AS zohledněna.

Podpořeno VZ MZO 00064203.

Macek M.

Projekt EuroCareCF: přehled aktivit a vytvoření mezinárodního registru cystické fibrózy

Ústav biologie a lékařské genetiky 2. LF UK a FNM, Praha

e-mail: milan.macek.jr@lfmotol.cuni.cz

Mezinárodní kolaborativní projekt EuroCareCF (www.eurocarecf.eu), který je financovaný z 6. rámcového programu Evropské komise (2006–2009) má za cíl studovat všechny aspekty cystické fibrózy, tj. od základního výzkumu, přes tvorbu zvířecích modelů, klinický výzkum, testování nových forem léčby, vytvoření celoevropského registru včetně etických/legálních otázek. Naše pracoviště koordinovalo vytvoření středo- a východoevropského registru v rámci tohoto projektu. V průběhu posledních tří let se nám podařilo sehnat klinické a molekulárně genetické informace od více než 25 000 pacientů, což představuje prakticky všechny pacienty léčené v jednotlivých regionálních centrech. V naší prezentaci se zaměříme na závěry této studie a modelové aspekty korelací genotypu s fenotypem pro ostatní monogenní onemocnění.

Veselá K¹, Hansíková H¹, Häuptle M², Honzík T¹, Hennet T¹, Zeman J.¹

Dědičná porucha glykosylace (CDG syndrom) typ Ih: první případ pacientky s mutacemi v ALG8 genu v České republice

¹Klinika dětského a dorostového lékařství 1. LF UK a VFN, Praha

²Institute of Physiology, University of Zürich, Switzerland

e-mail: kata.vesela@volny.cz

Úvod. Dědičná porucha glykosylace (CDG syndrom) typu Ih je autozomálně recesivně dědičné onemocnění způsobené mutacemi v genu ALG8 vedoucí k poruše syntézy N-glykoproteinů. ALG8 gen kóduje enzym dolichyl-P-Glc:Glc1Man9GlcNac2-PP-dolichol alfa-3-glucosyltransferázu. Tento enzym připojuje druhou molekulu glukózy k rostoucímu LLO (dolichol-linked oligosaccharide) řetězci. Dosud bylo ve světě popsáno pouze pět pacientů s CDG Ih syndromem.

Cíl. Prezentujeme klinický průběh onemocnění a výsledky biochemických a molekulárně genetických analýz nového, v České republice prvního, pacienta s CDG Ih.

Metody a výsledky. Dívka se narodila nepříbuzným rodičům ve 29. gestačním týdnu císařským řezem po komplikovaném těhotenství (IVF + ET, oligohydramnion, hypoxie intrapartum) s porodní váhou 1420 g. Respirační selhání po porodu vyústilo v nutnost umělé plicní ventilace. Klinický stav dívky se horšil, objevily se křeče, anasarka, ascites, perikardiální výpotek, hepatomegalie a krvácení. V laboratoři byla přítomna významná pancytopenie, proteinurie, hepatopatie a kritická koagulopatie (APTT 180 s, antitrombin III < 20 %, protein C < 2 % a faktor XI < 2 %). Infekční příčina byla vyloučena. I přes intenzivní péči dochází ve věku dvou měsíců k multiorgánovému selhání a exitu. Metabolické vyšetření dokumentovalo zvýšenou hladinu nízkosialovaných transferinů v séru (CDT test-turbidometrie 12,5 %, norma < 2,9 %), izoelektrická fokusace ukázala zvýšené zastoupení především asialo- a disialotransferinů (CDG I). LLO profil ve vzorku kultivovaných fibroblastů potvrdil akumulaci nekompletní struktury Man9 a ManGlc1. Mutační analýzy genu ALG8 nalezly dvě heterozygotní patologické mutace: v exonu 2 záměnu c.139A>C (p.T47P) a v exonu 10 novou dosud nepopsanou mutaci c.1090C>T, která vede ke vzniku předčasného stop kodonu na pozici 364 aminokyselinového řetězce (p.R364X).

Závěry. CDG Ih je raritní onemocnění vedoucí k těžkému multiorgánovému selhání v novorozeneckém věku. Byl popsán pátý pacient s mutacemi v genu ALG8. Jedna z mutací – získaná od matky – je novou dosud nepopsanou záměnou.

Práce byla podpořena LSHM-CT-2005-512131 a MSM0021620849.

Petrovič R, Chandoga J.

Molekulárna diagnostika peroxizómových chorôb v SR

Centrum lekárskej genetiky, Oddelenie molekulovej a biochemickej genetiky FNsP, Bratislava

e-mail: robkop@post.sk

Peroxizómy predstavujú esenciálne subcelulárne štruktúry, ktoré sa nachádzajú u eukaryotických mikroorganizmov a vo väčšine buniek živočíšneho alebo rastlinného pôvodu. Metabolické funkcie peroxizómov zahŕňajú oxidáciu širokého spektra látok za prítomnosti kyslíka. Z hľadiska bunkovej patológie sú najvýznamnejšie procesy α- a β-oxidácie karboxylových kyselín, zvlášť významná je ß-oxidácia karboxylových kyselín s veľmi dlhým reťazcom (VLCFA), ktorá prebieha výlučne v peroxizómoch.

Mutácie peroxizómových génov spôsobujú závažné metabolické poruchy. V súčasnosti sú známe takmer dve desiatky peroxizómových dedičných ochorení, ktoré sa rozdeľujú na generalizované (porucha biogenézy peroxizómov) a na izolované defekty jednotlivých peroxizómových enzýmov. Kombinovaná incidencia peroxizómových dedičných ochorení sa v Európe odhaduje na 1 : 10 000. Všetky ochorenia okrem X viazanej adrenoleukodystrofie sa vyznačujú autozómovo-recesívnym typom dedičnosti.

V diagnostike peroxizómových dedičných ochorení (PDO) sa využívajú biochemické a molekulárno-genetické metódy, ktoré zachytia viaceré abnormality a zmeny prejavujúce sa na rôznych úrovniach postihnutého organizmu. Táto škála metód umožňuje nielen postnatálnu, ale aj prenatálnu diagnostiku.

V Centre lekárskej genetiky FNsP Bratislava sa molekulárno-genetickými metódami (sekvenčné analýzy) diagnostikujú gény ABCD1, PEX1, PEX26, PEX6, PEX12, PEX10 a PEX2. Komplexnou diagnostikou PDO sa podarilo za posledných desať rokov zachytiť dve desiatky rodín s PDO a odhalili sa aj 4 nové, doposiaľ nepopísané mutácie v ABCD1 géne a 2 v géne PEX12. Taktiež sme uskutočnili genetické vyšetrenia u rodinných príslušníkov postihnutých.

Raszyková L¹, Svobodová M¹, Hořínová V¹, Stojanov T², Texl P.¹

Využití vazby polymorfních markerů (STR) a mutace v preimplantační genetické diagnostice monogenních onemocnění

¹Sanatorium Helios, s.r.o., Brno

²Sydney IVF, Australia

e-mail: lraszykova@sanatoriumhelios.cz

Vazebnou analýzu, která byla poprvé použita k detekci mutací v genu pro cystickou fibrózu téměř před dvaceti lety, lze rovněž využít ke sledování přenosu monogenních onemocnění z rodičů na potomky v rámci preimplantační genetické diagnostiky (PGD). PGD je nutně vázána na umělé oplození (IVF). Pro PGD monogenních defektů využíváme kombinaci přímého testování mutace a vazebné analýzy v rodině, kdy nejbližší přímí příbuzní známého statutu slouží ke stanovení vazby polymorfní marker – mutace. Tato vazba je pro danou rodinu unikátní a neměnná a je nutné ji znát před zahájením IVF. Vzhledem k tomu, že při analýze embryí pracujeme s malým množstvím cílové DNA a je možné zaznamenat jevy jako allele dropout či preferenční (diferenční) amplifikaci, zvyšuje kombinace vazebné analýzy s přímým testováním mutace přesnost vyšetření.

Základem PGD monogenních onemocnění je technika PCR. Vývojová fáze testu (work-up) zahrnuje vyhledávání polymorfních markerů (STR), které jsou v rodině tzv. informativní, v okolí mutantního lokusu. Obecně používáme tři polymorfní markery napravo a tři nalevo od mutace. Následně jsou navrženy primery pro amplifikaci těchto polymorfních úseků včetně primerů pro amplifikaci a sekvenaci mutace. Po optimalizaci multiplex PCR jsou testováni jednotliví členové rodiny, stanovena vazba a následně testována vhodná embrya.

V současnosti je tímto protokolem vyšetřováno 13 rodin, dvě pacientky už porodily zdravé děti.

Použití vazebné analýzy kombinované s přímým testováním mutace umožňuje spolehlivé PGD vyšetření pro páry s pozitivní rodinnou anamnézou a v kombinaci s kvalitním IVF programem nabízí unikátní alternativu prenatální diagnostiky.

Putzová M, Pecnová L, Krutílková V, Mika J, Křen R, Stejskal D.

Preimplantační genetická diagnostika monogenních chorob metodou PGH – výsledky za rok 2008

GENNET, s.r.o.

e-mail: martina.putzova@gennet.cz

Preimplantační genetická diagnostika (PGD) představuje pro mnoho párů přijatelnou možnost mít zdravé dítě a vyhnout se riziku případného ukončení těhotenství z genetických důvodů či narození postiženého potomka. Metodika úzce navazuje na techniky in vitro fertilizace (IVF) a je založena na analýze a vyloučení genetických abnormalit u embryí v časném stádiu jejich vývoje ještě před transferem zpátky do dělohy a následnou implantací. Kromě zavedené cytogenetické PGD chromozomálních aberací pomocí fluorescenční hybridizace in situ (FISH) lze moderními metodami molekulární genetiky rovněž diagnostikovat i širokou škálu monogenních onemocnění. Při těchto indikacích je PGD nejčastěji prováděna u chorob autozomálně recesivních, autozomálně dominantních a u X-vázaných onemocnění. PGD monogenně podmíněných chorob vychází většinou z metod kombinujících přímý průkaz etiologické mutace s nepřímou vazebnou analýzou sousedících polymorfních sekvencí DNA v oblasti postiženého genu. Později jmenovaný postup je principem tzv. preimplantační genetické haplotypizace (PGH).

V našem centru byla PGH zavedena do klinické praxe v červenci v roku 2007, kdy byla úspěšně provedena preimplantační diagnostika u embryí páru s rizikem postižení potomků cystickou fibrózou. S rostoucí poptávkou ze strany pacientů se seznam monogenních onemocnění, které lze diagnostikovat pomocí PGH v našem centru, neustále rozšiřuje. V průběhu roku 2008 byla v této oblasti rovněž navázána úspěšná spolupráce s dalšími IVF centry v České republice.

Jeřábková B¹, Bučková H², Gaillyová R³, Hrubá Z¹, Fajkusová L.¹

Molekulárně-genetická diagnostika epidermolysis bullosa v České republice

¹Centrum molekulární biologie a genové terapie, FN Brno

²I. dětská interní klinika, FN Brno

³Oddělení lékařské genetiky, FN Brno

e-mail: lfajkusova@fnbrno.cz

Epidermolysis bullosa (EB) je skupina mechanobulózních dědičných onemocnění, u kterých vznikají puchýře, eroze na kůži eventuálně sliznicích spontánně nebo při malém traumatu. Podle hladiny formování puchýřů v oblasti dermoepidermální junkce je EB rozdělena do tří základních skupin:

1. epidermolysis bullosa simplex (EBS) – dochází k rozvolnění a vzniku puchýře v epidermis; 2. junkční epidermolysis bullosa (EBJ) – zpuchýřování se uskutečňuje v lamina lucida bazální membrány; 3. dystrofická epidermolysis bullosa (EBD) – puchýř vzniká pod bazální membránou v povrchových částech koria.

Klinické projevy EB jsou různorodé, často velmi závažné, jsou v rozsahu od mírného občasného zpuchýřování až po tvorbu puchýřů s doprovodným postižením nehtů, chrupu, sliznic a vnitřních orgánů a následným jizvením a srůsty.

