Badania molekularne SMN1 i SMN2 – jak interpretować wyniki

Testy genetyczne stanowią obecnie złoty standard w diagnostyce rdzeniowego zaniku mięśni (SMA). Rozwój technologii molekularnych całkowicie zmienił sposób diagnozowania tej choroby – od wcześniejszego opierania się na badaniach histologicznych mięśni po nowoczesne metody analizy genetycznej1.

Podstawy testowania genetycznego SMA

Testowanie molekularne pod kątem homozygotycznej delecji lub mutacji genu SMN1 pozwala na skuteczną i specyficzną diagnozę2. Test delecji SMN1 jest zalecany jako pierwszy krok diagnostyczny dla pacjenta z podejrzeniem SMA3. Status delecji można sprawdzić za pomocą reakcji łańcuchowej polimerazy (PCR) w celu określenia, czy obie kopie eksonu 7 SMN1 są nieobecne – znalezisko to odnotowuje się u 95% osób dotkniętych chorobą3.

Jeśli test genu survival motor neuron (SMN) jest pozytywny, diagnoza jest potwierdzona3. Jednak 5% dzieci z objawami SMA może mieć negatywny test genu SMN i może wymagać dodatkowego testowania diagnostycznego3.

Metody testowania genetycznego

MLPA – złoty standard

MLPA (Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification) jest złotym standardem do określania liczby kopii SMN1 i SMN2 i jest przeprowadzana przez niemal wszystkie laboratoria diagnostyczne4. Ta zaawansowana metoda testów genetycznych służy do wykrywania delecji lub duplikacji w genach SMN1 i SMN25.

Podejście oparte na PCR do wykrywania homozygotycznej delecji eksonów 7 i 8 SMN1 może prowadzić do szybkiej diagnozy w określonych sytuacjach (np. diagnoza prenatalna), ale nie zastępuje dokładnej kwantyfikacji kopii SMN1 i SMN26. Do interpretacji wyników MLPA i dokładnej kwantyfikacji liczby kopii SMN1 i SMN2 konieczna jest dokładna znajomość genotypu kontrolnego DNA6.

Inne metody molekularne

Istnieje kilka metod analizy ilościowej, w tym multiplex ligation-dependent probe amplification (MLPA), ilościowa reakcja łańcuchowa polimerazy (qPCR) lub NGS7. Brak obu pełnych kopii SMN1 potwierdza diagnozę SMA u około 96% ludzi7. Pozostałe 4% stanowią heterozygoty mieszane z delecją SMN1 jednego allelu i intragenetyczną mutacją missense lub frameshift drugiego7.

Ważne: Jeśli znaleziono tylko jedną kopię SMN1, wymagane jest sekwencjonowanie genu w celu zidentyfikowania mutacji intragenetycznych. Około 2-5% osób z SMA ma utratę SMN1 na jednym chromosomie i patogenny wariant sekwencyjny w pozostałej kopii SMN18.

Interpretacja wyników testów

Wyniki pozytywne

Jeśli wykryto homozygotyczną delecję eksonów 7 i 8 SMN1, diagnoza 5q-SMA jest potwierdzona6. Homozygotyczna delecja samego eksonu 7 SMN1 również potwierdza 5q-SMA6. Homozygotyczna delecja SMN1 jest zasadniczo w 100% specyficzna dla diagnozy SMA2.

Wyniki graniczne i negatywne

W przypadku gdy pacjent wykazuje dwie lub więcej kopii SMN1 według MLPA, diagnoza 5q-SMA jest prawie wykluczona i należy rozważyć diagnozy różnicowe6. Jeśli pacjent z podejrzeniem 5q-SMA wykazuje tylko jedną kopię SMN1, może być obecna patogenny SNV na drugim allelu6.

Obecność dwóch lub więcej kopii SMN1 zwykle wskazuje, że pacjent nie jest nosicielem, chociaż istnieje pozostałe ryzyko nosicielstwa8. Test nie może określić, czy kopie SMN1 znajdują się na tym samym czy przeciwnych chromosomach9.

Znaczenie liczby kopii SMN2

Dokładna kwantyfikacja liczby kopii SMN2 u pacjentów z homozygotyczną delecją SMN1 jest istotna dla włączenia do programów terapeutycznych, wyboru terapii i monitorowania ich wyników10. Wyższa liczba kopii SMN2 może korelować z łagodniejszą ciężkością choroby u osób dotkniętych8.

Liczba kopii SMN2 jest istotna tylko dla osób dotkniętych chorobą9. Homozygotyczna delecja SMN2 nie ma wpływu na jednostkę i zamiast tego wyklucza diagnozę SMA10.

Praktyczne znaczenie: Podczas gdy testowanie SMN1 służy do diagnozy, testowanie SMN2 jest również istotne, ponieważ określenie liczby kopii SMN2 jest obecnie używane jako kryterium włączenia pacjentów do badań klinicznych11. Trzy lub więcej kopii SMN2 wiąże się z łagodniejszym fenotypem SMA12.

Ograniczenia testów genetycznych

Chociaż testowanie na SMA jest bardzo dokładne, istnieją ograniczenia13. Test nie będzie w stanie zidentyfikować tych nosicieli13. Dlatego ryzyko bycia nosicielem u osób z dwiema lub trzema kopiami genu SMN1 jest zmniejszone, ale nie wyeliminowane13.

Mutacje punktowe są niewykrywalne przez ten test12. Test nie może również ostatecznie rozróżnić między 2 kopiami survival motor neuron 1 (SMN1) na tym samym chromosomie a 2 kopiami na oddzielnych chromosomach dla pacjentów większości pochodzeń etnicznych12.

Testowanie nosicielstwa

Badania przesiewowe nosicieli dla SMA mogą określić, czy ktoś nosi recesywną mutację genetyczną14. Osoby zagrożone byciem nosicielami delecji SMN1, a tym samym zagrożone posiadaniem potomstwa dotkniętego SMA, mogą przejść analizę nosicielstwa za pomocą próbki krwi lub śliny15.

Amerykańskie Kolegium Położników i Ginekologów zaleca wszystkim osobom myślącym o zajściu w ciążę badanie w celu sprawdzenia, czy są nosicielami15. Test przesiewowy wymaga próbki krwi, śliny lub wymazu policzkowego, a wyniki są zazwyczaj gotowe w ciągu 8-14 dni16.

Pytania i odpowiedzi

Jaka jest dokładność testów genetycznych w diagnostyce SMA?

Testy genetyczne wykrywają około 95-98% przypadków SMA przez identyfikację homozygotycznej delecji genu SMN1. Pozostałe 2-5% przypadków wymaga dodatkowego sekwencjonowania w celu wykrycia rzadkich mutacji punktowych.

Co to jest metoda MLPA i dlaczego jest preferowana?

MLPA (Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification) to metoda pozwalająca na dokładne określenie liczby kopii genów SMN1 i SMN2. Jest uważana za złoty standard ze względu na wysoką dokładność i możliwość jednoczesnej analizy obu genów.

Dlaczego liczba kopii SMN2 jest ważna?

Liczba kopii SMN2 pomaga przewidywać ciężkość choroby – więcej kopii (3 lub więcej) wiąże się z łagodniejszym przebiegiem. Jest także używana jako kryterium kwalifikacji do terapii i badań klinicznych.

Czy test genetyczny może dać fałszywy wynik?

Test ma bardzo wysoką dokładność, ale około 5% przypadków może mieć negatywny wynik standardowego testu ze względu na rzadkie mutacje punktowe. W takich sytuacjach konieczne jest dodatkowe sekwencjonowanie.

Reklama
Reklama