Testy DNA i sekwencjonowanie genów NPC1, NPC2 i SMPD1

Analiza genetyczna stanowi nieodzowny element diagnostyki choroby Niemanna-Picka, umożliwiając ostateczne potwierdzenie rozpoznania poprzez identyfikację mutacji chorobotwórczych w odpowiednich genach1. Testy molekularne są obowiązkowe dla wszystkich typów choroby i stanowią podstawę dla poradnictwa genetycznego oraz planowania rodziny2.

Geny odpowiedzialne za chorobę Niemanna-Picka

Choroba Niemanna-Picka jest spowodowana mutacjami w trzech różnych genach, w zależności od typu schorzenia. Typy A i B wynikają z mutacji w genie SMPD1 kodującym enzym sfingomyelinazę kwaśną3. Gen SMPD1 znajduje się na chromosomie 11, a różne stopnie resztkowej aktywności enzymu prowadzą do spektrum klinicznego niedoboru sfingomyelinazy kwaśnej3.

Typ C choroby Niemanna-Picka jest spowodowany mutacjami w genach NPC1 (około 95% przypadków) lub NPC2 (około 4% przypadków)4. Mniej niż 1% przypadków z objawami klinicznymi i biochemicznymi nie wykazuje mutacji patogennych w żadnym z tych genów4.

Metody analizy genetycznej

Najczęściej stosowaną metodą diagnostyki molekularnej NPC jest sekwencjonowanie metodą Sangera, które wykorzystuje reakcję łańcuchową polimerazy (PCR)5. Nowoczesne laboratoria stosują również sekwencjonowanie nowej generacji (NGS), które umożliwia jednoczesną analizę wielu genów4.

Analiza obejmuje sekwencjonowanie pełnych genów oraz analizę delecji i duplikacji6. Na podstawie badań walidacyjnych, współczesne metody osiągają 99% czułości i specyficzności analitycznej dla wariantów pojedynczych nukleotydów, insercji i delecji do 15 par zasad długości oraz delecji i duplikacji na poziomie eksonów4.

Analiza ukierunkowana na częste mutacje

W niektórych populacjach dostępna jest analiza ukierunkowana na najczęstsze mutacje. Dla typów A i B choroby, analiza ukierunkowana na 4 najczęstsze mutacje SMPD1 jest dostępna w laboratoriach klinicznych6. Analiza mutacji wykrywa ponad 95% mutacji opisanych w populacji żydów aszkenazyjskich7.

U pacjentów z kliniczną i biochemiczną diagnozą typów A lub B, wskaźnik wykrycia mutacji patogennych w genie SMPD1 przekracza 95%3. Testy genetyczne SMPD1 okazały się najskuteczniejsze u pacjentów pochodzenia aszkenazyjskiego (dla typu A) oraz północnoafrykańskiego (dla typu B)8.

Interpretacja wyników genetycznych

Pozytywne wyniki testów genetycznych lub pozytywne wyniki testów biomarkerów w połączeniu z analizą genetyczną molekularną są obecnie uznawane za wystarczające do rozpoznania NPC w większości przypadków9. Diagnoza może zostać potwierdzona przez identyfikację dwóch znanych lub prawdopodobnie patogennych alleli10.

W przypadkach, gdy nie można zidentyfikować dwóch wariantów patogennych, może być nadal potrzebne wykazanie upośledzonego transportu endocytowanego cholesterolu w żywych komórkach (test filipinowy) jako najbardziej specyficzny test funkcjonalny11.

Wyzwania w analizie genetycznej

Analiza genetyczna choroby Niemanna-Picka wiąże się z pewnymi wyzwaniami, szczególnie w przypadku wariantów wpływających na splicing12. Warianty splicingowe stanowią znaczną część wariantów chorobotwórczych w NPC12. Obecność naturalnie występujących alternatywnie splicowanych transkryptów może prowadzić do błędnej diagnozy lub maskować wariant patogenny12.

Analiza cDNA u pacjentów z NPC równolegle z kontrolami jest kluczowa dla oceny i wykrycia alternatywnie splicowanych form12. Analiza degradacji mRNA za pośrednictwem nonsense-mediated mRNA decay (NMD) odgrywa istotną rolę w ocenie naturalnie występujących transkryptów podczas analizy cDNA12.

Diagnostyka nosicielstwa

Testy DNA mogą być wykonywane w celu diagnostyki nosicielstwa dla wszystkich typów choroby Niemanna-Picka, pod warunkiem że defekty genetyczne zostały zidentyfikowane u pierwszej osoby w rodzinie z tym schorzeniem13. Wykrywanie nosicielstwa jest możliwe tylko wtedy, gdy defekt genetyczny został zidentyfikowany13.

Testowanie nosicielstwa przeprowadza się w celu określenia, czy dana osoba jest nosicielem konkretnej autosomalnej recesywnej choroby14. Ten rodzaj testowania jest wykorzystywany głównie przez pary rozważające posiadanie potomstwa w celu określenia ryzyka dziedziczenia zaburzenia genetycznego przez dziecko14.

Diagnostyka prenatalna

Diagnostyka prenatalna choroby Niemanna-Picka jest możliwa i powinna być oferowana parom o podwyższonym ryzyku15. Analiza genetyczna molekularna jest preferowaną strategią w diagnostyce prenatalnej15. Jeśli mutacje DNA obu rodziców są znane, proces diagnostyki prenatalnej może być znacznie szybszy14.

Diagnostyka może być przeprowadzona poprzez amniopunkcję lub biopsję kosmówki16. Ultrasonografia w czasie ciąży może wykazać powiększoną wątrobę i śledzionę spowodowane chorobą Niemanna-Picka typu C17.

Pytania i odpowiedzi

Które geny są badane w diagnostyce choroby Niemanna-Picka?

W typach A i B bada się gen SMPD1, a w typie C geny NPC1 (95% przypadków) i NPC2 (4% przypadków). Analiza obejmuje sekwencjonowanie pełnych genów oraz wykrywanie delecji i duplikacji.

Czy można wykonać test genetyczny na nosicielstwo?

Tak, testy DNA mogą wykryć nosicielstwo dla wszystkich typów choroby, pod warunkiem że mutacje zostały wcześniej zidentyfikowane u pierwszej osoby w rodzinie z tym schorzeniem.

Jak skuteczne są testy genetyczne w diagnostyce?

Współczesne metody osiągają 99% czułości i specyficzności. Dla typów A i B wskaźnik wykrycia mutacji przekracza 95%, szczególnie w niektórych populacjach etnicznych.

Czy można przeprowadzić diagnostykę prenatalną?

Tak, diagnostyka prenatalna jest możliwa poprzez amniopunkcję lub biopsję kosmówki. Analiza genetyczna molekularna jest preferowaną metodą, szczególnie gdy znane są mutacje u rodziców.

Reklama
Reklama