Pro komplexní diagnostiku EB je nutná kombinace následujících metodických přístupů:

1. zhodnocení klinických nálezů pacienta a dalších členů rodiny,
2. analýza kožní tkáně elektronovou mikroskopií,
3. analýza kožních tkáně imunohistochemickým mapováním proteinových komponent dermoepidermální junkce,
4. mutační analýza DNA.

EBS je spojena s mutacemi v genech kódujících keratin 5 (KRT5) a keratin 14 (KRT14) a přenášena autozomálně dominantním způsobem. EBD je způsobena mutacemi v genu pro kolagen typu VII (COL7A1) a přenášena autozomálně recesivním nebo dominantním způsobem.

V současné době máme provedenu analýzu DNA u 26 pacientů s diagnózou EBD (22 s recesivním a 4 s dominantním typem dědičnosti) a 17 pacientů s diagnózou EBS.

Práce byla podporována grantem IGA MZ ČR NR 934.

Gaillyová R^1,2, Laštůvková H³, Bučková H⁴, Jeřábková B⁵, Fajkusová L⁵, Klausegger A.⁶

Prenatální diagnostika epidermolysis bullosa – od elektronové mikroskopie k DNA analýze

¹OLG FN, Brno

²LF MU, Brno

³OLG MN, Ústí nad Labem

⁴I. DIK a EB centrum FN, Brno

⁵CMBGT FN, Brno

⁶EB-Haus Austria, Salzburg

e-mail: gaillyova@fnbrno.cz

Epidermolyisis bullosa (EB) je vzácné dědičné onemocnění, které postihuje asi 30 000 lidí na světě, v České republice je asi 120 pacientů. Kůže pacientů je velmi jemná a snadno se na ní tvoří bolavé puchýře, a to i po nepatrných traumatech nebo samovolně, stejným způsobem mohou být postiženy i sliznice. U některých forem EB prsty pacientů na rukou i nohou srůstají, dalším závažným problémem je možnost výskytu spinocelulárního karcinomu. Jedná se o heterogenní skupinu onemocnění, která se v současné době rozděluje do tří základních typů – EB simplex, většinou autozomálně dominantně dědičná, EB junkční a EB dystrofická – většinou s dědičností autozomálně recesivní.

Základní typy onemocnění se dále ještě dělí na subtypy, které se liší klinickými projevy a prognózou. Přesná diagnostika, především v novorozeneckém věku, kdy se onemocnění u dítěte projeví, je pouze klinicky velmi obtížná, proto je nutný komplexní nejen terapeutický, ale i diagnostický přístup s využitím histologie, elektronové mikroskopie, imunohistochemie a dalších postupů, v posledních letech významně přispívá molekulárně genetická diagnostika, která může být v informativních rodinách využita i pro prenatální vyšetření. V rámci komplexní péče o pacienty s EB vzniklo ve FN Brno EB centrum, které vytvořilo tým specialistů, ve kterém nechybí ani klinický genetik a molekulární biolog.

Na pracovišti CMBGT IHOK FN Brno se od roku 2005 provádí DNA analýza EB simplex a EB dystrofica, pro diagnostiku v rodinách s junkční formou EB spolupracujeme s kolegy EB-Haus Austria v Salzburgu.

Ve sdělení referujeme o našich prvních zkušenostech při využití DNA analýzy pro prenatální diagnostiku v rodinách s EB a o jednoznačném přínosu DNA analýzy pro tato vyšetření.

SEKCE ONKOGENETIKY

Foretová L, Navrátilová M, Hanousková D, Dvořáčková D.

Klinické využití genetického testování v onkologii

Masarykův onkologický ústav, Brno

e-mail: foretova@mou.cz

Testování monogenně způsobených nádorových syndromů je dnes rutinní součástí genetiky i onkologie. Možnosti testování se rychle rozvíjí. Jednak jsou známy geny pro nové nádorové syndromy a dále se objevují i nové metody testování. V mnoha epidemiologických studiích jsou zjišťovány geny mírného a středního rizika, které modulují pravděpodobnost nádorových onemocnění. Klinické využití je zatím sporné pro jednotlivce a prediktivní genetické testování by v tomto případě mohlo znamenat i vyšší pravděpodobnost možného poškození z nesprávné interpretace výsledků. I testování genů vysokého rizika s sebou nese určitou možnost chybné interpretace. Vzhledem k častosti některých nádorů v populaci je velmi pravděpodobná existence velkého procenta fenokopií v rodinách (dědičných i nedědičných forem). Ukazuje se, že u nenosičů BRCA1/2 mutace v rodině s prokázanou mutací neklesá pravděpodobnost onemocnění nádorem prsu na populační hladinu, ale zůstává v oblasti středního empirického rizika. Je důležitá velká opatrnost v odhadech rizika a při navrhování prevence. Toto zjištěné zvýšené riziko u osob bez prokázané mutace může být dáno konstelací dalších genetických faktorů (mírného i středního rizika), které jsou v rodině děděny a nejsou zjistitelné.

Bóday A¹, Sítková R¹, Horká K¹, Tavandzis S¹, Riedlová P¹, Kasperčík I², Vrbovská V², Škrovina M³, Bartoš J³, Kroupová P¹, Průšová E¹, Kyselová K¹, Donocíková B⁴, Gruna J.⁴

Srovnávání metod při analýze mutací v genu K-ras u pacientů s nádorovými onemocněními

¹Laboratoř molekulární biologie, P & R LAB a. s., Onkologické centrum J. G. Mendela, Nový Jičín

²Bioptická laboratoř, P & R LAB a. s., Onkologické centrum J. G. Mendela, Nový Jičín

³Chirurgické oddělení NsP, Nový Jičín

⁴Ambulance klinické onkologie, P & R LAB a. s., Onkologické centrum J. G. Mendela, Nový Jičín

e-mail: arpad.boday@onkologickecentrum.cz

Gen K-ras (Kirsten rat sarcoma 2 viral oncogene homolog) patří do rodiny ras protoonkogenů.

Kóduje transdukční G-protein, který hraje významnou roli při přenosu signálu z epidermálního růstového faktoru – EGF přes jeho receptor (EGFR) na intracelulární protein. V normálních podmínkách se K-ras aktivuje vazbou na GTP a předává signál fosforylací BRAF - první v kaskádě MAP-kináz (Ras/Raf/MEK/ERK nebo MAPK signální dráha), při čemž dochází k hydrolýze GTP na GDP a anorganický fosfát, a tím se K-ras dostává opět do inaktivního stavu. U mnoha tumorů je K-ras mutovaný a zůstává v aktivní formě, což vede k pokračující stimulaci růstu – k proliferaci buněk.

Moderní „biologická léčba“ (cílená terapie) nádorů využívá blokaci receptorů pomocí monoklonálních protilátek (MoAb), a tak zamezuje vstup iniciačního signálu do vnitra buňky. U anti-EGFR preparátů je prvním předpokladem úspěšné léčby přítomnost wild-type K-ras protoonkogenu.

Z uvedeného poznatku plyne, že molekulárně genetická analýza mutací v K-ras genu má velké opodstatnění nejen při gradingu nádorů, ale i při volbě úspěšné terapie. Úspěšnost molekulárně genetické detekce mutací však závisí na dvou velmi závažných faktorech. Prvním je biologická podstata nádoru. Nádor je velmi heterogenní směsí buněk, ze kterých ne každá obsahuje v daném případě mutaci v K-ras. Druhý faktor je technický, tj. způsob konzervace tumoru.

V této práci sdělujeme výsledky molekulárně genetických analýz sporadických forem kolorektálního karcinomu. Celkem jsme analyzovali 297 nádorů. Při prezentaci se soustřeďujeme na problematiku konzervace biologického materiálu, izolaci DNA a porovnáváme úspěšnost detekčních metod K-ras mutací: PCR/SSCP/sekvenování, PCR/sekvenování, PCR/dHPLC/sekvenování, enriched PCR/sekvenování, HRM a real-time PCR.

K-ras mutace byly odhaleny celkem v 95 případech (32 %). V kodonu 12 bylo detekováno 76, ve 13. kodonu 15 a v kodonu 61 jenom 3 mutace. Navíc byla v jednom případě nalezena substituce v kodonu 5. Na základě výsledků lze konstatovat, že úspěšnost záchytu mutací v protoonkogenu K-ras závisí v první řadě na kvalitě vzorku, způsobu konzervace a následně na analyzační metodě.

Tavandzis S, Kopecká P, Macková J, Hořínová V, Kyselová K, Novotný J, Bóday A.

Molekulární diagnostika hereditární formy karcinomu prsu

Laboratoř molekulární biologie P & R LAB a.s., Onkologické centrum J. G. Mendela, Nový Jičín

e-mail: spiros.tavandzis@onkologickecentrum.cz

Mutační analýza vysoce penetrantních predispozičních genů BRCA1 a BRCA2 je indikována u pacientek/ů s nádorem prsu, u nichž je podezření na hereditární formu tohoto onemocnění. Na našem pracovišti je ke screeningu kompletní kódující sekvence obou genů využívána chromatografická metoda DHPLC (denaturing high performance liquid chromatography). Alelová heterogenita obou genů a jejich rozsáhlost znesnadňuje hodnocení výsledků molekulárně genetické analýzy. I přes využití moderních přístrojů je vyšetření stále časově náročné, a proto je snaha využít v rutinní praxi rychlejší metodu HRM (high resolution melting) založenou na principu sledování teploty tání fragmentu. Tato metoda však vyžaduje zásah do stávajících podmínek analýzy a dokonalou optimalizaci PCR.

Kromě detekce nukleotidových záměn, malých insercí a delecí je nezbytné sledovat také přítomnost velkých intragenových přestaveb, které se v obou genech vyskytují. MLPA analýza (multiplex ligation-dependent probe amplification), kterou využíváme k rozpoznání těchto změn, nám umožnila odhalit rozsáhlé delece a duplikace, které při DHPLC analýze, již z jejího principu, nemohly být zachyceny.

Mutační screening obou genů jsme provedli u více než 340 indikovaných pacientek/pacientů. Cílem této přednášky je seznámení posluchačů s našimi výsledky a zkušenostmi získanými při molekulární diagnostice hereditární formy karcinomu prsu.

Malinová K¹, Staňo-Kozubík K¹, Vranová V², Kuglík P², Mayer J¹, Pospíšilová Š.¹

Detekce chromozomálních aberací pomocí array-cgh u chronické lymfocytární leukémie

¹Centrum molekulární biologie a genové terapie, Interní hematoonkologická klinika, FN Brno a LF MU, Brno

²Oddělení lékařské genetiky FN Brno a LF MU, Brno

e-mail: karla.malinova@fnbrno.cz

Nejčastějším typem leukémie dospělého věku je B-buněčná chronická lymfocytární leukémie (B-CLL). Jedná se o lymfoprolirativní onemocnění s nízkou malignitou, provázené klonální expanzí zralých B-lymfocytů. Až 80 % pacientů nese chromozomální aberace. Standardně se provádí cytogenetické vyšetření interfázní FISH zaměřené na sledování čtyř vybraných chromozomálních aberací souvisejících s prognózou onemocnění. Na našem pracovišti byla zavedena komparativní genomová hybridizace na čipu (aCGH) využívající DNA oligonukleotidové sondy. Zatímco metoda FISH sleduje vybrané oblasti v závislosti na použitých sondách, umožňuje aCGH celogenomovou analýzu nebalancovaných chromozomálních aberací (delece či amplifikace úseků DNA). Oproti klasické CGH poskytuje vyšší rozlišení a stanovení přesného rozsahu aberace. Na čipech Human Genome CGH Microarray 4 × 44 K (Agilent) bylo vyšetřeno 34 pacientů. U všech byly potvrzeny aberace dříve nalezené vyšetřením FISH. V 15 % případů jsme zachytili krátkou deleci v oblasti 22q11, kódující miR-650 a další geny. Dále jsme ve vzorcích od pacienta, pocházejících ze dvou různých fází onemocnění, zaznamenali rozsáhlé změny genomu, které provázely transformaci B-CLL v akutní lymfoproliferaci. Významnou abnormalitou, která u sledovaného pacienta vznikla, byla amplifikace onkogenu MYCN.

