Slide 1

Genetikai vizsgálatok jelentősége

Dr. Tímár László


Slide 2

Genetikai tanácsadás
Preventív medicina része

Feladatai
1. Családtervezők segítése
2. Hatékony orvosi ellátás előmozdítása.
3. Ártalmak megelőzése


Slide 3

Utódvállaláskor

jelentkező

Általános veszély

Specifikus veszély


Slide 4

Genetikai tanácsadás folyamata
1. Előzetes tájékozódás, családfa felvétel

2. A pontos kóroki diagnózis megállapítása.
3. A specifikus veszély mértékének meghatározása.
4. Tanácsadás
Fontos:
A döntés mindig a családtervezők joga, feladata és
felelőssége!


Slide 5

A specifikus veszély megállapításának 10
szempontja
1. Súlyosság

2. Kezelhetőség
3. Méhen belüli felismerhetőség
4. Genetikai kockázat

5. Maternális veszély
6. Teratogén veszély
7. Postnatalis veszély

8. Psychológiai effectus
9. Meglévő gyermekek
10. Család körülményei


Slide 6

1. Súlyosság
– Reprod. életkor előtt halálos
– Önálló társadalmi tevékenységre képtelen
2. Kezelhetőség
– Specifikus terápia lehetősége

3. Prenatalis diagnosztika lehetősége
– CF; SMA; DMD; stb.
4. Genetikai kockázat
I. Monolocusos AD, AR, XR
II. Kromoszómális
III. Polygénes - Multifaktoriális


Slide 7

A proximalis spinalis izomatrophia (SMA)
etiológiája 1.
• gerincvelői alfa-motoneuronok fokozatos
degenerációja
• jellegzetes klinikai tünetek:
– hypotonia, progresszív szimmetrikus
izomgyengeség
– végtagok, majd a törzsizomzat bénulása
– histopathológia: atrophiás (1. vagy 2. típusú)
valamint csoportosult hypertrophiás (1. típusú)
rostok (kollaterális innerváció)
– EMG: denervációs jelek, óriás potenciálok


Slide 8

A proximalis spinalis izomatrophia (SMA)
etiológiája 2.
• 5 különböző súlyosságú fenotípus
csoport
 congenitalis forma, SMA 0: halál
<4 hó
 Werdnig-Hoffmann kór (SMA I):
kezdet <6 hó, halál <18 hó, nem ül
 Fried-Emery (SMA II): kezdet <18
hó, halál >2 év, nem jár
 Kugelberg-Welander (SMA III):
kezdet>18 hó, halál felnőttkorban,
jár
 felnőttkori forma, SMA IV:
kezdet >30 év, normális
élettartam, genetikailag
heterogén


Slide 9

Az SMA genetikai háttere
• gyakoriság: 1/6000, hordozók 1/35
• 5q13 lókuszban komplex genetikai régió (500 kb),
ismétlődő,
invertált szekvenciákkal, nagyméretű
deléciónak kitéve
• SMN (survival of motoneuron) gén azonosítása
• egyéb modifikáló gének (NAIP, p44, H4F5, TFNRtranszkripciós faktor, HRAD17-sejtciklus szabályozó gén)
cen

tel

p44c(BTF2) NAIPY

SMNc

SMNt

C212
XS2G3

C272

NAIP5

C212
C272

XS2G3

p44t(BTF2)


Slide 10

SMA
Genetikai vizsgálat
• A beteg genotípusa a kiindulási alap - a beteg
DNS mintája nélkülözhetetlen - DNS

bankok létrehozása

• PCR technika - vércsepp (Guthrie kártya)

analízisre is.


Slide 11

SMA

Vizsgálati módszerek

• haplotipizálás a gént körülvevő DNS
markerekkel
• direkt mutáció analízis - deléció azonosítás az

SMN gén 7. és 8. exonjában


Slide 12

Kromoszóma vizsgálat indikációi
• 1 – MCA-val sújtott páciens
• 2 – Craniofacialis dysmorphia + Ment. ret.
• 3 – Minor – major malformatio + kp.
Idegrendszeri dysfunkció
• 4 – Jól ismert kromoszóma szindróma
karakterisztikus tünetei
• 5 - Nemi szervi fejl. rend.
• 6 – Habituális abortusz
• 7 – Kiegyensúlyozott kromoszóma transzlok.
carrier


Slide 13

599

p599
S681
Ag1CA
C212SM
S637A
S557
38.3
I105
JK53
SMN e7
SMN e8

4
(4)
5
6
9
1
3
8
1
3

301. SMA I. család
Prenatális diagnosztika
2005.08.17.

5
(1)
4
2/5
2 N
1
3
8
2
1

1.

- +
- +

6
(4)
7
1/5
2 N
2
1
2
5
3
-+
- +

3.

 599
p599
S681
Ag1CA
C212
S637
S557
38.3
I105
JK53
SMN e7
SMN e8

2.

5
(1)
7
9
SMA 7
3
3
1
3
3

4
(4)
5
6
SM
A 9
1
3
8
1
3

5
(1)
7
9
SMASM
7
A
3
3
1
3
3
---

4.
2004.02.10.

