A személyre szabott orvoslás csimborasszója: egy új gén azonosítása egyetlen család kedvéért Tory Kálmán, Edgar Otto, Céline Becker, Rémi Salomon, Ahmet Nayir, Friedhelm Hildebrandt, Corinne Antignac, Sophie Saunier Semmelweis Egyetem, I. sz. Gyermekklinika Inserm U983, Hôpital Necker, Paris

A gyermekgyógyászat sajátosságai A személyre szabott terápia ritka. Számos (~3000) mendeli öröklésmenetű betegség génje (és patomechanizmusa) nem ismert. A gén azonosításával a patomechanizmust is megismerhetjük : a kettő kapcsolata itt egyértelmű (ez nem polimorfizmus!)

Nephronophthisis Krónikus tubulointerstitialis nephropathia Autoszómális recesszív, komplett penetrancia Rendszerint az első két évtizedben vezet veseelégtelenséghez A gyermekkori krónikus veseelégtelenség 6-10%-áért felelős (!)

A nephronophthisis genetikailag igen heterogén – az esetek ~40%-ában még nem ismert a mutáns gén NPHP1 – 40% NPHP2 NPHP5 NPHP4 NPHP3 NPHP8 NPHP6

Cél: új nephronophthisis-gén identifikálása

Family 161 0,006% = 200kb

Results of Affymetrix 50k xba chip array

Chr8 (144Mb) Lod score: 3,6 76.6Mb 1 gén (HNF4G), nincs mutáció 2 gén, nincs mutáció 10Mb 2 gén, nincs mutáció 76.6Mb Lod score: 1,9+ 1 mikroszatellita marker homozigóta 6 gén, nincs mutáció az első kettőben 102Mb Lod score: 3,7 3 gén, nincs mutáció 102Mb

Chr8 (144Mb) Lod score: 3,6 76.6Mb 1 gén (HNF4G), nincs mutáció 2 gén, nincs mutáció 10Mb 2 gén, nincs mutáció 76.6Mb Lod score: 1,9+ 1 mikroszatellita marker homozigóta 6 gén, nincs mutáció az első kettőben de végül mutáció a harmadikban!: MKS3 102Mb Lod score: 3,7 3 gén, nincs mutáció 102Mb

A megtalált mutáció édesapa: c.2431 G>A, het édesanya: c.2431 G>A, het első érintett gyermek: c.2431 G>A, hom második érintett gyermek: c.2431 G>A, hom harmadik érintett gyermek: c.2431 G>A, hom kontroll

c.2431G>A - Mutáció vagy SNP? Nukleotid Fehérje Kontroll Polyphen SIFT evolúciós konz. c.2431G>A, hom p.G811S 0/147 török, 0/188 más nemzetiségű kontroll 1,72 (possibly damaging) nem tolerált (C. elegans)

Az NPHP11 (MKS3) mutációjának frekvenciája nephronophthisis + májfibrosis: 5/62 (8%) nephronophthisis májfibrosis nélkül: 0/105

Változatos pleiotropia – MKS3 Idegrendszer Vese Máj Egyéb Szindróma Smith et al., Nat Genet, 2006 Meckel-Gruber szindróma

Változatos pleiotropia – MKS3 Idegrendszer Vese Máj Egyéb Szindróma Smith et al., Nat Genet, 2006 Meckel-Gruber szindróma Baala et al, Am J Hum Genet, 2007 Joubert szindróma

Változatos pleiotropia – MKS3 Idegrendszer Vese Máj Egyéb Szindróma Smith et al., Nat Genet, 2006 Meckel-Gruber szindróma Baala et al, Am J Hum Genet, 2007 Joubert szindróma Brancati et al., Hum Mutat, 2008 COACH szindróma

Változatos pleiotropia – MKS3 Idegrendszer Vese Máj Egyéb Szindróma Smith et al., Nat Genet, 2006 Meckel-Gruber szindróma Baala et al, Am J Hum Genet, 2007 Joubert szindróma Brancati et al., Hum Mutat, 2008 COACH szindróma Otto et al., J Med Genet, 2009 - Boichis betegség

Különböző típusú mutációk a különböző kórképekben mindkét allél funkcióvesztett a két allél legalább egyike hypomorph mindkét allél hypomorph

A kódolt fehérje, a meckelin Smith et al., Nat Genet, 2006

Összefoglalás Azonosítottuk a 11. nephronophthisis gént. A kódolt fehérje, a meckelin egy csillófehérjét kódol. Különböző súlyosságú mutációi más-más kórképhez vezetnek. Az exom-szekvenálás révén fel fog gyorsulni az új gének azonosítása mendeli kórképekben.