Znalost genomových aberací má velký význam pro určení prognózy pacienta a výběr odpovídající léčby. Metoda aCGH v tomto ohledu umožňuje získat komplexní údaje o genomu pacienta s možností přesné charakterizace zjištěných aberací. Má tak do budoucna v oblasti diagnostiky velký potenciál.

Podporováno IGA MZČR NR-9293-3/2007 a MŠMT LC06027.

Ježíšková I, Křístková Z, Rázga F, Mayer J, Dvořáková D.

Význam molekulárního monitorování reziduální nemoci u pacientů s akutní myeloidní leukémií

Centrum molekulární biologie a genové terapie, Interní hematoonkologická klinika, FN Brno a LF MU

e-mail: ivana.jeziskova@fnbrno.cz

Úvod. Přítomnost reziduálních leukemických buněk v organismu pacienta, který dosáhl klinické, hematologické a většinou i cytogenetické remise, nazýváme minimální reziduální nemocí (MRN) na molekulární úrovni. Zbytkové maligní buňky se v organismu pacienta mohou stát zdrojem relapsu onemocnění. Nezbytným předpokladem pro detekci MRN jsou vysoce specifické a dostatečně senzitivní laboratorní techniky (minimální senzitivita 0,01 %) a také přítomnost vhodného molekulárního markeru. Akutní myeloidní leukémie (AML) je vysoce heterogenní skupina onemocnění, u kterého jsou pro detekci MNR využívány fúzní transkripty AML1/ETO (12 %), CBFb/MYH11 (12 %), přestavby MLL genu (7–10 %) a PML/RARa (7 %). Nicméně více jak 50 % AML pacientů vykazuje normální karyotyp (NK-AML).

Cíl. Rozšíření spektra prognostických markerů u AML pro sledování MRN a pro možnost včasného záchytu molekulárního relapsu onemocnění.

Metoda. Hladina transkriptů fúzních genů je měřena metodou absolutní kvantifikace real-time RT-PCR. Panel nezávislých prognostických markerů u NK-AML jsme rozšířili o detekci mutací v genu CEBPA (metodou High Resolution Melt Analysis, HRMA), mutací v genu NPM1 (metodou alelické diskriminace a metodou real-time PCR), detekci tandemové duplikace (FLT3-ITD) a bodové mutace (FLT3-D835) metodou PCR a restrikční analýzou.

Výsledky. Používané TaqMan systémy pro fúzní transkripty jsou vysoce specifické bez amplifikace jiných typů přestaveb. Citlivost metody byla testována 10násobným ředěním klonovaného plazmidu. Maximální dosažená reprodukovatelná citlivost byla 10 kopií. Standardně používanou metodu detekce mutací CEBPA přímým sekvenováním jsme rozšířili o zavedení metody HRMA. Monitorování aberací FLT3 genu je prováděno kvalitativně. Nejčastější mutace v genu NPM1 (A a B) kvantifikujeme TaqMan systémem s alelově specifickými MGB sondami. Senzitivita metody testovaná ředěním gDNA byla nejméně 4 log. Maximální reprodukovatelná senzitivita na úrovni plazmidového standardu je 10 kopií.

Závěry. Podařilo se nám rozšířit panel prognostických markerů u AML pacientů o mutace v genu CEBPA (tvoří cca 15 % NK-AML), mutace v genu NPM1 (téměř 60 % NK-AML) a aberace FLT3 genu (30 %). Zavedené metody pro sledování MRN na základě uvedených markerů jsou dostatečně citlivé a reprodukovatelné pro využití v rutinní laboratorní diagnostice.

Tato práce byla podporována grantem MŠMT ČR č. MSM002162243-0.

Šmardová J^1,2, Svitáková M¹, Ravčuková B¹, Vaňková J^1,2, Falková I.¹

Funkční analýza separovaných alel v kvasinkách jako nástroj detekce a podrobné analýzy mutací nádorového supresoru p53

¹Ústav patologie FN, Brno

²Ústav experimentální biologie PřF MU, Brno

e-mail: janasmarda@seznam.cz

Nádorový supresor p53 je sekvenčně specifický transkripční faktor, který se váže na DNA a řídí expresi mnoha svých cílových genů jako odpověď na buněčný stres. Somatické mutace genu p53 patří k nejčastěji detekovaným mutacím u lidských nádorů. Zárodečné mutace genu p53 jsou nejčastější příčinou Li-Fraumeniho syndromu. Pro detekci mutací p53 lze použít několik různých metod, mezi nimi také funkční analýzy separovaných alel v kvasinkách (functional analysis of separated alleles in yeast – FASAY). FASAY využívá reparačního mechanismu kvasinek, založeném na principu homologní rekombinace a skutečnosti, že lidský protein p53 funguje v kvasinkách jako transkripční faktor. Transkripčně aktivační schopnost p53 odvozeného metodou RT-PCR z vyšetřované tkáně je v kvasinkových buňkách testována s využitím reportérského genu ADE2. Míra transaktivační schopnosti p53 je hodnocena podle zbarvení kvasinkových kolonií, které rostou na plotnách s nízkou hladinou adeninu. K výhodám FASAY patří:

1. že analyzuje obě alely genu p53 odděleně;
2. vysoká citlivost zachytí asi 10 % buněk s mutací p53;
3. možnost rozlišit plně inaktivující mutace p53 od částečně inaktivujících;
4. analyzuje podstatnou část genu p53 (kodóny 67-346) a 
5. umožňuje přípravu templátů pro sekvenování DNA.

Mezi nevýhody patří to, že nezachytí určité typy mutací (např. mutace vedoucí k alternativnímu sestřihu, mutace vedoucí k degradaci mRNA, mutace v promotoru), neanalyzuje celý gen p53 a výchozí analyzovanou molekulou je RNA, která se rychle degraduje. V našem sdělení budeme demonstrovat příklady praktického využití některých možností metody FASAY na zajímavých příkladech z naší praxe.

Práce je podporována granty IGA MZ ČR č. NR/9305-3 a GAČR 204/08/H054.

Trbušek M, Malčíková J, Šmardová J, Ročňová L, Žežulková D, Mayer J.

Abnormality v genech TP53 a ATM determinují odpověď CLL buněk na moderní léčbu

Fakultní nemocnice Brno

e-mail: mtrbusek@fnbrno.cz

Úvod. Tumor-supresorové geny TP53 a ATM spolu úzce spolupracují při buněčné odpovědi na poškození DNA, které nastává mj. i v důsledku aplikace protinádorové chemoterapie. I když jsou aberace těchto genů v buňkách chronické lymfocytární leukémie (CLL) do značné míry navzájem se vylučující (je poškozen buď gen TP53, nebo ATM), inaktivace prvního z nich vede k mnohem horší prognóze. V naší práci jsme se zaměřili na následující otázky:

1. Jaké je přežití našich CLL pacientů s abnormalitami TP53 a ATM?
2. Ovlivňuje léčba selekci mutací v TP53?
3. Jak reagují in vitro příslušné buňky s aberacemi na stěžejní lék pro CLL – nukleosidový analog fludarabin?

Metoda. Delece lokusů TP53 a ATM byly detekovány pomocí interfázní FISH. Mutace v TP53 byly vyhledávány kvasinkovou funkční analýzou FASAY s následnou sekvenací templátů z kvasinkových kolonií. Mutace v ATM byly vyhledány přímým sekvenováním 62 exonů z genomové DNA. Účinky fludarabinu na CLL buňky byly sledovány pomocí testu buněčné viability WST-1, Western blotu proteinu p53 a real-time PCR analýzou vybraných „downstream“ genů.

Výsledky. Přežití pacientů s aberacemi TP53 (n = 29) bylo výrazně kratší (P < 10(-9)) ve srovnání se zbytkem studovaného souboru (n = 167), zatímco delece ATM neměly na přežití vliv. Opakované vyšetření statusu TP53 bylo provedeno u 110 pacientů, u kterých byl při původním screeningu zjištěn normální funkční stav. Přibližně polovina z těchto pacientů prodělala mezi vyšetřeními léčbu a pouze u této skupiny byly pozorovány nové mutace a delece TP53 (n = 11), což indikuje jejich selekci léčbou. V systému in vitro vykazovaly buňky s aberacemi TP53 silnou rezistenci na fludarabin, zatímco buňky s delecemi ATM reagovaly podobně jako buňky bez aberací. Chemorezistenci z této skupiny však vykazovaly buňky s mutací druhé alely ATM, což byly vzorky, u nichž nedocházelo k fosforylaci p53 na serinu 15 (skrze ATM), a následně byly indukovány jen slabě p53-regulované geny PUMA, BAX a p21.

Závěry. Pro predikci léčebné odpovědi i pro její následné sledování je nezbytné monitorovat u CLL pacientů status obou alel genů TP53 a ATM.

SEKCE GENETIKY KOMPLEXNÍCH ONEMOCNĚNÍ

Vašků A.

K perspektivám DNA diagnostiky u komplexních nemocí: variabilita promotoru genu pro MMP-2

Ústav patologické fyziologie LF a MU, Brno

e-mail: avasku@med.muni.cz

Matrix metaloproteináza-2 je jeden z důležitých enzymů uplatňujících se při tkáňové remodelaci, která se významně účastní v etiopatogenezi mnoha komplexních nemocí. Variabilita v promotoru tohoto genu, která může sama o sobě modulovat expresi tohoto genu, se tedy může uplatňovat právě u těchto stavů.

Proto předkládáme průřez několika asociačními studiemi polymorfního trojgenotypu v promotoru genu pro MMP-2 s vybranými komplexními nemocemi (esenciální hypertenze, chronické srdeční selhání, sclerosis multiplex, psoriáza, kožní T-lymfom, sporadický kolorektální karcinom). Zjistili jsme, že vyšetřená variabilita MMP-2 se u těchto různých nemocí uplatňuje různě jako „gen-modulátor“, s různou silou asociace. Tyto výsledky posunují naše poznání na poli hodnocení potenciálních genetických predispozic, které podle našich výsledků mohou být společné více komplexním nemocem se stejným nebo podobným patofyziologicky významným intermediálním fenotypem.

Minárik M¹, Sekerka P¹, Zástěra J¹, Roewer L², Willuweit S², Benešová L.¹

GenoGraf: mapování genetické skladby obyvatelstva České republiky na základě Y-haplotypování

¹Laboratoř molekulární genetiky a onkologie, Genomac International, Praha

²Dept. Forensic Genetics, Institute for Legal Medicine and Forensic Sciences, Charite, Berlin

e-mail: mminarik@email.com

Určování genetického původu na základě vyšetřování Y STR haplotypů se od svého zavedení v České republice v roce 2006 stalo nedílnou součástí moderní genealogie. Stovky nadšenců sestavujících vlastní rodokmeny na základě pátrání v kronikách a matričních úřadech i řady dalších zájemců podstoupily Y-genotypizační testování v rámci našeho projektu GenoGraf. Výsledkem je stále se rozšiřující populační databáze Y-DNA haplotypů, která více či méně podrobně mapuje současné etnické složení obyvatelstva České republiky. Prezentována budou aktualizovaná data o rozložení a frekvenci Y-haploskupin v jednotlivých krajích České republiky. Součástí sdělení budou i první výsledky statistických analýzy genetické homogenity české populace. Zpracování jsou založená na výpočtech genetických vzdáleností, a to jak vnitřních (mezi jednotlivými kraji České republiky) tak i vnějších vzhledem k populacím v okolních zemích.

Vraná M¹, Dobrovolná M¹, Jirásková K¹, Kovářová P², Malušková A², Matějková E.¹

Asociace HLA s chorobami

¹Ústav hematologie a krevní transfuze, Praha

²Krevní centrum, FN Ostrava

e-mail: milena.vrana@uhkt.cz

Vazba HLA s některými chorobami je dlouhodobě známá a využívaná i k diferenciální diagnostice těchto chorob. Nejsilnější známá asociace s HLA je uváděna u narkolepsie (DQB1*0602: RR cca 100), morbus Bechtěrev (B27: RR cca 90) a celiakie (DQB1*0201/02+DQA1*0501: RR 10–50).

