Metody genetyczne diagnostyki zespołu Angelmana – przegląd testów

Badania genetyczne w zespole Angelmana stanowią złożony proces diagnostyczny, który wymaga zastosowania różnych metod w zależności od podejrzewanego mechanizmu genetycznego. Ze względu na to, że zespół Angelmana może być spowodowany czterema różnymi mechanizmami genetycznymi, często konieczne jest przeprowadzenie kilku testów w określonej kolejności1.

Test metylacji DNA – podstawowe badanie diagnostyczne

Test metylacji DNA jest zazwyczaj pierwszym badaniem genetycznym przeprowadzanym w przypadku podejrzenia zespołu Angelmana1. To badanie analizuje wzorzec metylacji w regionie chromosomu 15, gdzie znajduje się gen UBE3A, i może wykryć około 80% wszystkich przypadków zespołu Angelmana23.

Test metylacji wykorzystuje techniki takie jak metylacja-specyficzna reakcja łańcuchowa polimerazy (MS-PCR) lub metylacja-wrażliwa multipleksowa amplifikacja sond ligacyjnych (MS-MLPA)4. Badanie to wykrywa nieprawidłowy wzorzec metylacji spowodowany delecją regionu macierzyńskiego 15q11.2-q13, jednorodzicielskim disomią ojcowskim (UPD) lub defektami imprintingu5.

Ważne: Test metylacji DNA potwierdza diagnozę zespołu Angelmana, ale nie określa konkretnego genotypu. Jeśli wynik jest pozytywny, konieczne są dodatkowe badania w celu ustalenia dokładnego mechanizmu genetycznego, co ma znaczenie dla poradnictwa genetycznego i oceny ryzyka nawrotu.

Czułość diagnostyczna testu metylacji DNA wynosi około 78-85% dla zespołu Angelmana67. Jeśli test wykazuje nieprawidłowy wzorzec metylacji, potwierdza to diagnozę zespołu Angelmana, ale wymaga dalszych badań w celu określenia konkretnej przyczyny genetycznej8.

Mikroarray chromosomowy i analiza FISH

Gdy test metylacji DNA wykazuje nieprawidłowości, kolejnym krokiem jest zazwyczaj przeprowadzenie mikroarray chromosomowego (CMA) lub fluorescencyjnej hybrydyzacji in situ (FISH)2. Te badania pozwalają na wykrycie delecji w regionie chromosomu 15, które są najczęstszą przyczyną zespołu Angelmana8.

Mikroarray chromosomowy jest wysokorozdzielczym testem przesiewowym całego genomu, który może wykryć małe zmiany genetyczne niemożliwe do zidentyfikowania za pomocą konwencjonalnej kariotypizacji9. CMA jest preferowanym testem pierwszej linii do wykrywania charakterystycznej delecji 15q11.2-q13 obserwowanej w około 70% przypadków zespołu Angelmana9.

Badanie FISH może wykryć 80-85% wszystkich delecji w regionie zespołu Angelmana10. Jeśli test FISH lub mikroarray chromosomowy nie wykazuje delecji, ale test metylacji pozostaje nieprawidłowy, konieczne są dalsze badania w celu sprawdzenia obecności UPD lub innych przyczyn zespołu Angelmana11.

Badania jednorodzicielskiego disomii (UPD)

Jeśli badania FISH lub mikroarray chromosomowy są negatywne, ale test metylacji wskazuje na zespół Angelmana, przeprowadza się analizę markerów DNA w celu wykrycia jednorodzicielskiego disomii8. UPD występuje, gdy dziecko dziedziczy obie kopie chromosomu 15 od ojca, co stanowi około 5-10% przypadków zespołu Angelmana7.

Test markerów DNA może określić, czy osoba odziedziczyła dwie kopie chromosomu 15 od ojca12. Jeśli test markerów DNA nie wykazuje obecności UPD, prawdopodobną przyczyną zespołu Angelmana jest defekt imprintingu12.

Sekwencjonowanie genu UBE3A

Sekwencjonowanie genu UBE3A przeprowadza się, gdy test metylacji DNA jest prawidłowy, ale zespół Angelmana jest nadal podejrzewany na podstawie objawów klinicznych13. Ten test może wykryć mutacje punktowe w genie UBE3A, które są odpowiedzialne za około 10-11% przypadków zespołu Angelmana614.

Uwaga: Mutacje w genie UBE3A nie mogą być wykryte przez test metylacji DNA, ponieważ osoby z tym typem zespołu Angelmana mają prawidłowy wzorzec metylacji macierzyńskiej i ojcowskiej. Wymaga to innego typu badania genetycznego zwanego sekwencjonowaniem.