4
(4)
5
9
1
3
8
1
3

5.
2004.09.21.

5
4
(1)
(4)
7
5
SM SMA
7A
9
3
1
3
3
8
1
1
3
3
3

---

6.
2005.08. 09.

5
4
(1)
(4)
7
5
SMASM
7
A 9
3
1
3
3
8
1
1
3
3
3

---

5
(1)
7
- SMA
7
3
3
1
3
3
---


Slide 14

?599
S681
A 31
Ag1CA

1
5
-

SM
C212 A 1

S637
S557
38.3
SMN e7
SMN e8

32
4
2

6
5
-

330. SMA I. család
Prenatális diagnosztika
2005.06.30.
1.

2.

N

12/1
42
10
2
-+
-+
4.

3.
?599
1
1
S681
5
7
A 31
Ag1C
SM
A
A 1
C212
1
2
1
S637
3
1
10
4
S557
38.3
2
6
- SMN e7
SMN e8
- -

SMA

1
7
-

1
5
-

12/14
2
1
10
4
2
6
++-

2
4
2

N

6
5
-

5.

SMA SM
A 13
11

5
7
-

1
5
7
7
-- N
SMA
- v -1
4
4
1
6
1
- +
- +
6.
2005.06.21.

1
5
-

N SM
7/10 A 13

4
1
1

- +
- +

2
4
2

5
7
-

N

7/10
4
1
1
-+
- +


Slide 15

3

C

1983-1987

1988UM: 98.03.10.

1983. 07. 21.

1984. 03. 13.

1985. 09. 17.

1800 g.

4000 g.

2900 g.

Exit: 1983. 11. 20.

SMA-III.

SMA


Slide 16

C
1978-1980

1979. 01. 17.
3350 g.

1981. 01. 21.
2950 g.
DMD

DMD

1987-


Slide 17

1995. 04. 10.
2950 g.
Exit: 1995. 09. 12.
SMA-I

1996. 01. 31.
1100 g.
Exit: 1996. 02. 13.

SMA
(Non pat. + cons.)

1997. 11. 20.
3200 g.


Slide 18

Általános jellemzők, klinikai tünetek
 Előfordulási gyakoriság DMD 1:3500, BMD 1:30000
 X kromoszómához kötött
recesszív öröklődésmenet
 A betegség kezdete 2 éves
korra tehető, fokozatos
progresszióval
 Az elhalálozás ideje 20-25
korban
 A Becker típus esetén
enyhébbek a tünetek, nincs
korai halál

éves


Slide 19

A betegség genetikai háttere,
pathomechanizmusa
 A dystrophin gén (Xp21) 2.5
Mb méretű, 79 exont
tartalmaz és 14 kb méretű
mRNS-t kódol
 A géntermék a dystrophin
fehérje (427 kDa), amely
sarcolemmális lokalizációt
mutat a dystrophin- asszociált
glycoprotein komplex
részeként

 A DMD esetén a dystrophin
teljes hiánya, BMD esetén
csökkent mennyisége
mutatható ki


Slide 20

C
DMD

DMD


Slide 21

Genetikai háttér
 NF 1

 AD
 Penetrancia: 100%
 Expressivitas:rendkívül variábilis

 Prevalencia: 1: 3000
 Páciensek fele familiáris, felénél új mutáció
 Új NF 1 mutációk 80%-a paternalis eredetű

 Mutációs ráta: 1: 10.000
 Homozygota NF 1 beteget még nem írtak le
Ok: haploinsufficiencia
 Somaticus mozaikosság
 Germinális mozaikosság


Slide 22

Genetikai háttér

 NF 1:

 A variabilis expresivitás lehetséges magyarázatai:
 Allél heterogenitás
 Somaticus mozaikosság
 Modifikáló gének
 Környezeti faktorok


Slide 23

Genetikai háttér

 NF 2:

 AD
 Penetrancia: 95%
 Expressivitás: variabilis
 Prevalencia: 1 : 50.000
 Az esetek 50-75%-a új mutáció következménye


Slide 24

Molekuláris genetikai háttér
NF 1
 Locus: 17q11.2

 NF 1 gént 1990-ben azonosították
 Nagy gén – 350 kilobasis, 60 exon
 Az NF 1 gén által kódolt fehérje a neurofibromin,
mely 2818 aminósavból áll és 327 kDA súlyú.
 NF 1 tumor suppressor gén.
 Nerofibromin domain homológja a GTPase aktiváló
fehérje (GAP) családnak, szabályozza a p21 ras
proto- oncogen aktivitást. A neurofibromin
funkciójának hiánya kontrollálatlan
sejtnövekedéshez, tumor kialakuláshoz vezethet.