V ÚHKT jsme ve spolupráci s klinickými pracovišti testovali metodami PCR-SSP a SBT genotyp HLA u pacientů s celiakií a narkolepsií s následujícími výsledky:

Celiakie: V souboru 77 českých dětí s prokázanou celiakií 92,2 % nemocných má ve svém fenotypu alelu DQA1*0501 v cis nebo trans pozici s alelou DQB1*0201/*0202. Rozšířený HLA haplotyp DRB1*0301/DQA1*0501/DQB1*0201, stejně jako haplotyp DRB1*0701/DQA1*0201/DQB1*0202 jsou přítomné u 63,6 %, respektive u 61,0 % nemocných. Jednotlivé HLA alely II. třídy DRB1*0301, *0701, DQA1*0501, *0201 a DQB1*0201, *0202 včetně výše vyjmenovaných haplotypů mají statisticky významně odlišné genotypové frekvence HLA než zdravá česká populace (P < 0,06).

Narkolepsie: Celkem bylo v letech 2004–2007 HLA genotypizováno 136 pacientů. Z toho bylo 36 s narkolepsií-kataplexií, 16 s narkolepsií bez kataplexie, 33 s idiopatickou hypersomnií a 51 s jinou poruchou. Nalezené populační frekvence HLA alel DRB1*1501-DQB1*0602: narkolepsie s kataplexií 100 %, narkolepsie bez kataplexie 53,3 %, kontrolní soubor 31,7 %.

V DNA laboratoři FN Ostrava bylo v letech 2004–2007 HLA genotypizováno metodou PCR-SSP 46 pacientů. Z toho byla jedna s narkolepsie s kataplexií, sedm narkolepsií bez kataplexie, u ostatních 38 pacientů převažovala diagnóza hypersomnie (G47.1) nad jinými poruchami spánku. Alela DQB1*0602 byla detekována u 16 (35 %) z nich.

Při podezření na morbus Bechtěrev/ankylozující spondylitidu je indikována typizace antigenu HLA-B27, při které se využívá standardní sérologický mikrolymfocytotoxický test (NIH). UHKT Praha vyšetří ročně cca 100 pacientů, přítomnost B27 je potvrzena asi u 1/5 (18,9 %) vzorků. HLA laboratoř FN Ostrava vyšetří HLA-B27 u více než 100 pacientů ročně, počet pozitivních stanovení je cca 10–25 %, přičemž nejčastěji jsou k vyšetření indikováni pacienti s diagnózami: ankylozující spondylitida, dorzalgie, séronegativní a séropozitivní revmatická artritida.

Závěry. U silných asociací nepřítomnost hledané alely/haplotypu slouží jako podpůrné vyšetření k vyloučení hledaného onemocnění. Vzhledem k vysokému výskytu těchto alel i u zdravé populace nelze použít přítomnost predisponující alely jako jediný průkaz choroby. Existuje mnoho dalších onemocnění s prokázanou vazbou na jednotlivé alely HLA systému. V roce 2004 bylo popsáno více než 100 takových asociací, jejich počet stále vzrůstá, nově je testována vazba HLA se zvýšenou případně sníženou vnímavostí k různým infekčním onemocněním a se vztahem k farmakokinetice. Výsledky studií však nejsou vždy jednoznačné a při zavádění takových vyšetření do praxe je třeba zhodnotit relevanci takového testování.

Konvalinka D¹, Čeganová L¹, Dvořáčková J², Uvírová M¹, Šimová J.¹

Lidské papillomaviry, cervikální karcinom a možnosti detekce HPV

¹CGB laboratoř a.s., Ostrava

²Ústav patologie, FN Ostrava

e-mail: davidkonvalinka@seznam.cz

Papillomaviry jsou viry nesoucí kruhovou dvouvláknovou DNA. Jsou druhově a tkáňově specifické a striktně epiteliotropní. Lidských papillomavirů (HPV) je v současnosti známo více než 100 typů. Dle schopnosti infikovat epitely se dělí na kožní a slizniční, z hlediska rizikovosti a onkogenního potenciálu je lze rozdělit na typy s nízkým rizikem (LR – low-risk) a vysokým rizikem (HR – high-risk). Velikost viru je 55 nm, obsahuje kruhovou dvouvláknovou DNA o cca 8000 párech bází, nesoucí informace pro tvorbu proteinů, uplatňujících se v časné fázi (early, E-proteiny) a v pozdní fázi (late, L-proteiny) infekce. Nejzávažnějším projevem infekce je interakce E6 a E7 proteinů HR HPV typů s lidskými proteiny p53, respektive pRb, vedoucí k maligní transformaci infikované buňky.

Cervikální karcinom (CrK) je velmi závažné a zároveň druhé nejčastější nádorové onemocnění žen, jehož prokázaným původcem jsou HR HPV. Cílem naší prezentace je přiblížit vztahy mezi cervikálním karcinomem, infekcí HPV a možnostmi jejich detekce. Lze využít metod nepřímé detekce, kterými se prokazuje pouze výskyt pozměněných tkání či buněk (kolposkopie, sérologie a histologie i nejčastěji používaná gynekologická cytologie). Přímou detekci patogenů umožňují metody elektronmikroskopické, imunohistochemické a molekulárně biologické.

Celosvětově nejrozšířenějším postupem detekce HPV je systém Hybrid Capture 2 (HC2), pracující na principu hybridizace virové DNA s RNA sondou. Jedna z metod, umožňující stanovit jednotlivé typy HPV, využívá metody PCR s následnou reverzní hybridizací (kit INNO-LiPA HPV Genotyping Extra).

Účelné využití těchto technik je podmíněno cíleným výběrem vhodných pacientek pro testování na přítomnost HR HPV. Některé evropské země již zahrnuly test pomocí HC2 mezi doplňková vyšetření (k základnímu cytologickému vyšetření) pro ženy nad 35 let. Další indikací jsou hraniční cytologické nálezy, nejednoznačné nálezy u kolposkopie, histologie a sledování po ukončení léčby CrK. Jinou možností, a to neméně významnou, je využití těchto technik pro testování zájemců o vakcinaci proti infekci nejčastějšími typy HPV.

Trubač P, Piskunova N.

Využití sekvenace 16S rRNA při identifikaci bakteriálních infekcí

Laboratoř molekulární biologie a genetiky, Nemocnice České Budějovice, a.s.

e-mail: trubac@nemcb.cz

V současné době se stále zvětšuje nabídka jak komerčně dodávaných kitů, tak „in house“ metod pro DNA diagnostiku bakterií z klinických materiálů. Ne vždy je však zcela jasné, na jaký konkrétní patogen je třeba se zaměřit. PCR amplifikace bakteriální 16S rRNA a její následná sekvenace umožňuje v některých případech elegantní, přesný a poměrně rychlý způsob detekce bakterií. Tuto metodiku jsme začali používat nejdříve k identifikaci bakteriálních kmenů, kdy standardní mikrobiologická diagnostika nebyla jednoznačná. Postupem času jsme získané zkušenosti uplatnili i při vyšetřování klinických materiálů (krev, mozkomíšní mok, punkce, tkáně). Na vybraných kazuistikách demonstrujeme výhody i rizika spojená s touto metodou. Zejména u obtížně či dlouho se kultivujících bakterií se tato metoda ukázala být velice užitečným pomocníkem. Při interpretaci výsledků je však zapotřebí postupovat velice obezřetně, hlavně vzhledem k možnostem odběrových kontaminací nebo současnému výskytu různých druhů bakterií.

Bartošová L¹, Kolorz M¹, Hošek J², Dvořáčková D¹, Bartoš M. ²

Genové polymorfismy jako predispoziční faktor IBD – jejich vztah ke klinické manifestaci a farmakoterapie

¹Ústav humánní farmakologie a toxikologie FaF VFU, Brno

²Ústav přírodních léčiv FaF VFU, Brno

e-mail: bartosoval@vfu.cz

Nespecifické střevní záněty (IBD) jsou chronická zánětlivá onemocnění trávicího traktu. Tento pojem zahrnuje dvě samostatné klinické jednotky – Crohnovu chorobu (CD) a ulcerativní kolitidu (UC), které se vzájemně liší anatomickou lokalizací, intenzitou a rozsahem postižení střevní sliznice. Etiologie obou onemocnění je doposud neznámá. Řada studií potvrzuje multifaktoriální etiologii těchto onemocnění – na jejich vzniku se podílejí enviromentální faktory společně s genetickou predispozicí (Ogura et al., 2001). V této souvislosti se hovoří se o tzv. „kandidátních genech“, tj. genech, jejichž translační produkty nějakým způsobem ovlivňují průběh zánětlivé reakce. Mezi kandidátní geny patří například geny NOD2/CARD15, ICAM-1 nebo CCR5.

V naší studii jsme u pacientů s CD, UC a u zdravých dobrovolníků stanovili frekvenci výskytu nestandardních alel polymorfismu Lys469Glu v genu ICAM-1, dvou SNP-polymorfismů (Arg702Trp, Gly908Arg) v genu NOD2/CARD15 a jedné posunové mutace (Leu1007fsinsC) v tomtéž genu. V genu CCR5 jsme detekovali deleční mutaci velikosti 32 bp.

U pacientů s CD a UC byly výsledky genotypizace rovněž podrobeny statistické analýze z hlediska klinického projevu onemocnění. Sledovali jsme vliv na věk prvního vypuknutí onemocnění, na anatomickou lokalizaci a aktivitu zánětu. Vodítkem nám byla Vídeňská klasifikace onemocnění. Klinické údaje byly získány z dotazníku a lékařské dokumentace.

V současné době neexistuje kauzální farmakoterapeutické řešení, které by bylo schopno definitivně utlumit zánět, vést ke zhojení tkáně a zamezit exacerbaci onemocnění. Léčivy první volby jsou protizánětlivě působící aminosalicyláty. Podle intenzity onemocnění jsou doplňovány glukokortikoidy, imunosupresivy. Z důvodu dlouhodobého podávání těchto léčiv se klade důraz na bezpečnost a maximální efektivitu farmakoterapie. Jsou proto sledovány také polymorfismy v tzv. „terapeutických genech“. Přítomnost nestandardních alel v těchto genech může vést k dysfunkci proteinu, který se podílí na metabolismu nebo účinnosti léčiva. V případě snížení aktivity enzymu a následnému zpomalení eliminace léčiv může dojít i při standardním dávkování k výskytu výrazných nežádoucích účinků léčiva. V naší práci jsme sledovali dva nukleotidové substituční polymorfismy v genu MTHFR – C677T a A1298C a tři polymorfismy v genu TPMT – G238C, G460A, A719G ve vztahu k výskytu leukopenie u pacientů užívajících azathioprin a metotrexát.

K určení všech deseti polymorfismů jsme využili metodu PCR, PCR-REA, real-time PCR nebo multiplex PCR. Metodiky pro detekci jednotlivých polymorfismů byly převzaty z literárních zdrojů a optimalizovány. DNA byla izolována z periferní krve pomocí komerčních setů.

SEKCE FARMAKOGENETIKY

Bienertová-Vašků J.

Farmakogenetické aspekty genů kódujících adipokiny u kardiovaskulárních onemocnění

Ústav patologické fyziologie LF MU, Oddělení lékařské genetiky, FN Brno

e-mail: jbienert@med.muni.cz

Současným trendem ve farmakogenetice kardiovaskulárních onemocnění je vývoj tzv. „personalizované“ terapie, tedy léčby ušité pacientům na míru na základě kvalitních znalostí o jejich interindividuální a mnohdy i intraindividuální variabilitě – jak na úrovni genetické, tak na úrovni expresní. To samozřejmě předpokládá hloubkovou znalost principů a mechanismů, které jsou patofyziologickým podkladem rozvoje daného kardiovaskulárního onemocnění. Z tohoto hlediska se jeví jako velmi důležitá role tukové tkáně jakožto metabolicky nesmírně aktivního orgánu, který je místem produkce a působení celé řady látek, tzv. adipokinů.

