Registro de Pacientes de Neurogenética

Los pacientes atendidos en la clínica de neurogenética con un fenotipo clínico o un pedigrí que respalde una enfermedad genética serán considerados para el estudio. La herencia autosómica recesiva será sugerida por al menos dos hermanos afectados con padres sanos que también pueden tener otros hijos no afectados. La herencia autosómica dominante será sugerida por múltiples miembros de la familia afectados en múltiples generaciones. La falta de antecedentes familiares podría sugerir una herencia autosómica recesiva o una herencia autosómica dominante de novo.

El consentimiento informado se completará antes de cualquier procedimiento de investigación o prueba genética. A los pacientes atendidos en la clínica de neurogenética se les hablará sobre la participación en el estudio de neurogenética durante su visita clínica de rutina. Se les pedirá a los padres de los pacientes pediátricos atendidos en la clínica que proporcionen su consentimiento informado por escrito. Luego del consentimiento informado, un miembro del equipo del estudio ingresará la información anonimizada del paciente en una base de datos. Si también se aprueba la participación en el biorepositorio, los especímenes almacenados disponibles serán desidentificados y ubicados en los laboratorios específicos o en un laboratorio colaborador.

En el caso de un paciente conocido de neurogenética que haya fallecido, se puede contactar al representante legalmente autorizado (o pariente más cercano) de un paciente fallecido para que autorice la inclusión en este estudio de los datos de investigación y las muestras almacenadas. Una vez más, su información de salud protegida (incluida cualquier muestra que se haya obtenido clínicamente de biopsias o autopsias) se protegerá y se anonimizará para su participación.

Se estudiarán los familiares inmediatos (individuo afectado, hermanos y padres afectados y no afectados) con el objetivo de estudiar al menos una familia en trío (madre, padre, hijo afectado). En algunos casos, la familia puede tener disponible un individuo fallecido con ADN almacenado. Si la familia está interesada en incluir estas muestras, se obtendrá el consentimiento por escrito del pariente más cercano del difunto o de los albaceas del patrimonio del difunto.

Los antecedentes familiares que sugieran una enfermedad genética que no se hayan diagnosticado con los métodos de diagnóstico disponibles se considerarán para el estudio después de una evaluación genética exhaustiva. Las personas afectadas además de sus hermanos afectados y no afectados y sus padres serán considerados para el estudio.

Los sujetos de investigación serán vistos por un miembro del equipo de estudio para discutir el protocolo de investigación y obtener el consentimiento informado. También serán vistos en la clínica una vez que tengamos los resultados finales del estudio de investigación para el asesoramiento genético y para discutir los resultados. Si es necesario, serán atendidos en la clínica por otras razones clínicas que no estén relacionadas con la investigación.

Metodología:

Para el Objetivo 1: Se ha establecido una clínica de neurogenética con 2 neurólogos clínicos infantiles y un asesor genético, donde se evaluará a los pacientes no diagnosticados con una posible enfermedad neurogenética y se ordenarán las pruebas clínicas adecuadas. Los pacientes con trastornos neurogenéticos diagnosticados también serán objeto de seguimiento longitudinal y reevaluación, según corresponda.

Para la Meta 2: Se obtendrá el consentimiento informado y se brindará asesoramiento genético previo a la prueba. Se ordenarán las pruebas clínicamente apropiadas, incluida la extracción de sangre, la recolección de muestras de orina, la recolección de hisopos bucales y, si es necesario, muestras de biopsia de tejido. La muestra de ADN de las pruebas anteriores que quede después de las pruebas clínicas apropiadas se usará para el almacenamiento en el biodepósito y para más pruebas de investigación apropiadas. La secuenciación de próxima generación, si es clínicamente adecuada, se ordenará a través de laboratorios comerciales disponibles según lo aprobado por la compañía de seguros del paciente. Si se niega la cobertura del seguro, se ordenarán pruebas de investigación después del consentimiento informado y asesoramiento previo a la prueba, que se realizarán a través de nuestros laboratorios colaborativos.

Para la Meta 3: Se mantendrá una base de datos de pacientes con información clínica anonimizada, análisis de laboratorio, estudios de imágenes y estudios genéticos. Se mantendrá un biorepositorio de sangre y otras muestras de ADN/tejidos en el laboratorio clínico/colaboradores apropiado. La base de datos de pacientes facilitará la identificación y el reclutamiento de sujetos elegibles potenciales para la participación en estudios de investigación traslacional específicos de pacientes para ayudar a delinear mejor la condición de los pacientes o para ayudar con el desarrollo de terapias potenciales en el futuro.

