Genetika familiární hypercholesterolemie: aktualizovaná kritéria pro interpretaci variant v genu LDLR

Overview

Familiární hypercholesterolemie je jedno z nejčastějších metabolických onemocnění. Nejčastěji je spojována s patogenními variantami v genu pro LDL-receptorový protein (LDLR). Ve veřejných databázích je popsáno již více než 2 700 variant, které byly v tomto genu celosvětově nalezeny. I přes zásadní technologické pokroky v molekulární biologii zůstává stěžejním úkolem interpretace nalezených sekvenčních variant ve vztahu ke konkrétnímu hodnocenému klinickému projevu u konkrétního pacienta. V rámci mezinárodní expertní skupiny byla vypracována kritéria pro hodnocení kauzality sekvenčních variant v genu LDLR ve snaze sjednotit rozdílné interpretační algoritmy. Tato kritéria by následně měla být aplikována do klinické a diagnostické praxe.

Klíčová slova:

familiární hypercholesterolemie – LDLR – hodnotící kritéria – patogenní varianty

Úvod

Familiární hypercholesterolemie (FH) je jedním z nejčastějších dědičných onemocnění člověka. Frekvence heterozygotů v obecné populaci se pohybuje v poměru 1 : 300 [1]. Onemocnění vykazuje autosomálně dominantní dědičnost a primárně je způsobeno patogenními variantami ve třech genech. Nejčastěji se patogenní varianty vyskytují v genu LDLR – v ČR byla patogenní varianta v tomto genu nalezena u 22,1 % pacientů s klinickými projevy FH. Druhou nejčastější příčinou je pak patogenní varianta p.(Arg3527Gln) v genu APOB, dříve označovaná také jako R3500Q, která se v populaci českých pacientů s FH vyskytuje v 11 % případů [2]. Raritně se v ČR vyskytují i patogenní varianty v třetím z etablovaných genů – PCSK9. Celkově se pomocí metod molekulární biologie podařilo nalézt patogenní variantu u 33,2 % pacientů s FH, kteří byli zařazeni do databáze MedPed a splňovali kritéria pro provedení příslušné analýzy.

Klinické aspekty a diagnostika familiární hypercholesterol­emie jsou velmi precizně zpracovány v příspěvku MUDr. Vac­lové v tomto čísle časopisu AtheroReview. Jedním ze zásadních přínosů molekulárně biologického vyšetření je fakt, že znalost kauzální mutace často vede k lepší komplianci k léčbě, zapojení širší rodiny do kaskádovitého skríningu pro zjištění nosičství patogenní varianty/variant a celkově k lepšímu uvědomění si, že hypercholesterolemie je přítomna od narození a představuje závažný problém. Rodiny s identifikovanou mutací pak současně prostřednictvím klinického genetika získají kompletní a kvalifikované genetické poradenství. V neposlední řadě pak konkrétní pozitivní výsledek genetického vyšetření může vést k upřesnění primární diagnózy, případně k identifikaci některé z fenokopií hypercholesterolemie. Příklady těchto případů jsou uvedeny v textu níže. Podrobně jsou přínosy genetického vyšetření zpracovány v stanovisku České společnosti pro aterosklerózu publikovaném v loňském čísle Athero Review [3].

Diagnostika FH je v ČR stále komplikována faktem, že molekulárně genetické vyšetření může být indikováno pouze lékařem odbornosti 208, tedy klinickým genetikem. I přes tyto objektivní komplikace se stále daří zařazovat pacienty do projektu MedPed (Make early Diagnosis to Prevent Early Deaths in medical pedigrees), který již řadu let umožňuje zapojeným pracovištím a potažmo i jejich pacientům profitovat z unikátního propojení biochemických, klinických a genetických dat na jednom místě.

S nástupem technologie masivně paralelního sekvenování, synonymně označované také jako sekvenování nové generace (NGS – Next Generation Sequencing), se díky možnosti sekvenovat prakticky neomezené množství cílových lokusů lidského genomu v jedné reakci daří identifikovat i mutace u pacientů s širším spektrem poruch lipidového metabolizmu – v posledních letech byly v ČR nalezeny mutace např. v genu LDLRAP1 u rodiny s autosomálně recesivním přenosem hypercholesterolemie [4], v genu ABCG5 u pacienta se sitosterolemií [5], či v genu ABCA1 u pacientky s tangierskou nemocí [6].