Obezita – jeden ze zásadních rizikových faktorů kardiovaskulárních onemocnění – představuje ve své nejčastější formě typické multifaktoriální onemocnění s účastí jak environmentálních, tak genetických faktorů. Dráhy regulace tělesné hmotnosti, které se účastní rozvoje některých vzácných, monogenních forem obezity, pak mohou představovat cíl budoucí farmakologické intervence i u pacientů s častou, polygenní formou, pokud se prokáže jejich účast na obecných patofyziologických mechanismech, které jsou podkladem tohoto onemocnění. Příkladem takových metabolických drah může být například kaskáda melanokortinu a přidružených metabolitů nebo dráha signalizace a metabolických efektů leptinu.

Obecně pak lze farmakogenetické aspekty výzkumu genů kódujících adipokiny rozdělit do několika bodů:

1. geny a přidružené fenotypické projevy příslušných genů kódujících adipokiny, které ovlivňují farmakokinetiku léčiv,
2. geny a přidružené fenotypické projevy příslušných genů kódujících adipokiny, které ovlivňují farmakodynamiku léčiv,
3. fyziologické variace dříve identifikovaných genů a proteinů (tj. adipokinů),
4. souvislost mezi geny a jejich fenotypy ve vztahu k vnějšímu prostředí,
5. prokázané asociace mezi rizikem konkrétních kardiovaskulárních onemocnění a konkrétními variantami genu a/nebo souvisejícího fenotypu.

Cílem příspěvku je poskytnout přehled o nových poznatcích týkajících se farmakogenetického potenciálu genů kódujících akipokiny v terapii kardiovaskulárních onemocnění.

Vrzalová Z¹, Sťahlová-Hrabincová E¹, Jeřábková B¹, Fajkusová L¹, Votava F.²

Změna v promotorové oblasti s mutací p.P30L ovlivňuje fenotyp nemoci u deficitu 21 hydroxylázy

¹Centrum molekulární biologie a genové terapie, FN Brno

²Klinika dětí a dorostu 3. LF UK a FNKV, Praha

e-mail: zuzana.vychodilova@centrum.cz

Kongenitální adrenální hyperplazie (CAH) zahrnuje autozomálně recesivní enzymové defekty steroidogeneze v kůře nadledvin. Tyto defekty vedou především k nedostatečné syntéze kortizolu a aldosteronu, zvýšení sekrece adrenokortikotropního hormonu a hromadění produktů steroidogeneze před enzymovým blokem. Asi 95 % všech CAH tvoří defekt 21-hydroxylázy, kódované CYP21 genem. V těsné blízkosti CYP21 genu leží i jeho pseudogen, označený jako CYP21P. Většina mutací (90 %) vzniká intragenovou rekombinací mezi CYP21 genem a CYP21P pseudogenem (jedná se především o bodové mutace normálně přítomné v pseudogenu a o vznik nefunkčního chimérního CYP21P/CYP21 genu). Dle závažnosti onemocnění rozeznáváme tři klinické formy CAH, a to mírnou neklasickou formu s pozdním nástupem (tzv. NC-LO), prostou virilizující formu (tzv. SV) a klasickou formu se solnou poruchou (tzv. SW).

V této práci je prezentován případ pacienta, u kterého stanovený genotyp neodpovídal fenotypovému projevu nemoci (NC-LO x SV). Proband k nám byl poslán na molekulárně-genetické vyšetření kvůli manifestaci puberty praecox v 6 letech (klinická diagnóza odpovídající SV formě). Po provedení základní DNA analýzy 11 mutací byla detekována paternální alela přenášející chimérní CYP21P/CYP21 gen v heterozygotní formě. Zavedením metody MLPA (Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification) a následnou sekvenační analýzou CYP21 genu bylo zjištěno, že maternální alela obsahuje dlouhou genovou konverzi zahrnující jednotlivé nukleotidové záměny pocházející z pseudogenu CYP21P. Jedná se o 5ęnepřekládanou oblast včetně promotoru a 1. exonu s mutací p.P30L. Bylo popsáno, že mutantní alela s pozměněnou promotorovou oblastí a s p.P30L pětinásobně snižuje transkripční aktivitu CYP21 genu, jehož výsledkem je klinicky těžší projev onemocnění CAH (SV nebo SW). Tímto zjištěním byla tedy vysvětlena přítomnost SV formy onemocnění u probanda, neboť mutace p.P30L je vždy spojována pouze s neklasickou LO formou.

U devíti pacientů z celkového počtu 197 probandů jsme charakterizovali mutantní alelické varianty obsahující dlouhou genovou konverzi s mutací p.P30L, přičemž u sedmi z nich byla diagnostikována SV forma nemoci.

Tato práce je podporována grantem IGA NR 9308-3 a MSMT LC06023.

Flodrová E^1,2, Pavelka J³, Jaša P⁴, Ravčuková B⁵, Házová J⁶, Chovancová E⁷, Damborský J⁷, Gaillyová R¹, Žourková A.²

Genetický polymorfismus CYP2D6 u pacientů léčených Paroxetinem a modelování mutantních forem CYP2D6

¹Oddělení lékařské genetiky, FN Brno

²Psychiatrická klinika, LF MU Brno

³Fakulta informatiky MU, Brno

⁴Fakulta informačních technologií VUT, Brno

⁵CKTCH, Brno

⁶Oddělení epidemiologie a genetiky nádorů MOU, Brno

⁷Přírodovědecká fakulta MU, Brno

e-mail: eflodrova@fnbrno.cz

Cytochromy p450 tvoří skupinu enzymů, zodpovědných za metabolizaci endogenních substrátů a xenobiotik. Námi studovaná izoforma CYP2D6 (debrisoquine 4-hydroxyláza) se podílí na transformaci běžně užívaných léčiv, jako jsou tricyklická antidepresiva, neuroleptika, betablokátory, antiarytmika a jiná. Gen CYP2D6 je lokalizován na chromozomu 22 (22q13.1) společně s pseudogeny CYP2D7 a CYP2D8. Hojný výskyt polymorfismů v tomto genu vede k individuálním rozdílům v enzymatické aktivitě cytochromu p450 2D6, což může zvyšovat riziko výskytu vedlejších účinků léčiva, nebo naopak způsobovat nedostatečnou terapeutickou odpověď na podané léčivo. Podle aktivity enzymu může být populace rozdělena do čtyř skupin: pomalí, efektivní, intermedierní a ultrarychlí metabolizéři. Naše práce je zaměřena na výzkum vlivu polymorfismů v genu CYP2D6 na pacienty psychiatrické kliniky léčené antidepresivy, která jsou metabolizována právě izoformou CYP2D6.

Na stanovení genotypu jsou v současné době na oddělení lékařské genetiky využívány kombinace metod přímého sekvenování celého genu CYP2D6, Real Time PCR, High Resolution Melting analýzy a agarózové elektroforézy. Pomocí Real Time PCR s využitím FRET sond je možné detekovat nejčastější nulové alely 3* 4* 6* 7* 8* vyskytující se v kavkazské populaci. Pro nejčastěji se vyskytující polymorfismy v našem souboru 91 pacientů je vyvinuta HRM analýza. Pomocí dvojic krátkých primerů a interkalačního barviva Sybr green^® je možné ve velmi krátkém čase spolehlivě stanovit výskyt polymorfismů 100C>T, 1846G>A, 2850C>T, 2988G>A, 2549delA, 2613_2615delAGA, 4180G>C a 1661G>C v homozygotním i heterozygotním stavu. Velké genové delece a duplikace jsou detekovány pomocí agarózové elektroforézy nebo s využitím UPL sond (Roche).

Vliv nalezených polymorfismů na aktivitu proteinu p450 CYP2D6 byl následně předpovídán metodami AUTO-MUTE, SNAP, PMut, SNPs3D a PolyPhen. Tyto metody na základě sekvence a/nebo struktury proteinu klasifikují mutace na „škodlivé“ a „neutrální“. Spolehlivost predikcí byla dále zvýšena vytvořením konsensu všech metod. Počítačové předpovědi byly kriticky srovnány s genotypem, fenotypem, biochemickými a klinickými daty pacientů a výsledky budou shrnuty v přednášce.

Práce byla podpořena Výzkumným záměrem MSM 0021622404.

SEKCE FORENZNÍ GENETIKY

Ferák V.

Pár slov o začiatkoch forenznej genetiky u nás a úvaha o jej perspektívach

DNAtest, s.r.o., Poliklinika, Bratislava

e-mail: ferak@fns.uniba.sk

O možnostiach forenzného využitia analýzy DNA je dnes informovaný prakticky každý, nemusí to byť odborník. Pred dvadsiatimi rokmi, kedy sme začali v Československu zavádzať metódu DNA typizácie do forenznej praxe, neboli s jej podstatou a s jej možnosťami väčšinou oboznámení ani špecialisti vo forenzných vedách, ani molekulárni genetici, o širšej verejnosti nehovoriac. V tomto príspevku chcem – v nevďačnej úlohe pamätníka - priblížiť začiatky forenznej DNA-identifikácie u nás a zamyslieť sa nad možnosťami, ktoré sa v tejto oblasti otvárajú – vďaka enormnému pokroku vo všetkých sférach molekulárnej genetiky človeka – pre najbližšiu budúcnosť.

Pexa T, Zachová M, Krajsa J, Hirt M.

Identifikace neznámého těla na ÚSL Brno

Ústav soudního lékařství, FN u sv. Anny Brno

e-mail: tomas.pexa@fnusa.cz

Obecné principy a postupy při identifikaci neznámého těla. Příklad využití metod forenzní genetiky v konkrétním případě identifikace těla neznámého muže, nalezeného po požáru rodinného domu.

Kraus I.

Směsné forenzní vzorky a interpretace dat fragmentační analýzy STR

Odbor kriminalistické techniky a expertíz PČR SJmK, Brno

e-mail: ikraus@centrum.cz

Biologické vzorky lidského původu nesou ve forenzní aplikaci analýzy DNA určité specifické vlastnosti. Jednou z nich je relativně častý výskyt směsí biologického materiálu pocházejícího od dvou či více osob. Tyto vzorky často vyžadují ze strany soudního znalce empirické posouzení jejich charakteru a individuální přístup při volbě metody izolace DNA se zvážením předpokládané informační hodnoty finálních výsledků fragmentační analýzy STR. Neméně důležitá je konzultace s orgánem činným v trestním řízení požadujícím znalecké zkoumání vzorků, zejména při reálném riziku nezodpovězení některých zadaných otázek.

SEKCE PRÁVNÍCH A ETICKÝCH ASPEKTŮ GENETIKY

Minárik M.

Aplikace Zákona o ochraně osobních údajů na provádění genetických testů: zkušenosti a paradoxy

Koordinační centrum pro přípravu podkladů k DNA legislativě

e-mail: info@dnalegislativa.cz

(www.dnalegislativa.cz)

V současném právním řádu České republiky je ústřední normou definující pravidla zpracování genetických osobních údajů Zákon č. 101/2000 Sb. (o ochraně osobních údajů a o změně některých zákonů). Jaké zvláštnosti tento zákon skrývá ve vztahu k běžnému provozu laboratoře lékařské genetiky, či při provádění dalších nelékařských genetických testů? V příspěvku budou představeny hlavní body Zákona 101 a provedena exkurse do světa zajímavostí a paradoxů, které tento zákon vyvolává.

POSTEROVÁ SEKCE

Kopečková M¹, Paclt I², Petrášek J³, Pacltová D⁴, Zagatová V.²

ADHD polymorphism in case control study of 100 subjects 6–10 age

¹ÚBLG FNM, Praha

²Psychiatrická klinika1. LF UK a VFN, Praha

³IKEM, Praha

⁴Soukromá pediatrie, Praha

e-mail: marta.kopeckova@seznam.cz

ADHD (porucha pozornosti/hyperkinetický syndrom) je multifaktoriální onemocnění podmíněné různými kandidátními geny. Pro pochopení multifaktoriální etiologie ADHD a komorbidních poruch je potřebné odhalit co největší počet genů, které se podílejí na vzniku, vývoji a závažnosti onemocnění a identifikovat funkční polymorfismy asociované s fenotypem. Studium jednotlivých transmiterových systémů, které jsou do patogeneze ADHD zapojeny, může v budoucnosti pomoci při volbě vhodného psychofarmaka vzhledem k tomu, že v léčbě hyperkinetické poruchy se uplatňují látky s různým mechanismem účinku.