Köszönöm Inserm U983, Necker Corinne Antignac Sophie Saunier Rémi Salomon Marie-Claire Gubler Tiphanie Lacoste Olivier Gribouval Audrey Pawtowski Vincent Morinière Marion Delous Flora Silbermann

Az MKS3 allélok és a fenotípus közötti kapcsolat vad típus hypomorph funkcióvesztett MKS3 allél

Közös fenotípus – különböző gének AHI1 PKD1 BBS9 Közös gén – különböző fenotípusok INVS NEK8 ARL6 DPP3 BBS4 BBS5 BBS6 BBS7 GLIS2 BBS10 BBS12 BBS13 IQCB1 NPHP1 PKHD1 NPHP3 NPHP4 CEP290 ARL13B INPP5E CC2D2A TRIM32 TMEM216 TTC8 RPGRIP1l TMEM67

Nincs Joubert-szindrómára utaló örlőfog-jel a vizsgált betegben pozitív kontroll F161-nincs őrlőfog-jel

A pozícionális klónozás 50% 25% 12.5% x 12.5% = 1,5% A gén-vadászat módszere a pozícionális klónozás volt. A pozícionáls klónozás recesszív betegségekben döntően vérrokon családok analízisén alapszik. Vérrokon családokban feltételezzük, hogy a gyermek azért szenved egy recesszív betegségben, mert a szülei rokonok, és hordoznak egy közös őstől örökölt mutációt. A beteg gyermek tehát ugyanazt a mutációt örökli két oldalról. A mutáció és az azt körülvevő génszakasz, allél ezért ugyanaz lesz, tehát a gyermek ezen a szakaszon homozigóta lesz. A pozícionális klónozás abból indul ki, hogy a mutáció olyan területen kell elhelyezkedjen, ahol az apai és anyai allél ugyanaz, tehát, ahol a gyermek homozigóta minden polmorfizmusra. A pozícionális klónozás annál effektívebb, minél kisebb ez a terület. Példaképpen nézzük meg, hogy ebben a beteg gyermekben statisztikailag mekkora terület lesz homozigóta egy dédapai allélra. 0,9% = 26Mb

Az esetek felében változatos extra-renális tünetek társulnak a nephronohthisishez Joubert szindróma – 15% Csont – 6% Izolált nephronophthisis – 53% Máj – 8% Finalement, d'autres symptômes extra-renaux comme la surdité, l'apraxie oculomotrice de type Cogan ou autres symptômes neurologiques sont décrits dans 4% des cas. Il faut noter que cette classification est très artificielle, et différente association de ces symptômes extra-renaux, et leur variable sévérité aboutit à une hétérogénéité clinique encore plus complexe. Retinopathia (Senior-Løken szindróma) – 14% Egyéb – 4%

Hogyan magyarázható a nephronophthisis kifejezett fenotípus-variabilitása genetikailag? Genetikai heterogenitás A mutáció típusa Második-locus mutációk/polimorfizmusok

A cisztás vesebetegségek genetikai heterogenitásának és a fenotípusok divergenciájának köszönhetően a genotípus-fenotípus korreláció nem kézenfekvő! Genes PKHD1 PKD1 PKD2 NPHP1 INVS NPHP3 NPHP4 IQCB1 CEP290 GLIS2 RPGRIP1l NEK8 MKS3 BBS1 BBS2 INP55E Clinical diagnoses Neonatal polycystic kidney disease Juvenile/adolescent nephronophthisis Infantile nephronophthisis Senior-Loken syndrome Joubert syndrome Meckel Gruber syndrome Bardet-Biedl syndrome Genes ARL6 BBS4 BBS5 MKKS BBS7 TTC8 B1 BBS10 TRIM32 BBS12 BBS13 AHI1 TMEM216 CC2D2A ARL13B