Kombinace dat Exome a transkriptomu k odhalení genetického základu Lissencephalies

Jak již bylo zmíněno dříve, lissencephalie mají silnou monogenetickou základnu na rozdíl od jiných mozkových malformací. Přibližně 80 % procent lissencephalie může být geneticky diagnostikováno standardním WES nebo WGS.1 Ve zbývajících 20 % procent nevyřešených případů by kvantitativní sekvenování RNA mohlo znamenat značný rozdíl. Identifikací vzorců exprese RNA u lissencefalie se pokusíme poskytnout nevyřešené případy lissencefalie s genetickou diagnózou. Genetická diagnóza je důležitá z hlediska predikce souvisejících problémů, sledování, prognózy a v některých případech plánování rodiny (např. preimplantační genetické testování). Tato studie bude také zkoumat další diagnostický výtěžek sekvenování RNA u lissencephalie a rozšířením ve spektru MCD. A pokud je to indikováno, proveditelnost implementace sekvenování RNA ve standardním diagnostickém zpracování.

Vzhledem k silné monogenetické bázi lze očekávat vysokou účinnost při identifikaci nových patogenních variant a nové anotace genů. Tyto nové varianty a anotace genů jsou nepostradatelné pro lepší pochopení původu a patofyziologie spektra lissencefalie a migrace neuronů.

Funkční dopad nově objevených genů lze dále zkoumat inovativní metodou CRISPR-Cas9. Tato technika úpravy genů umožňuje výzkumníkům vytvářet knock-out nebo dokonce knock-in geny, což je příležitost prozkoumat nové anotované geny a jejich funkční důsledky. I když je to nad rámec této studie, je to zajímavá položka pro budoucí společné výzkumné projekty, v rámci naší výzkumné skupiny nebo ve spolupráci s ostatními. Během této studie budou také geneticky diagnostikované případy lissencefalie podrobeny sekvenování RNA. Současná klasifikace lissencephalie je založena na patogenních variantách a biologických cestách. Změny ve vzoru exprese RNA by mohly na tuto klasifikaci posvítit novým světlem.

Tato studie také vyhodnotí, které tkáně odběru vzorků jsou nejvhodnější pro extrakci a sekvenování RNA. Je třeba vzít v úvahu cílenou kvalitu extrahované RNA a rozdíly v tkáňově specifické genové expresi. Výměny úst, i když jsou neinvazivní, nejsou vhodné pro extrakci RNA kvůli přirozené orální flóře s mnoha viry a bakteriemi (exogenní genetický materiál). RNA odvozená z fibroblastů je považována za kvalitní, ale je nutná kožní biopsie, která je považována za relativně invazivní. Plná krev se získává minimálně invazivními technikami, ale genová exprese může být horší kvality ve srovnání s fibroblasty.

První část studie je prováděna v diagnostickém prostředí u nevyřešených případů lissencefalie. Fibroblasty budou získány kožní biopsií (punč). RNA seq data budou extrahována z fibroblastů a krve. Tato RNA seq data budou analyzována při hledání nových patogenních variant. Když jsou v RNA seq datech identifikovány nové patogenní varianty, existující WES data budou znovu analyzována. V případě potřeby bude provedena následná WGS. Po získání genetické diagnózy budou data RNA seq a WES/WGS přenesena do výzkumné části studie.

Druhá část studie se provádí ve výzkumném prostředí. Pacientům s lisencefalií s genetickou diagnózou bude navrženo darování kožní biopsie a . RNA seq data budou extrahována z fibroblastů a krve jako v diagnostické stopě. V RNA seq datech budou pozorovány dvě položky. Za prvé, mají RNA seq data extrahovaná z fibroblastů hlavní výhodu oproti RNA seq datům extrahovaným z krve z hlediska detekce variant? Za druhé, lze identifikovat vzory RNA v běžných postižených drahách?