Ke studiu byly proto vybrány geny systému dopaminergního (DRD2, DRD3 a DAT1), noradrenergního (DBH) a sérotoninergního (5-HTT), u nichž byla provedena molekulárně-genetická analýza 11 polymorfismů se základní strategií založenou na asociačním studiu „případ-kontrola“. Přítomnost rizikových alel byla porovnána v souboru 100 dětí s ADHD a v kontrolní skupině 100 jedinců, u nichž byly příznaky ADHD vyloučeny testem Connersové.

Výsledky našeho výzkumu svědčí pro asociaci genů DRD2, 5-HTT, DAT1 a DBH s ADHD. Konkrétně po korekci výsledků na mnohočetné testování, korekci na pohlaví a po provedení power-analýzy platí: Riziko ADHD je signifikantně zvýšeno u nosičů rizikové alely TaqI A1 v genu DRD2, l alely v 5-HTT a alely 10 v DAT1. Pro homozygoty je riziko v přítomnosti těchto alel výrazně vyšší a dále riziko ADHD je signifikantně zvýšeno u nosičů polymorfní alely DBH +444A, kteří jsou současně nosiči polymorfní alely DBH +1603T.

Výzkum je podporován grantem NR/95 34/3 MZ CR, 2007–2009.

Eliášová I, Čamajová J, Hančárová M, Macek M. st, Macek M. ml.

Whole genome amplification and its using in medical or forensic practice

ÚBLG FNM, Praha

e-mail: irena.eliasova@fnmotol.cz

Abstrakt WGA (Whole Genome Amplification) is a method used to amplify the whole genomic DNA directly from biological samples. Genomic DNA sources may include blood cards, whole blood, buccal swabs and blastomers of embryos. The purified WGA product can be analyzed in a similar manner on any genomic or chromosomal DNA sample. This method is applicable to different techniques, e.g. SNP analysis and sequencing.

The MDA (Multiple Displacement Amplification) technology, which is based on WGA method, involves isothermal genome amplification employing a unique DNA polymerase capable of replicating up to 100 kb without dissociating from the genomic DNA template. The DNA polymerase has a 3’→5’ exonuclease proofreading activity to maintain high fidelity during replication and is used in the presence of exonuclease-resistant primers to achieve high yields of DNA product.

WGA may be applied in a diagnostic laboratory (e.g. clinical research to diagnose cystic fibrosis in Preimplantation Genetic Diagnosis) or in a non-clinical/forensic laboratory for person identification.

Kušnierová P, Vlčková A, Stejskal D, Ochmanová R.

Frekvence mutací v genech účastnících se metabolismu triglyceridů v kontextu s léčbou hypertriglyceridémie

OLM, Středomoravská nemocniční a.s. – odštěpný závod Nemocnice Šternberk

e-mail: kusnierova.pavlina@seznam.cz

Úvod. Dyslipoproteinémie (DLP) jsou poruchy látkové přeměny a transportu lipoproteinů v krvi, projevující se abnormálními hladinami plazmatickým lipoproteinů a patří k nejčastějším metabolickým poruchám. Většina DLP je podmíněna dědičnou, geneticky podmíněnou poruchou metabolismu lipoproteinů. Projevem DLP jsou klinické manifestace aterosklerózy v různých lokalitách – především ICHS, cerebrovaskulární příhody a ICHDK. K léčbě DLP jsou užívány statiny, fibráty, pryskyřice, popř. jejich kombinace. V posledních letech však byly publikovány informace o neúspěšnosti terapie v případech výskytu mutací v genech odpovědných za metabolismus triglyceridů (LPL, Apo AV, Apo CII/CIII), současně je znám vztah mezi polymorfismem ApoE a dysbetalipoproteinémií.

Cíl. Ověření výskytu mutací v genu pro LPL, Apo AV, Apo B 100, Apo C III, Apo E u skupiny pacientů s hypertriglyceridémií nereagující adekvátně na hypolipidemickou terapii.

Metoda. Bylo vyšetřeno 49 jedinců. Ve vzorcích žilní krve byly stanoveny cholesterol, triacylglyceroly (TG), LDL-cholesterol, HDL-cholesterol, Apo A1, Apo B (ADVIA 1650). Byla stanovena přítomnost mutací v genech pro LPL (Hind III, Pvu II, N291S), Apo AV (T1131C), Apo B 100, Apo C III (Sst I), Apo E. Po izolaci DNA z leukocytů periferní krve (MagNA Pure LC) a její amplifikaci PCR byla přítomnost mutací stanovena restrikční analýzou pomocí restrikčních endonukleáz. Po rozdělení získaných fragmentů elektroforézou byla přítomnost mutací vyhodnocena v UV světle. Polymorfismus genu pro Apo E byl stanoven metodou real-time PCR (LightCycler 480) pomocí fluorescenčně značených hybridizačních sond syntetizovaných firmou TIB MOLBIOL.

Výsledky. Byla nalezena pozitivní korelace mezi LDL a cholesterolem (c = 0,721, p = 1,01*10-6) a mezi TG a HDL (c = -0,692, p = 2,67*10-6). Současně nebyla nalezena souvislost mezi součtem všech mutací sledovaných genů a hladinami triglyceridů, LDL či HDL. Všichni jedinci byli přitom léčeni buď monoterapií statiny nebo kombinovanou léčbou statin + fibrát; ani v jednom případě však hodnoty triglyceridů neklesly k normálním hodnotám. Uvedené mutace se vyskytovaly ve sledované skupině v následujících frekvencích: ApoAV (T1131C) v 19 % heterozygoti, 8 % homozygoti, ApoE ε2/ε2 ve 21 %, ε2/ε3 v 9 %, ε3/ε3 ve 47 %, ε3/ε4 ve 21 % a ε4/ε4 ve 2 %. LPL (Hind III) heterozygoti v 34 %, homozygoti v 49 %. LPL (PvuII) heterozygoti v 51 % a homozygoti v 34 %, mutace ApoC III heterozygoti v 23 % a homozygoti ve 4 %. Ve srovnání s běžnou populací byla prevalence těchto poruch významně zvýšená. Nejvyšší hodnoty triglyceridů se vyskytovaly u pacientů s mutací LPL (Hind III) a (Pvu II). Ani jeden pacient neměl mutaci ApoB 100.

Závěry. Pacienti s hypertriacylglycerolémií rezistentní k terapii mívají nejčastěji mutace genu pro LPL a prevalence mutací genů odpovědných za metabolismus triglyceridů je obecně u těchto osob zvýšena. Je však zajímavé, že prostý součet mutací uvedených genů, odpovědných za metabolismus triglyceridů, nesouvisí přímo s hodnotami triglyceridů, i když každá uvedená mutace má v jejich metabolismu zásadní význam.

Kuhn M¹, Gabriel H¹, Kukučková M², Hikkel I², Genčík M.²

Analysis of the SCN1A gene for idiopathic epilepsy

¹Zentrum für Medizinische Genetik, Osnabrück, Germany

²Medgene, Bratislava

e-mail: i.hikkel@medgene.eu

Background. Idiopathic epilepsies represent ~40% of the epilepsy spectrum. So far, about ~12 genes for ‘single gene’ epilepsies have been identified, mostly encoding ion channels joining the epilepsy phenotype to the channelopathies. Ion channels are critical for neuronal excitability and, therefore for the delicate balances that maintain electric stability in the CNS.

Objective: Here, we present the diagnostic of the SCN1A gene in 51 children suffering from GEFS+ type 2 (n = 26) and SMEI (n = 25). Both phenotypes belong to the spectrum of GEFS+. GEFS+ type 2 is a relatively mild form of the GEFS+ spectrum and therapeutic strategies work well. SMEI (Dravet syndrome) is the most severe phenotype with a poor outcome. In 33–100% (different studies) mutations in the SCN1A gene in SMEI are de novo.

Methods. We performed this test by the DGGE method in addition to direct sequencing of selected exons of the SCN1A gene including the splicing sites. Additionally, we have screened for deletions or duplications of single exons by MLPA technique.

Results. The different spectrum of mutations was detected in 7 of 25 SMEI cases (all de novo) and 9 of 26 GEFS+ 2 patients. The identified mutations included small deletions/insertions, truncating and missense mutations, mostly located in the pore and voltage sensitive region of the SCN1A protein. In one patient a novel homozygous sequence variation was found. Both parents were heterozygous carriers of this variation. It is unlikely that this variant is a causative mutation. Although unknown for SCN1A mutations a recessive trait can not be excluded. Finally we found one patient with a deletion of the whole SCN1A gene.

Conclusions. The molecular genetic diagnostic of epilepsies particularly in children is challenging, but will facilitate the early diagnosis, prognosis and also therapeutic strategy.

Jurček T¹, Ježíšková I¹, Dvořáková D¹, Žáčková D², Tomašíková L³, Mayer J² Rázga F¹, Oltová A.³

Chronická myeloidní leukémie (cml) bcr-abl negativní detekce atypického transkriptu fúzního genu bcr-abl u pacienta s cml

¹Centrum molekulární biologie a genové terapie IHOK, FN Brno a LF MU, Brno

²Interní hematoonkologická klinika FN Brno a LF MU, Brno

³Oddělení lékařské genetiky, FN Brno

e-mail: tjurcek@fnbrno.cz

Úvod. Chronická myeloidní leukémie (CML) je na molekulárně-genetické úrovni diagnostikována přítomností fúzního genu BCR-ABL. Ten se ve většině případů vyskytuje ve formě transkriptu b3a2 a b2a2, nebo také e1a2. V některých případech může dojít atypickým zlomům, a tak vzniku vzácných přestaveb popsaných v literatuře, jako je např. e19a2, b3a3, b2a3, e6a2, e8a2 a další. Jsou také popsány případy, kdy došlo ke zlomu uvnitř daného exonu genu BCR, popřípadě i k vložení části intronu z genu ABL. Tyto neobvyklé zlomy mohou mít za následek nedostatečnost molekulárně diagnostické metody a pacient na molekulární úrovni může být diagnostikován jako negativní.

Cíl. Určení typu transkriptu fúzního genu BCR-ABL a potvrzení diagnózy CML u pacienta klinicky a cytogeneticky diagnostikovaného v chronické fázi CML, avšak dle standardní molekulárně diagnostické metody BCR-ABL negativního.

Metoda. Pro detekci přestaveb BCR-ABL byla použita rutinní metoda multiplex PCR. Jako vyšetřovaný materiál byla použita periferní krev (PK) i kostní dřeň (KD). Vzhledem k opakovanému nehodnotitelnému výsledku v KD a negativnímu výsledku v PK byly provedeny další PCR analýzy pomocí odlišných setů primerů. U amplikonu získaného z dvoukolové nested PCR o neobvyklé délce byla provedena přímá sekvenační analýza (ABI Prism 310 Genetic Analyzer, Applied Biosystems). Pro nalezení zlomového místa byly získané sekvence porovnány se sekvencí ABL genu (NM_007313;GenBank) a BCR genu (NM_004327; GenBank). Dále byl úsek neznámé sekvence podroben analýze pomocí softwaru BLAST.

Výsledky. Standardní multiplex PCR opakovaně neurčila přítomnost fúzního genu BCR-ABL v obou vyšetřovaných materiálech – PK byla negativní, v KD nedošlo ani k amplifikaci kontrolního genu BCR. PCR amplifikace jiného zvoleného kontrolního genu (ABL) v KD nedokázala přítomnost inhibitorů DNA polymerázy V prvním kole nested RT-PCR byl detekován produkt o neočekávané délce u obou vyšetřovaných materiálů, ve druhém kole nedošlo k žádné amplifikaci vyjma pozitivních kontrol. Sekvenační analýza a následné porovnání získané sekvence se sekvencemi z databáze GenBank a analýza neznámé sekvence pomocí BLASTu ukázaly přítomnost atypického transkriptu. Jedná se o transkript b2a2 s částečnou delecí exonu b2 genu BCR a dále s inzercí 17 bp z intronu 1b ABL genu, která je mezi geny BCR a ABL.