Se han identificado colaboradores en múltiples campos diferentes a través de la universidad de Pittsburgh para ayudar a ofrecer pruebas de próxima generación de investigación, análisis de bioinformática, investigadores de ciencias básicas para ayudar con el análisis funcional de posibles genes/variantes novedosos de significado desconocido. La visión de la iniciativa es poder llevar los datos de nuevas pruebas genéticas novedosas en pacientes no diagnosticados al banco para la caracterización funcional, con la esperanza de que esto allane el camino para reutilizar los medicamentos actualmente disponibles para la atención personalizada de estos pacientes raros o ayudar desarrollo de nuevos tratamientos en el futuro.

Enfoque Experimental:

La extracción de sangre se ordenará según lo indicado clínicamente y se extraerá un tubo adicional con fines de investigación: se recolectarán hasta 20 ml de sangre entera en tubos con EDTA. El ADN se extraerá según los protocolos de laboratorio estándar. Para las personas fallecidas, utilizaremos una fuente de ADN almacenada en bancos, si está disponible. El pariente más cercano firmará el consentimiento de poder para las personas fallecidas. La secuenciación del exoma completo (amplificación y secuenciación del exoma) y/o la secuenciación del genoma completo se realizarán de acuerdo con el protocolo del laboratorio y se enviarán a un laboratorio comercial o a un laboratorio en consulta con uno de nuestros colaboradores/asesores sobre este protocolo. La investigación del exoma completo a través de un laboratorio colaborador se ofrecerá a los pacientes, cuyos proveedores de seguros no cubrirán las pruebas clínicas.

El análisis bioinformático proporcionado por los colaboradores se utilizará para analizar los datos sin procesar de NGS. Se utilizará un análisis estándar para buscar variantes en genes específicos que se sabe que causan trastornos genéticos. Cualquier variante encontrada en el exoma completo o la secuenciación del genoma completo se comparará con los exomas/genomas disponibles públicamente de la base de datos dbSNP, 1000 Genome Project y NHLBI (http://evs.gs.washington.edu/EVS/) para excluir variantes comunes y se comparará con los datos disponibles de ClinVar (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/clinvar/), así como con ExAC (ExAC.broadinstitute.org). También se utilizará en el análisis la predicción de variantes patogénicas utilizando software disponible como PolyPhen y SIFT. La comparación de variantes encontradas en un individuo afectado con las encontradas en cada padre reduce aún más el número de variantes candidatas. Para los trastornos autosómicos dominantes, esta estrategia puede descubrir variantes de codificación de novo, suponiendo que ninguno de los padres sea un portador del trastorno que no se exprese. Por el contrario, en los trastornos recesivos cada progenitor debe ser portador de una de las variantes causantes de la enfermedad identificadas en los hijos afectados. Para los trastornos ligados al cromosoma X, la madre debe ser portadora de la enfermedad a menos que haya ocurrido de novo en el probando. También se anotará la puntuación de conservación, como la puntuación GERP (Perfil de tasa evolutiva genómica). Es más probable que la alteración de un residuo altamente conservado sea funcionalmente significativo. Los genes con múltiples transcripciones requerirán una consideración especial. En esta situación, la estimación del efecto se limitará a los de las transcripciones canónicas, luego las variantes en los genes candidatos se confirmarán mediante la secuenciación de Sanger en un laboratorio certificado por CLIA.

Evaluación de la relevancia fisiológica: según los informes publicados en la literatura de experimentos similares, anticipamos que identificaremos <10 genes candidatos y tal vez tan solo uno. Si se identifica más de un gen candidato, evaluaremos la probable relevancia fisiológica de varias maneras. En primer lugar, se evaluarán los cambios de aminoácidos para la conservación a lo largo de la evolución. Es más probable que la alteración de un residuo altamente conservado sea funcionalmente significativo. A continuación, evaluaremos la expresión tisular predicha mediante el examen de bases de datos EST y "transferencias virtuales del norte". Los cambios de aminoácidos previstos para alterar significativamente la estructura de la proteína se evaluarán más a fondo mediante estudios funcionales.

Marco de tiempo y estudios posteriores: los estudios de secuenciación propuestos se pueden completar de manera relativamente conveniente una vez que se obtiene la muestra. Se requerirá tiempo adicional para el análisis bioinformático. Los datos obtenidos a través de este proyecto serán utilizados por el PI para preparar solicitudes de subvención para caracterizar sistemáticamente los defectos moleculares subyacentes en pacientes con evidencia significativa de un trastorno genético en el pedigrí, o en pacientes con síndromes genéticos reconocidos de causa desconocida. Los datos preliminares obtenidos a través de este proyecto también darán lugar a solicitudes de subvenciones adicionales para estudiar el defecto identificado.

La extracción de sangre se realizará en las personas afectadas, los padres sanos y los hermanos no afectados en el laboratorio de flebotomía del Children's Hospital of UPMC u otras instalaciones de UPMC donde el personal de laboratorio atiende a los pacientes. La extracción de sangre no debe tomar más de 5 a 10 minutos. Se pueden hacer arreglos alternativos con las personas y su laboratorio de flebotomía local para obtener las muestras y enviarlas a los investigadores.