Slide 25

Genotypus-phenotypus összefüggés
 NF 1: Nincs összefüggés a mutáció tipusa és a betegség
klinikai súlyossága között,
 kivéve a teljes génre kiterjedő nagy deléciót !
Ez az NF 1 betegek 4-7%-nál fordul elő, igen súlyos
tünetekkel jár, korai kezdetű. Craniofaciális
dysmorphiás tünetek és mentalis retardatió
észlelhető. Kimutatás: FISH


Slide 26

Genotypus-phenotypus összefűggés

 NF 2:
1. Súlyos tünetekkel érintett pácienseknél
deléciót, insertiót vagy nonsens mutációt
észleltek
2. Enyhe tünetekkel érintett pácienseknél
missense mutációt észleltek


Slide 27

Molekuláris genetikai háttér
NF 2
 Locus: 22q12.2
 NF 2 gént 1993-ben azonosították
 Fehérje termék: merlin, melynek funkciója potosan
nem tisztázott
 NF 2 tumor suppressor gén


Slide 28

Molekuláris genetikai vizsgálati lehetőségek
 PTT – Protein Truncation Test
-RNS izolálás - reverse transcriptio – NF 1
complementer DNS-fragment – neurofibromin
szintézis in vitro – polyacrilamid gél elektroforézis
– szeparálás – súly változása alapján.
Alacsony a sensitivitása: a biztosan NF betegek
70%-ban tudja csak azonosítani a mutációt. Nem
mutatja ki a nagy deléciókat a missence mutációkat
és a mozaikosságot sem.
 Direct test a specifikus mutáció kimutatására
 Familiáris NF esetekben ha legalább 2 vagy több
érintett személy van akkor linkage analysis is
végezhető intragenikus microsatellita NF 1
markerekkel


Slide 29

Fragilis X betegség
• Klinikai tünetek
» X kromoszómához kötött értelmi fogyatékosság
» férfiak: IQ = 37-70, autizmus, hiperaktivitás,
jellegzetes arcforma, nagy elálló fülek,
makroorchidizmus, kötöszöveti lazaság
» nõk: hordozók 30%-ában mentális tünetek, enyhébb
értelmi fogyatékosság, kognitív és pszichés zavarok
• Prevalencia
» férfiak: 0.25-0.8 / 1000
nõk: 0.12-0.6 / 1000
» hazai becslések (Czeizel 1997): minden 2000.
újszülöttben Þ kb. 70 új eset évente Þ 45 fiú+25
lány
» minden népességben elõfordul


Slide 30

KLINIKAI TÜNETEK
•Mérsékelt – változó súlyosságú mentális retardatió IQ:
35 – 55. Beszédfejlődési zavar- gyakori szóismétlés.
Autizmus. Hiperkinetikus hiperaktivitás.
Dekoncentráltság. Figyelemzavar. Emocionális
instabilitás. Néha saját kéz harapdálása.

•Craniofacialis dysmorphia: Macrocephalia,kiemelkedő
homlok, előreugró,megvastagodott mandibula,nagy elálló
fülek,hosszúkás arcforma.
•Macroorchidismus (megalotestis)
•Kötőszöveti lazaság. Laza izületek főleg az ujjakon.


Slide 31

KÉT FRAXA BETEG FIVÉR


Slide 32

Genetikai háttér
•Cytogenetika
- Xq27.3 indukált töréspontok detektálása
(FRAXA lókusz)
- nem megbízható, hordozók kimutatására és
prenatális vizsgálatra nem alkalmas

• Molekuláris genetika
- FMR-1 gén felfedezése (Verkerk 1991)
- CpG sziget Þ
(CGG)n ismétlõdések kóros
expanziója a gén 5’ végén, 1. exonban


Slide 33

Molekuláris háttér I.
1. normál gén: (CGG)n = 5-50, mitotikusan és
meiotikusan is stabil
2. premutáció: (CGG)n = 50-200, nincs metilálva,
mitotikusan stabil, meiotikusan instabil
3. teljes mutáció: (CGG)n > 200, teljesen metilált,
mitotikusan és meiotikusan is instabil
4. jelentős expanzió generációk között, ha nõ
örökíti tovább
premutáció - teljes mutáció átmenet a petesejt
meiózisa alatt vagy postzygotikusan


Slide 34

Molekuláris háttér II.
5. metiláció mozaikossága különbözõ szomatikus
sejtekben
6. prenatális vizsgálatok Þ speciális óvatosság chorion és
magzati szövetek alulmetilált állapota miatt (13.
hétig)
7. teljes mutációs nőknek csak 50-70%-ában klinikai
tünetek (enyhébbek) Þ csökkent penetranciát
random X inaktiváció szabályozza
Betegség súlyossága korrellál a (CGG)n mértékével és a
metiláció fokával
X-hez kötött domináns trinukleotida expanziós
betegség anticipációval, nőkben nem teljes
penetranciával


Slide 35

Anticipáció
Egymást követő generációkban egyre súlyosabb a
betegség és egyre koraibb a manifesztáció
Variábilitás speciális formája
Trinukleotida expanzióval jól magyarázható
szám növekedésével jól korrelál.

repeat

Pl.: FraX, Dystrophia myotonica, Huntington


Slide 36

Nem teljes penetrancia
Adott genotípus penetranciája = phenotípusos tünetek
megjelenésének valószínűsége
AD öröklődésmenetet bonyolítja GT problémája.
Több tényező szabályozza
Egyéb genetikai faktorok és környezet hatása
érvényesülhet
Pl.: CMT
Fontos:

A felmenő ági rokonok célzott vizsgálata!