Závěry. Po řadě analýz jsme u pacienta určili typ přestavby fúzního genu BCR-ABL, a tím jsme potvrdili diagnózu CML na molekulární úrovni. Podařilo se nám odhalit atypický a zajímavý typ transkriptu BCR-ABL. Tato kazuistika také ukazuje, jak může jedna z nejcitlivějších diagnostických metod selhat v rutinní praxi, a dále ukazuje na význam kvalitativní PCR detekce dominantního BCR-ABL transkriptu.

Práce byla podporována grantem MŠMT ČR, č. MSM0021622430.

Belšánová B, Benešová L, Krajčová A, Sekerka P, Minárik M.

Kapilárně-elektroforetická analýza heteroduplexů v teplotním gradientu: metoda pro rutinní praxi

Laboratoř molekulární genetiky a onkologie, Genomac International, Praha

e-mail: info@genomac.cz

Vyšetřování molekulárních DNA markerů, založené na detekci somatických mutací či genotypování genových polymorfismů, se kromě lékařské genetiky stává běžnou součástí dalších medicínských oborů – jako například molekulární patologie nebo klinická onkologie. Jedním z hlavních požadavků pro snadné přejímání experimentálních molekulárně-genetických protokolů do klinické rutinní praxe je jejich principielní jednoduchost, instrumentální nenáročnost a celková cenová dostupnost používaných komponent. Uvedená kritéria splňuje řada metodik, které využívají podmínek částečné denaturace heteroduplexů pro rozlišení mutovaných a wild-type alel. Jednou z takových je elektroforetická separace heteroduplexů v teplotním gradientu prováděná na standardním DNA sekvenátoru. Hlavní výhodou je přímá PCR analýza bez nutných následných enzymatických reakcí. V prezentované práci jsme se zabývali vývojem protokolů pro detekci zárodečných mutací u častých hereditárních onemocnění a také somatických genových mutací vyšetřovaných v solidních nádorech. Vhodnost této metodiky pro rutinní klinickou praxi demonstrujeme na statistických souborech vyšetřených vzorků.

Projekt je podporován Ministerstvem průmyslu a obchodu ČR v rámci projektu výzkumu a vývoje FI-IM3/215.

Fischerová M, Petrovič R, Hlavatá A, Adámať J, Kolejáková K, Chandoga J.

Syndróm mevalónovej acidúrie a hyperimunoglobulinémie D

Centrum lekárskej genetiky FNsP, Bratislava

e-mail: jancovam@centrum.sk

Mevalónová acidúria (MA) a hyperimunoglobulinémia D (HIDS) sú autozomálne recesívne ochorenia, ktoré vznikajú pri mutáciach génu mevalonát kinázy (MVK), klúčovým enzýmom metabolizmu cholesterolu a ostatných nesteroidných izoprenoidov, ktorý je prítomný v cytosóle a peroxizómoch všetkých cicavčích bunkách. Gén pre MVK je lokalizovaný na 12. chromozóme (12q24), pozostáva z 11-tich exónov a kóduje proteín s dĺžkou 396 aminokyselín.

Mutácie MVK génu sa prejavujú často výrazne odlišným a rôzne závažným klinickým priebehom ochorenia. Najzávažnejšie formy syndrómu mevalónovej acidúrie vznikajú pri mutáciach, ktoré vedú prakticky k úplnému vymiznutiu aktivity mevalonát kinázy, kým miernejšie formy označované ako syndróm hyperimunoglobulinémie D sú vo väčšine prípadov podmienené mutáciami spojenými so stále pretrvávajúcou, reziduálnou aktivitou enzýmu.

MA/HIDS sa manifestujú okrem periodických atak hypertermie aj dysmorfnými črtami, kataraktou, hepatosplenomegáliou, lymfadenopatiou, anémiou, kožnými vyrážkami, malabsorpciou a výrazným zaostávaním vývoja. Pričom postihnuté deti často exitujú už v dojčenskom veku.

Postnatálna diagnostika je založená na dôkaze zvýšenej močovej exkrécie mevalonolaktónu pomocou plynovej chromatografie spriahnutej s hmotnostnou spektrometriou (GC/MS), zatiaľ čo pri HIDS je jeho exkrécia normálna alebo len mierne zvýšená počas atak horúčok. Molekulárno-genetická diagnostika si vyžaduje sekvenčnú analýzu desiatich exónov génu MVK.

Náš poster prezentuje dieťa s mevalónou acidúriou (GC/MS mevalonolaktón 2187 mmol/mol kretinínu, ref. < 2), ktoré bolo od 2.týždňa života opakovane hospitalizované s anamnézou neprospievania, febrilít s vysokými zápalovými parametrami a exitovalo vo veku 5 rokov. Sekvenčná analýza exónov 2–11 odhalila u probandky mutáciu v 10. exóne (c.1006G>A, G336S) v homozygotnom stave. U oboch rodičov bola táto mutácia diagnostikovaná v heterozygotnom stave.

Adámať J, Petrovič R, Fischerová M, Kolejáková K, Maceková D, Chandoga J.

Canavanova choroba – biochemický a molekulovo-genetický algoritmus v diagnostike ochorenia

Centrum lekárskej genetiky FNsP, Bratislava

e-mail: jozef.a@centrum.sk

Canavanova choroba (van Bogaert-Bertrand syndróm, OMIM 271900) je závažné autozómovo-recesívne ochorenie, postihujúce najmä centrálny nervový systém. Klinické príznaky (makrocefália, psychosomatická retardácia, hypertónia, leukodystrofické zmeny, špongiózna degenerácia CNS a i.) zvyčajne nastupujú už v prvých mesiacoch života a väčšina pacientov zomiera do 3 rokov života. Ochorenie je spôsobené deficienciou aspartoacylázy (EC3.5.1.15), enzýmu, normálne prítomného v gliových bunkách bielej hmoty, ktorého úlohou je hydrolýza N-acetyl-aspartátu na aspartát a acetát. Gén pre ľudskú aspartoacylázu je lokalizovaný na 17. chromozóme (17p13ter), pozostáva zo 6-tich exónov a kóduje proteín s dĺžkou 313 aminokyselín. Deficiencia aspartoacylázy vedie hlavne k akumulácii N-acetyl-aspartátu v mozgu, sprievodná je tiež masívna exkrécia N-acetyl-aspartátu močom.

Postnatálna diagnostika je prioritne založená na dôkaze zvýšeného vylučovania N-acetyl-aspartátu močom pomocou plynovej chromatografie spriahnutej s hmotovou spektrometriou (GC/MS). Spravidla v moči pozorujeme mnohonásobné zvýšenie odpadu metabolitu pri vyšetrení organických kyselín. Molekulárno-genetická diagnostika je postavená na sekvenčnej analýze šiestich exónov génu ASPA. Nakoľko výskyt mutácie C914A, lokalizovanej v 6. exóne bol zistený až u 40% pacientov s ochorením (u Kaukazoidnej populácii), prednostne sa robí sekvenčná analýza tohto exónu.

Pri prenatálnej diagnostike sa využíva kombinácia biochemických (GC/MS organických kyselín) a molekulovo-genetických metód. Pokiaľ je zistená mutácia u rodičov, selektívne sa amplifikuje a sekvenuje exón s predpokladaným výskytom mutácie. Dôkaz, že bol analyzovaný gén plodu vyžaduje súčasne aj vylúčenie maternálnej bunkovej kontaminácie. Na pracovisku sa realizovala diagnostika štyroch rodín s Canavanovou chorobou.

Cieľom nášho príspevku je prezentovanie algoritmov prenatálnej i postnatálnej diagnostiky Canavanovej choroby.

Ravčuková B¹, Freiberger T¹, Čižnár P.²

Detekce sekvenčních změn u pacienta se syndromem Wiskott-Aldrich

1Genetická laboratoř CKTCH, Brno

2Oddělení imunologie a alergologie DFNsP, Bratislava

e-mail: barrav@cktch.cz

Wiskott-Aldrichův syndrom (WAS) je X-recesivně vázané onemocnění, charakterizované ekzémem, trombocytopenií a imunodeficiencí, projevující se opakovanými infekty, zvýšeným rizikem autoimunitních chorob a malignit, s incidencí výskytu 1 : 106.

Naším probandem byl chlapec s petechiálním exantémem, trombocytopenií, ekzémem, pneumonií, opakovanými otitidami, splenomegalií. Imunologické testy vykázaly normální hodnoty, s výjimkou zvýšeného IgA, IgE a sníženého IgM.

Po stanovení diagnózy byl pacient léčen IVIG, antibiotiky a transplantací kmenových buněk. Molekulárně genetická diagnostika DNA leukocytů periferní krve, odebrané před transplantací, prokázala přítomnost sekvenční změny v 10. exonu genu WASP (c.1071delC), která vede k předčasné terminaci translace u 444. aminokyseliny. Další sekvenční změna byla opakovaně detekována v 5. exonu genu WASP (c.535_536insT), vedoucí ke vzniku STOP kodonu v pozici 168, ale pouze v případě 2 z 20 analyzovaných klonů. Při analýze DNA izolované ze suché kapky krve odebrané při narození, byla nalezena pouze mutace c.1071delC. Vyšetření DNA z jiných tkání probanda ani vyšetření příbuzných nebylo možno provést.

Velmi často je popisována spontánní somatická reverze patogenní mutace vlivem další sekvenční změny, nejen u genu WASP. V posledních letech byla zachycena u WAS řada genotypů s obnovenou expresí WAS proteinu vlivem výskytu druhé mutace. Otázkou zůstává, zda tento protein je naprosto funkční (Boztug K, Clin Genet 2008). Multicentrická studie by v budoucnu pomohla definovat klinické spektrum reverzí a jejich funkční a molekulární důsledky.

Studie byla částečně podporována grantem IGA MZd CR 9192-3.

Kolejáková K, Petrovič R, Šútovský S, Chandoga J, Turčáni P

Genetika Alzheimerovej choroby

Centrum lekárskej genetiky FNsP, Bratislava

e-mail: katekole@centrum.sk

Alzheimerova choroba (AD), najčastejšia príčina demencie, je ireverzibilné, progresívne neurodegeneratívne ochorenie, charakteristické poklesom vyšších kognitívnych funkcií. Prevalencia Alzheimerovej choroby je okolo 4 % u jedincov vo veku 65–74 rokov a narastá exponenciálne s vekom AD je geneticky heterogénne ochorenie vyskytujúce sa vo familiárnej a sporadickej forme. Menej ako 5 % pacientov má formu so skorým začiatkom a familiárnym výskytom, 15–25 % má formu s neskorým nástupom a familiárnym výskytom a 75 % má sporadickú formu s neskorým začiatkom. Familiárna forma AD (FAD) so skorým nástupom je zriedkavé autozomálne dominantné ochorenie, spôsobené mutáciami v génoch pre amyloidový prekurzorový proteín (APP), presenilín 1 a presenilín 2. Predpokladá sa, že sporadická forma je od veku závislá a je výsledkom pôsobenia genetických a enviromentálnych rizikových faktorov. Zistila sa asociácia sporadickej a familiárnej formy s neskorým nástup s genotypom apolipoproteínu E. AD sa vyznačuje charakteristickou neuropatológiou, ktorá zahŕňa prítomnosť intraneuronálnych neurofibrilárnych spletí a prítomnosť amyloidových a senilných plakov v extracelulárnom priestore. Neurofibrilárne splete predstavujú hyperfosforylovanú formu s mikrotubulami asociovaného proteínu Tau. Amyloidové plaky sú tvorené množstvom proteínov a hlavne amyloidovým ß peptidom (Aß) o dĺžke 40–42 aminokyselín. Aß je proteolytický derivát amyloidového prekurzorového proteínu. Ciele práce sú určiť frekvenciu definovaného rizikového genetického determinantu apoE4 alely v kontrolnom súbore a v súbore pacientov s AD PCR-RFLP metódou. U familiárnych foriem uskutočniť genetickú analýzu zameranú na identifikáciu mutácii v génoch pre amyloidový prekurzorový proteín, presenilín 1, presenilín 2 a tau pomocou sekvenčnej analýzy. V súbore pacientov s AD sa alela ε4 vyskytovala vo výrazne vyššej frekvencii (44,2 %) v porovnaní s kontrolným súborom (9,9 %), čo súhlasí s údajmi popísanými v literatúre a potvrdzuje, že alela ε4 je genetický rizikový determinant pri AD. Molekulárno-genetickou analýzou sme identifikovali mutáciu Val717Phe (275341 G>T) v exóne APP génu. V rodine postihnutého plánujeme uskutočniť genetickú analýzu génu aj u rodinných príslušníkov, a určiť tak nosičov patologickej mutácie v presymptomatickom štádiu, zostaviť rodokmeň a sledovať spôsob dedičnosti.