Stále nicméně platí, že primárním cílem molekulárně biologické diagnostiky je především gen LDLR. V současnosti je popsáno více než 2 700 sekvenčních variant tohoto genu [7]. S nástupem NGS se tempo nálezu nových variant výrazně zvýšilo. Globálním problémem však zůstávala/zůstává enormní variabilita při hodnocení kauzality nalezených variant.

Zásadním pokrokem je společný mezinárodní konsenzus a příprava kritérií pro hodnocení kauzality variant v genu LDLR. Tato iniciativa primárně vychází z předchozí spolupráce [8] a má za cíl sjednotit a případně umožnit automatické hodnocení kauzality variant v LDLR genu tak, aby nedocházelo k rozdílným interpretacím stejných variant. Expertní skupina, která se podílela na přípravě kritérií, je složena z předních expertů v dané problematice a mezi jejími členy jsou zastoupeni jak pracovníci provádějící základní výzkum, tak kliničtí lékaři a také zástupci předních diagnostických laboratoří. Potěšujícím faktem je, že i Česká republika má v této expertní skupině svoje zastoupení. V rámci pilotního projektu, který měl sloužit primárně k validaci navržených hodnotících kritérií, bylo v rámci úzké skupiny kurátorů provedeno hodnocení 54 sekvenčních variant genu LDLR [9]. V současnosti je v běhu navazující projekt s ambiciózním plánem provést hodnocení všech sekvenčních variant genu LDLR, které jsou k dispozici v databázi ClinVar [7].

V rámci této skupiny byla podrobně rozpracována problematika hodnocení rozdílné kvality funkčních studií, stanoveny příslušné hodnoty mezní zbytkové aktivity LDL-receptorového proteinu, doporučeny vhodné buněčné linie pro funkční studie. Byly definovány hotspoty na základě detailního hodnocení struktury proteinu. Různé typy mutací byly přiřazeny k různě silným kritériím na základě předpokládaného dopadu určitého typu mutace na strukturu a funkci proteinu. V neposlední řadě byla z pohledu klinické genetiky stanovena pravidla pro posuzování míry a vypovídací hodnoty segregací v rodinách s familiární hypercholesterolemií. Ke kultivaci došlo také na poli in silico nástrojů a bylo dosaženo konsenzu v podobě použití jednoho společného metaprediktoru. Matematickými modely bylo určeno, jaká je pro familiární hypercholesterolemii maximální možná přípustná frekvence jednotlivých alel v obecné populaci, tyto alely tedy lze považovat při uvažované penetranci choroby za potenciálně patogenní. Díky sdílení dat je pak možné získat interpretovatelné informace i o velmi vzácných sekvenčních variantách, přičemž tohoto by nebylo bez mezinárodní spolupráce možné dosáhnout. Zkrácený přehled výše zmíněných kritérií je uveden v tab. 1 a tab. 2. Po vyhodnocení jednotlivých kritérií je varianta zařazena do jedné z 5 tříd kauzality dle klíče uvedeného v tab. 3.

Familiární hypercholesterolemie zůstává i nadále z pohledu molekulární biologie zajímavým tématem. Důkazem toho je i fakt, že se stala předmětem mezinárodní spolupráce s cílem vytvořit společná jednotná kritéria pro hodnocení kauzality variant v genu LDLR. Globální sdílení dat o nalezených variantách umožňuje hodnotit i varianty, které by na národní úrovni bylo nutno klasifikovat jako varianty nejasného významu. V rámci projektu MedPed jsou tato hodnotící kritéria již aktuálně využívána. Postupně pak budou zaváděna do diagnostické praxe a budou vodítkem pro hodnocení sekvenčních variant v genu LDLR.

Tato práce byla podpořena grantem Ministerstva zdravotnictví číslo NU20–02–00261.

 Mgr. Lukáš Tichý, Ph.D. | tichy.lukas@fnbrno.cz | www.cmbgt.cz

Doručeno do redakce | Doručené do redakcie | Received 14. 7. 2021

Přijato po recenzi | Prijaté po recenzii | Accepted 10. 8. 2021