Testy genetyczne w zespole paznokieć-rzepka

Diagnostyka molekularna zespołu paznokieć-rzepka opiera się głównie na analizie genu LMX1B, który koduje białko homeodomeny zawierające dwie N-końcowe domeny wiążące cynk oraz C-końcową domenę bogatą w glutaminę¹. Ten czynnik transkrypcyjny odgrywa ważną rolę w kształtowaniu wzorca grzbietowo-brzusznego kończyny i kontroluje początkową trajektorię aksonów motorycznych w rozwijającej się kończynie¹. Uważa się również, że reguluje ekspresję genów COL4A3 i COL4A4 wymaganych do prawidłowej morfogenezy błony podstawnej kłębuszka nerkowego¹.

Metody testowania genetycznego

Podejścia do testów genetycznych molekularnych mogą obejmować kombinację testów ukierunkowanych na gen, paneli multigenowych oraz kompleksowych testów genomowych w zależności od fenotypu². Sekwencjonowanie LMX1B jest diagnostyczne u większości pacjentów³. Mutacje LMX1B w egzonach 2-6 można znaleźć poprzez sekwencjonowanie DNA u 80-85% pacjentów z zespołem paznokieć-rzepka, a dodatkowe 5% można wykryć za pomocą analizy delecji i duplikacji³.

Test molekularny może zidentyfikować mutacje genu LMX1B w około 95% przypadków, pomagając w potwierdzeniu diagnozy klinicznej lub w przypadkach, gdy objawy kliniczne nie są jasne⁴. Gdy podejrzewa się zespół paznokieć-rzepka, testy genetyczne dla mutacji LMX1B potwierdzają diagnozę⁵. Lekarz używa testu krwi do poszukiwania wadliwego genu i potwierdzenia diagnozy⁶.

Interpretacja wyników testów

W około 5% osób zdiagnozowanych z zespołem paznokieć-rzepka nie można znaleźć wady w genie LMX1B⁷⁸. W przedstawionym badaniu 9% rodzin nie jest nosicielami genomowej alteracji LMX1B po obszernym badaniu regionów kodujących i niekodujących genu⁹. W 9% testowanych rodzin nie znaleziono żadnej alteracji w LMX1B podczas rutynowego badania przesiewowego⁹. Ci pacjenci nie różnili się klinicznie od pacjentów z alteracją LMX1B⁹.

Hipoteza heterogenności genetycznej nigdy nie została zbadana w zespole paznokieć-rzepka⁹. Warianty lub duże przearanżowania LMX1B zostały zidentyfikowane u 91% pacjentów⁹. Ten fakt sugeruje możliwość istnienia innych genów odpowiedzialnych za podobny fenotyp lub obecność mutacji w regionach regulatorowych genu LMX1B, które nie są rutynowo badane.

Sekwencjonowanie genu LMX1B zostało wykonane dla tego pacjenta i ujawniło mutację missense LMX1B NM_002316.3:c.[175T>C];[=];LMX1B NP_002307.2:p.[Cys59Arg];[=]¹⁰. Testy genetyczne innych członków rodziny narażonych na ryzyko oraz diagnostyka prenatalna i przedimplantacyjna są możliwe tylko wtedy, gdy mutacja wywołująca chorobę jest znana u pacjenta indeksowego¹⁰.

Znaczenie kliniczne testowania

Analiza genetyczna w celu zapewnienia molekularnej diagnozy tego zaburzenia jest zalecana dla osób z osobistą i/lub rodzinną historią tego zaburzenia, aby zapewnić odpowiednie leczenie i ustalić ryzyko nawrotu dla członków rodziny¹¹. Testy genetyczne powinny wykazać mutację w genie LMX1B¹². Gen LMX1B jest zmutowany w zespole paznokieć-rzepka¹².

Testy genetyczne dla zespołu paznokieć-rzepka są zazwyczaj dostępne tylko w instytucjach badawczych, które pracują nad dalszą charakteryzacją tego zaburzenia¹³. Jednak testy genetyczne nie mogą przewidzieć, które objawy choroby się rozwiną, ani przewidzieć nasilenia objawów choroby¹³. Analiza mutacji LMX1B jest możliwa, w tym do diagnozy prenatalnej, ale typ mutacji zwykle nie przewiduje nasilenia klinicznych¹⁴.

Diagnostyka prenatalna

Diagnostyka prenatalna jest możliwa, gdy istnieje pozytywny wywiad rodzinny dotyczący zaburzenia⁴. Niektóre objawy szkieletowe mogą być zidentyfikowane w badaniu ultrasonograficznym płodu w trzecim trymestrze ciąży⁴. Gdy wariant wywołujący chorobę zostanie znaleziony u dotkniętej osoby z rodziny, możliwe są testy prenatalne dla ciąży o zwiększonym ryzyku oraz diagnostyka genetyczna przedimplantacyjna⁴.

Opisano użycie ultrasonografii w diagnostyce zespołu paznokieć-rzepka w trzecim trymestrze¹⁵. Diagnostykę prenatalną zespołu paznokieć-rzepka uznano za wartościową ze względu na znaczne ryzyko choroby nerek i innych związanych z nią wad¹⁵. Zespół paznokieć-rzepka może być zdiagnozowany w kilku etapach życia i czasami może być zdiagnozowany, gdy dziecko jest w łonie matki lub in utero za pomocą ultrasonografii¹⁶.

Diagnostyka prenatalna choroby paznokieć-rzepka jest również wyzwaniem ze względu na kilka możliwych mutacji i szeroki zakres fenotypów choroby¹⁷. Wyniki badania ultrasonograficznego mogą budzić podejrzenia co do choroby u płodu, takie jak hipoplazja rzepki lub przykurcze stawów¹⁷. Zespół ściśle związany jest z mutacjami genu LMX1B, co stwarza możliwość diagnozowania dotkniętych płodów za pomocą technik molekularnych¹⁷.

Procedury laboratoryjne

Oczekiwany czas realizacji to zazwyczaj 2 do 4 tygodni od otrzymania próbki w laboratorium, a wszystkie przypadki dotyczące trwających ciąż będą przyspieszone¹¹. Metodologia obejmuje sekwencjonowanie nowej generacji i analizę wariantów liczby kopii¹¹. Analiza ukierunkowana na delecje lub duplikacje genów pomaga sprawdzić mutację w genie LMXB1 i pomaga potwierdzić diagnozę stanu¹⁸.

Diagnoza zespołu paznokieć-rzepka jest ustalana w przypadku indeksowym z sugerującymi objawami i/lub heterozygotycznym wariantem patogennym w LMX1B zidentyfikowanym poprzez molekularne testy genetyczne². Jeśli ukierunkowane testy genetyczne lub sekwencjonowanie egzomu nie są diagnostyczne, ale zespół paznokieć-rzepka jest klinicznie podejrzewany i obserwuje się dominujący wzór dziedziczenia, można rozważyć kariotyp².