Новые подходы к диагностике наследственных заболеваний нервной системы

Ханс Бергер

Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик

Первая ЭЭГ человека, записанная в 1924

Число генов и фенотипов (OMIM)

Типы наследования заболеваний нервной системы

моногенные заболевания, подчиняющиеся менделевским закономерностям: аутосомно-рецессивные и

Эмпирические риски (на примере мультифакториальной эпилепсии

Риск возникновения эпилепсии у детей больного

Для чего нужна точная генетическая диагностика

установление диагноза
определение прогноза для пациента (продолжительность

Проблемы, связанные с генетической диагностикой

генетическая гетерогенность
клинический полиморфизм
неправильное представление о возможностях тех

Генетическая гетерогенность

Моногенные заболевания, обусловленные мутациями в гене SCN1A
синдром Драве (OMIM: 607208)
генерализованные

Генетическая гетерогенность

Мутации в генах
SCN1A
STXBP1
SPTAN1
ARX
CDKL5
(большинство de novo)

Вариации числа копий (CNVs)
у 8% пациентов

Этиология

Генетическая гетерогенность

В основе многих алгоритмов диагностики лежат

частота встречаемости отдельных генетических вариантов
наличие мажорных

Что мешает использовать такие алгоритмы?

частота встречаемости генетических вариантов может различаться в

Использование алгоритмов

Какой метод выбрать?

FISH

MLPA

Анализ кариотипа

ПЦР

Секвенирование по Сэнгеру

NGS

ТМС

Таргетное секвенирование

ХМА

Секвенирование нового поколения

NGS представляет собой новый подход для идентификации генетической изменчивости

Секвенирование экзома

Секвенирование экзома (Exome sequencing) – секвенирование всех кодирующих белки участков

Панели, клинический экзом или полный экзом?

Преимущества обследования трио:
Идентификация новых редких мутаций
Идентификация

Панель “Наследственные эпилепсии” (560 генов)

Ранние эпилептические энцефалопатии, фебрильные судороги, генерализованные судороги

Панель “Наследственные эпилепсии”

Всего 488 пациентов с диагнозом “Эпилепсия”

Клинический пример

Пациент – девочка, 10 лет
Диагноз: криптогенная фокальная эпилепсия с фебрильно-провоцируемыми

Клинический пример (продолжение)

Секвенирование по Сэнгеру (прямое секвенирование)
Обязательно проводится до установления клинического

Панель “Нервно-мышечные заболевания” (391 ген)

Первично-мышечные заболевания
Болезни мотонейрона
Заболевания периферических нервов
Болезни нервно-мышечных синапсов
Метаболические

Панель “Нервно-мышечные заболевания” (391 ген)

Всего 214 пациентов

Панель “Нейродегенеративные заболевания” (723 гена)

Деменции
Паркинсонизм
Атаксии
Пароксизмальные двигательные расстройства
Нейродегенерация, ассоциированная с накоплением металлов
Нейрональный

Панель “Нейродегенеративные заболевания”

Всего 220 пациентов

Клинический пример

Пациент К., девочка 14 лет. В 11 лет – эпилептический

Клинический пример (продолжение)

Результаты секвенирования

Клинический пример (продолжение)

Что из найденного нужно подтверждать и как?

Клинический пример (продолжение)

И что на самом деле мы хотим подтвердить?

Панель “Умственная отсталость и расстройства аутистического спектра” (228 генов)

Всего 95 пациентов

Эффективность тестов на основе NGS у 1623 пациентов с подозрением на

Ограничения метода

Нельзя обнаружить:
мутации, приводящие к изменению числа копий генов
экспансию тринуклеотидных

Генерализованные эпиприступы раннего возраста с фебрильными судорогами +

выделяют 9 генетических вариантов
все

Хромосомные синдромы

Причина пороков развития различных органов и систем
Причина умственной отсталости, психических

Диагностика хромосомных синдромов

Хромосомные синдромы традиционно диагностировались при исследовании кариотипа с

Хромосомный микроматричный анализ

Врожденные
пороки развития
Умственная отсталость
Аутизм
ЗВУР
Малые аномалии развития
Фенотип моногенного синдрома при

Интерпретация данных ХМА
Базы данных OMIM, ISCA, DECIPHER, GeneReviews, литературные данные -PubMed

Диагностическая эффективность ХМА

Всего 3211 пациентов

Диагностическая эффективность ХМА

Всего обследовано 259 пациентов, в направительном диагнозе которых была

Клинический пример

Пациент Г., мальчик, 4 г. Клинический диагноз: Криптогенная фокальная эпилепсия с

Показания к проведению ХМА

ХМА показан в качестве замены анализа кариотипа при:
Подозрении

НАСЛЕДСТВЕННЫЕ СИНДРОМЫ И ОСЛОЖНЕНИЯ АНЕСТЕЗИИ (Merlin G. Butler et al. «Specific

Анализ CNV: ХМА различной плотности (и NGS?)

Ограничения метода

сбалансированные хромосомные перестройки (транслокации, инверсии)
точковые мутации
болезни экспансии тринуклеотидных повторов
микроделеции/микродупликации, размер

Какой метод выбрать?

ПРИЗНАКИ, ХАРАКТЕРНЫЕ ДЛЯ ГРУППЫ ЗАБОЛЕВАНИЙ (напр.
наследственные эпилепсии, нервно-мышечные заболевания)

Множественные врожденные
аномалии развития.

Как выбрать лабораторию?

Что хочет врач?

Поставить диагноз назначив одно исследование

Чего хотят родители

Знание генотипа – ключ к успешному лечению

Сколько слов должно быть в направлении?

Сколько слов должно быть в направлении?

Выявлена ранее не описанная гетерозиготная мутация

Мифы и реальность

Расхожий миф: для проведения современных генетических исследований необходимо куда-то

Заключение

Для правильного выбора генетического исследования имеет значение:
Фенотип пациента
Особенности клинической картины пациента
Наличие

Заключение

Для правильной интерпретации данных, нужно:
Направить пациента на консультацию генетика
Сопоставить клинику и