Peňásová V¹, Valášková I¹, Gaillyová R¹, Kepák T²

Unilaterální familiární retinoblastom v rodině bez společné alely asociované s patologií v RB1 genu

¹Oddělení lékařské genetiky, FN Brno

²Klinika dětské onkologie, FN Brno

e-mail: vpenasova@fnbrno.cz 

Retinoblastom představuje nejčastější primární nádor oka dětského věku s incidencí 1/15 000–1/20 000 živě narozených dětí. Molekulárně genetická podstata vzniku retinoblastomu je spojována s patologií v RB1 genu či s přestavbami v lokusu 13q14. Gen RB1 kóduje retinoblastomový tumor supresorový protein (pRb). Tumor supresorová aktivita pRb vyplývá z jeho schopnosti zastavovat buňky v G1-fázi buněčného cyklu potlačením aktivity transkripčního faktoru E2F. Ztráta aktivity pRb, následná nekontrolovaná proliferace a deregulace buněčného cyklu často vede ke kancerogenezi. Ke vzniku retinoblastomu však zřejmě mohou vést i patologie v jiné složce systému regulace buněčného dělení a růstu, přímo či nepřímo ovlivňující antiproliferační aktivitu pRb. U dvou pacientů – příslušníků jedné rodiny (probanda a jeho bratrance) – byla klinicky stanovena unilaterální familiární forma retinolastomu. Za použití metod molekulární diagnostiky (sekvenace kódující oblasti genu RB1, sekvenace promotorové oblasti a MLPA) však nebyla ve vzorcích periferní krve obou pacientů detekována žádná mutace RB1 genu. Vzhledem k další graviditě v rodině a snaze o provedení prenatálního vyšetření RB1 genu plodu byla v naší laboratoři zavedena nepřímá DNA diagnostika genu RB1. Bylo využito tří polymorfních extragenových míst (DS13S1307, DS13S272, DS13S164) a jednoho intragenového polymorfismu (RB1.20). U šesti členů rodiny byla provedena analýza haplotypu polymorfních markerů zaměřená na detekci alely RB1 genu asociované s výskytem retinoblastomu v rodině. Haplotypovou analýzou bylo zjištěno, že proband a jeho bratranec jsou nositeli rozdílné kombinace alel, stejně tak i jejich otcové (ve vzájemném vztahu bratři). Nebylo tudíž možné určit alelu v asociaci s patologií RB1 genu v rodině. Možným vysvětlením může být vznik retinoblastomu v důsledku jiného alternativního mechanismu, např. výskyt patologie p14^ARF či p16^INK4A. Tento fakt potvrzuje i to, že u pacientů nebyla nalezena žádná jiná mutace v RB1 genu. Také výskyt pacientů s bilaterálním retinoblastomem bez detekované mutace v genu RB1 (jak v naší laboratoři, tak i v odborné literatuře) je dalším důvodem pro podpoření této skutečnosti.

Práce je podporována grantem IGF 8/06 FN Brno.

Elišáková V¹, Štekrová J¹, Svobodová S¹, Reiterová J¹, Merta M², Kohoutová M.¹

Využití metody HRM v diagnostice autozomálně dominantní polycystické choroby ledvin

¹Ústav biologie a lékařské genetiky 1. LF UK a VFN, Praha

²Klinika nefrologie 1. LF UK a VFN, Praha

e-mail: velisakova@post.cz

Autozomálně dominantní polycystická choroba ledvin (ADPKD) je jedním z nejčastějších dědičných onemocnění ledvin. Základním projevem onemocnění je tvorba cyst v ledvinách, vedlejší – avšak neméně závažné – jsou poruchy jater a kardiovaskulárního systému. Nemoc je ve většině případů způsobena mutací (nebo mutacemi) v genech PKD1 a PKD2. V několika případech však nebyla vazba na tyto geny zjištěna a předpokládá se proto existence třetího, dosud neznámého lokusu. Gen PKD1 zodpovídá za 85–90 % případů a vážnější klinický průběh onemocnění (průměrný věk renálního selhání je 53 let). Mutacemi v genu PKD2 je postiženo asi 15 % pacientů a onemocnění v těchto případech vykazuje mírnější formu projevu (průměrný věk renálního selhání je 69 let). Produkty obou těchto genů (polycystin-1 a polycystin-2) spolu s největší pravděpodobností interagují za tvorby velkých proteinových komplexů asociovaných s cytoplazmatickou membránou. Podílejí se tak zásadním způsobem na regulaci buněčného dělení, diferenciace a morfogeneze ledvinových tubulů.

Lokalizace mutací v genech PKD1 a PKD2 může pomoci objasnit mechanismus patogeneze polycystické choroby ledvin, a zlepšit tak i prognózy pacientů. Tato práce se zabývá především studiem genu PKD1, jehož mutační analýza bývá velmi často komplikována existencí rozsáhlých, vysoce homologních duplikátů 70 % genu na témže chromozomu. Nepříznivě působí i skutečnost, že tento gen je velmi dlouhý, obsahuje velké množství různých polymorfismů, většina nalezených mutací je unikátních pro jedinou rodinu a dodnes nebylo uvnitř genu nalezeno žádné místo se zvýšeným výskytem mutací. Doposud bylo vyšetřeno 78 pacientů v neduplikované oblasti genu PKD1. U dalších 14 pacientů byla provedena kompletní analýza genu (tedy duplikované i neduplikované oblasti). Detekovány byly nejrůznější typy mutací a polymorfismů (substituce, delece, posuny čtecího rámce a další).

Pro mutační analýzu genu PKD1 byly nejprve využity tři různé detekční metody:

1. heteroduplexní analýza (HA),
2. high-resolution melting (HRM),
3. metoda přímé sekvenace.

Porovnáním těchto tří metod bylo zjištěno, že HRM je nejspolehlivější a současně nejrychlejší metodou umožňující detekci mutované alely ve velkých souborech vzorků. V současné době probíhá mutační analýza celého genu PKD1 u dalšího souboru 24 pacientů právě s využitím techniky HRM.

Práce je/byla podporována výzkumnými projekty IGA MZ ČR NR/9427-3 a VZ MŠMT 0021620806.

Musil Z ¹, Křepelová A ², Puchmajerová A, Zelinka T¹, Fryšák T, Kohoutová M.¹

Molekulárně genetická analýza u českých pacientů s feochromocytomem a paragangliomem

¹Ústav biologie a lékařské genetiky 1. LF UK a VFN, Praha

²Ústav biologie a lékařské genetiky 2. LF UK a FNM, Praha

³ III. interní klinika 1. LF UK a VFN, Praha

e-mail: musil.z@seznam.cz

Feochromocytom (PCC, OMIM 171300) je nádor z chromafinních buněk v sympatické tkáni dřeně nadledvin, který může produkovat a secernovat katecholaminy. Toto vzácné endokrinní onemocnění je příčinou hypertenze, je diagnostikováno přibližně u 0,1 % hypertoniků. Asi v 90 % se vyskytuje sporadicky, 10 % případů je dědičných, buď jako součást dědičných nádorových syndromů: syndromu mnohotných endokrinních neoplasií 2. typu (multiple endocrine neoplasia type 2, MEN 2, OMIM 1714000) se zárodečnými mutacemi v protoonkogenu RET, syndromu von Hippel-Lindau (VHL, OMIM 193300) se zárodečnými mutacemi v tumorsupresorovémkém genu VHL), a méně často u neurofibromatózy 1. typu (choroba von Recklinghausenova, NF 1, OMIM 162200) se zárodečnými mutacemi genu NF1, nebo jako nesyndromové familiární onemocnění. Nedávno byly jako příčina susceptibility k familiárnímu feochromocytomu rozpoznány zárodečné mutace genů SDHB a SDHD. Přestože byly jak somatické, tak zárodečné mutace identifikovány ve všech dosud známých kandidátních genech – RET, VHL, SDHD a SDHB, podrobné molekulární mechanismy patogeneze a postupného vývoje sporadického feochromocytomu zůstávají stále neznámé. Paragangliom je vysoce vaskularizovaný tumor z chromafinních buněk, který vzniká z parasympatických ganglií hlavy a krku, nejčastěji v bifurkaci arteria carotis (nádor z glomus caroticum). Zatímco většina feochromocytomů secernuje katecholaminy, a jsou proto rozpoznány na základě hypertenzních krizí. Většina paragangliomů v oblasti hlavy a krku je hormonálně němá a je diagnostikována v důsledku jejich tlaku na struktury hlavy a krku. Příčinou dědičných paragangliomů jsou zárodečné mutace genů SDHB, SDHC a SDHD, které kódují 3 ze 4 podjednotek enzymu sukcinát dehydrogenázy (SDH).

Doposud se nám podařilo shromáždit 104 pacientů s feochromocytomem a 5 pacientů s pagangliomem. V souboru jsme zachytili 14 mutací a 104 polymorfismů.

Screening mutací čtyř kandidátních genů RET, VHL, SDHB a SDHD pomocí DGGE a následné přímé sekvenování aberantních produktů odhalilo u jednoho z pacientů (20 let) s feochromocytomem nukleotidovou transverzi c.489 G>C v 1. exonu genu VHL v heterozygotním stavu. Tato nová substituce 489 G>C v genu VHL mění kyselinu asparagovou na kyselinu glutamovou v pozici 92 (p.D92E). Výskyt missence mutací v 1. exonu genu VHL je velmi častý.

U jiného nemocného jsme prokázali nukleotidovou transici 487 T>C v exonu 5 genu SDHB, rovněž v heterozygotním stavu. Zda je tato nová varianta S163P přítomna v běžné populaci, jsme určili použitím specifického štěpení restriktázou HinfI. Vyšetřili jsme celkem 120 kontrolních (bezpříznakových) jedinců českého původu a nalezli jsme mezi nimi 5 heterozygotních zdravých nosičů. Proto spíše nahlížíme tuto novou variantu S163P variant jako nový polymorfismus genu SDHB.

U jednoho dospívajícího pacienta, poprvé vyšetřovaného v 15 letech pro nezvladatelnou hypertenzi, posléze s prokázaným neuroblastomem v malé pánvi a paragangliomem a zcela nejasnou rodinnou anamnézou jsme detekovali novou mutaci měnící cílové místo c.424 + 1G>A SDHB 1.

Mutační analýza pomocí DGGE genomové DNA jednoho pacienta s paragangliomem prokázala nukleotidovou záměnu A>G v počátečním kodonu 1 genu SDHD, která měla za následek záměnu aminokyseliny p. Met1Val (M1V). Tato varianta byla nedávno popsána jako mutace počátečního kodonu genu SDHD (Riemann et al., 2004). Následně jsme pátrali po této mutaci M1V u obou dcer pacienta (23 a 25 let), které byly pro paragangliom operovány. Sledovanou mutaci jsme shodně zjistili u obou těchto mladých žen.

Studie byla podpořena výzkumným záměrem MŠMT ČR MSM002162080.

Adresa pro korespondenci:

RNDr. Iveta Valášková

Oddělení OLG FN Brno

Jihlavská 20, 625 00 Brno

e-mail: ivalaskova@fnbrno.cz

13. CELOSTÁTNÍ KONFERENCE DNA DIAGNOSTIKY JE PLÁNOVÁNA NA 26.– 27. LISTOPADU 2009 V OLOMOUCI.

Koordinátor: RNDr. Radek Vrtěl, Ph.D.

Kontaktní adresa:

Ústav lékařské genetiky a fetální medicíny FN a LF UP,

I. P. Pavlova 6, 775 20 Olomouc, tel.: +420 588 441 111, e-mail: radek.vrtel@fnol.cz