Kombination af exom- og transkriptomdata for at optrevle det genetiske grundlag for Lissencephalies

Som før nævnt har lissencefalier en stærk monogenetisk base i modsætning til andre hjernemisdannelser. Ca. 80 % procent af lissencefalierne kan diagnosticeres genetisk ved standard WES eller WGS.1 I de resterende 20 % procent af uløste tilfælde kan kvantitativ RNA-sekventering gøre en betydelig forskel. Ved at identificere RNA-ekspressionsmønstre i lissencephalier vil vi forsøge at give uløste lissencephaly-tilfælde en genetisk diagnose. En genetisk diagnose er vigtig i forhold til at forudsige associerede problemer, opfølgning, prognose og i nogle tilfælde familieplanlægning (f. præ-implantation genetisk test). Denne undersøgelse vil også undersøge det yderligere diagnostiske udbytte af RNA-sekventering i lissencefalier og i forlængelse heraf i MCD-spektret. Og, hvis det er angivet, muligheden for at implementere RNA-sekventering i standarddiagnostisk oparbejdning.

Høj effektivitet i at identificere nye patogene varianter og ny genannotering kan forventes på grund af den stærke monogenetiske base. Disse nye varianter og genannotering er uundværlige for bedre at forstå oprindelsen og patofysiologien af ​​lissencephaly-spektret og neuronal migration.

Den funktionelle virkning af nyopdagede gener kan undersøges yderligere ved den innovative CRISPR-Cas9-metode. Denne genredigeringsteknik giver forskere mulighed for at skabe knock-out- eller endda knock-in-gener, som en mulighed for at undersøge nye kommenterede gener og deres funktionelle konsekvenser. Selvom det ligger uden for denne undersøgelses rammer, er det et interessant emne for fremtidige forskningsprojekter, inden for vores forskningsgruppe eller i samarbejde med andre. I løbet af denne undersøgelse vil også genetisk diagnosticerede lissencephalytilfælde blive udsat for RNA-sekventering. Den nuværende klassifikation af lissencefalier er baseret på patogene varianter og biologiske veje. Ændringer i RNA-ekspressionsmønster kunne muligvis kaste et nyt lys over denne klassifikation.

Denne undersøgelse vil også evaluere, hvilke prøveudtagningsvæv der er mest velegnede til RNA-ekstraktion og sekventering. Overvejelser at gøre omfatter den målrettede kvalitet af det ekstraherede RNA og forskelle i vævsspecifik genekspression. Mundbytte, selvom de ikke er invasive, er ikke egnede til RNA-ekstraktion på grund af den naturlige orale flora med flere vira og bakterier (eksogent genetisk materiale). Fibroblast-afledt RNA anses for at være af god kvalitet, men en hudbiopsi er påkrævet og anses for relativt invasiv. Fuldblod opnås ved minimalt invasive teknikker, men genekspression kan være af dårligere kvalitet sammenlignet med fibroblaster.

Den første del af undersøgelsen udføres i diagnostiske omgivelser i uløste lissencephalytilfælde. Fibroblaster vil blive opnået ved hudbiopsi (punch). RNA-seq-data vil blive ekstraheret fra fibroblaster og blod. Disse RNA-seq-data vil blive analyseret i søgen efter nye patogene varianter. Når nye patogene varianter identificeres i RNA-seq-dataene, vil eksisterende WES-data blive genanalyseret. Hvis det er nødvendigt, vil efterfølgende WGS blive udført. Når en genetisk diagnose er opnået, vil RNA-seq og WES/WGS-data blive overført til forskningsdelen af ​​undersøgelsen.

En anden del af undersøgelsen udføres i et forskningsmiljø. Lissencefalipatienter med en genetisk diagnose vil blive foreslået at donere en hudbiopsi og . RNA-seq-data vil blive ekstraheret fra fibroblaster og blod som i det diagnostiske spor. I RNA-seq-dataene vil to elementer blive observeret. For det første, har RNA-seq-data ekstraheret fra fibroblaster en stor fordel i forhold til RNA-seq-data ekstraheret fra blod med hensyn til variantdetektion? For det andet, kan RNA-mønstre identificeres i almindelige berørte veje?