Patogenny lub prawdopodobnie patogenny wariant w genie UBE3A potwierdza diagnozę zespołu Angelmana określanego jako mutacyjny13. Ten typ zespołu Angelmana ma inne implikacje dla poradnictwa genetycznego, ponieważ niesie ze sobą 50% ryzyko nawrotu, jeśli matka jest nosicielką mutacji15.

Zaawansowane metody diagnostyczne

W przypadkach, gdy standardowe badania genetyczne nie dają jednoznacznych wyników, mogą być zastosowane bardziej zaawansowane metody diagnostyczne. Sekwencjonowanie całego egzomu (WES) lub całego genomu (WGS) może być wykorzystywane, gdy diagnoza pozostaje niejasna lub gdy lekarz rozważa wiele różnych schorzeń genetycznych16.

Te zaawansowane techniki mogą wykryć rzadkie warianty zespołu Angelmana, które nie są widoczne przy użyciu innych metod17. Sekwencjonowanie całego egzomu jest jedyną metodą pozwalającą na wykrycie mutacji UBE3A w niektórych przypadkach17.

Interpretacja wyników i ograniczenia testów

Każdy test genetyczny ma swoje ograniczenia metodologiczne, które mogą różnić się między laboratoriami13. Ogólnie rzecz biorąc, badania genetyczne są bardzo dokładne, a jeśli potwierdzają diagnozę zespołu Angelmana, błędna diagnoza jest niezwykle rzadka13.

Jednak około 10% osób spełniających wszystkie kryteria diagnostyczne zespołu Angelmana ma kompletne badania genetyczne, ale nie można zidentyfikować przyczyny ich objawów18. W takich przypadkach pacjenci powinni być rozważani pod kątem alternatywnych diagnoz, takich jak zespół Pitt-Hopkins, zespół Mowat-Wilson, zespół Kleefstra czy inne podobne schorzenia15.

Strategia diagnostyczna i podejście algorytmiczne

Optymalną strategią diagnostyczną jest rozpoczęcie od testu metylacji DNA, a następnie, w przypadku pozytywnego wyniku, potwierdzenie badaniem FISH lub mikroarray chromosomowym19. To podejście jest zarówno efektywne kosztowo, jak i klinicznie odpowiednie19.

Jeśli test metylacji jest negatywny, ale zespół Angelmana jest nadal podejrzewany, kolejnym krokiem powinno być sekwencjonowanie UBE3A19. W przypadkach wymagających szybkiego rozpoznania, takich jak niemowlęta z hipotonią, można przeprowadzić badania FISH i test metylacji jednocześnie19.

Prawidłowe badania metylacji i FISH wykluczają zespół Prader-Willi i 75-80% przypadków zespołu Angelmana19. Badania genetyczne nie zawsze potwierdzają kliniczną diagnozę zespołu Angelmana, ponieważ niektóre przypadki są spowodowane obecnie nieznanym mechanizmem6.

Pytania i odpowiedzi

Jaka jest kolejność przeprowadzania badań genetycznych w zespole Angelmana?

Pierwszym testem jest zazwyczaj badanie metylacji DNA. Jeśli wynik jest pozytywny, przeprowadza się FISH lub mikroarray chromosomowy. Jeśli metylacja jest negatywna, ale podejrzewa się zespół Angelmana, wykonuje się sekwencjonowanie genu UBE3A.

Ile przypadków zespołu Angelmana wykrywa test metylacji DNA?

Test metylacji DNA wykrywa około 80% przypadków zespołu Angelmana, w tym te spowodowane delecją, jednorodzicielskim disomią (UPD) lub defektami imprintingu. Nie wykrywa jednak mutacji w genie UBE3A.

Co oznacza pozytywny wynik testu metylacji DNA?

Pozytywny wynik potwierdza diagnozę zespołu Angelmana, ale nie określa konkretnego mechanizmu genetycznego. Konieczne są dodatkowe badania, aby ustalić, czy przyczyna to delecja, UPD czy defekt imprintingu.

Czy wszystkie przypadki zespołu Angelmana można wykryć badaniami genetycznymi?

Nie, około 10% osób spełniających kryteria kliniczne zespołu Angelmana ma negatywne wyniki wszystkich dostępnych badań genetycznych. Przyczyna ich objawów pozostaje nieznana.

Jak długo trwa proces diagnostyki genetycznej zespołu Angelmana?

Proces może zająć kilka miesięcy, ponieważ często wymaga przeprowadzenia kilku różnych testów w określonej kolejności, w zależności od wyników poprzednich badań.

Reklama
Reklama