Näennäisesti tasapainoinen kromosomitranslokaatio / seuraavan sukupolven sekvensointi / älyllinen vamma (ANI)

Ilmeisesti tasapainoinen kromosomin uudelleenjärjestely (ABCR), joka liittyy epänormaaliin fenotyyppiin, on harvinainen mutta ongelmallinen tapahtuma. Sitä esiintyy 6 %:ssa de novo-käänteistranslokaatioista ja 9 %:ssa de novo -inversioista. Epänormaali fenotyyppi, mukaan lukien älyllinen vamma ja/tai useat synnynnäiset poikkeavuudet (ID/MCA), voidaan selittää joko siihen liittyvillä kryptisillä genomiepätasapainoilla, jotka voidaan havaita array-CGH:lla, tai geenihäiriöllä katkaisupisteessä. Rajoituspisteen kloonaus tavanomaisilla menetelmillä (eli fluoresoiva in situ -hybridisaatio (FISH), Southern blot) on kuitenkin usein työlästä ja aikaa vievää, eikä sitä voida suorittaa rutiininomaisesti. Ilman näiden uudelleenjärjestelyjen täydellistä tutkimista geneettinen neuvonta on todellinen haaste. Äskettäin tutkijat ja muut osoittivat, että Next-Generation Sequencing (NGS) on tehokas ja nopea tekniikka ABCR-rajapisteiden karakterisoimiseksi molekyylitasolla.

ANI-projektin (ABCR NGS ID) tavoitteena on karakterisoida molekyylitason ABCR 55 potilaalla, joilla on kehitysvamma ja/tai useita synnynnäisiä epämuodostumia (ID/MCA) NGS:n avulla. Tutkijat tekevät hypoteesin, että ABCR selittää potilaan fenotyypin joko geenihäiriön tai sijaintivaikutuksen perusteella, koska genominen epätasapaino olisi aiemmin suljettu pois ryhmävertailulla genomihybridisaatiolla (CGH).

ANI-projekti on 3 vuotta kestävä tutkimus, jonka suorittaa 21 kumppanin konsortio, mukaan lukien 19 ranskalaista sairaalan sytogenetiikkalaboratoriota, tutkimusryhmä (TIGER) ja solubioteknologiakeskus. Jokainen sytogenetiikan laboratorio rekrytoi potilaat. ABCR-rajapisteet karakterisoidaan molekulaarisesti NGS:llä ja ensimmäisellä bioinformatiikka-analyysillä. Tulokset varmistetaan monistamalla liitosfragmentteja polymeraasiketjureaktiolla (PCR), jota seuraa Sanger-sekvensointi, mikä mahdollistaa katkaisupisteiden paikallistamisen emäsparitasolla. Joissakin monimutkaisissa tapauksissa FISH-koe on tarpeen tulosten selventämiseksi. Toinen bioinformatiikkaanalyysi määrittää sitten raja-arvojen ominaisuudet (sekvenssi, toistuvat elementit, geeni- ja säätelyelementit). Lopuksi jokaiselle katkaisupisteelle suoritetaan geenin ilmentymistutkimukset, mukaan lukien katkaisupisteen rikkoma geeni ja kaksi naapurigeeniä. Kaikki nämä tiedot sekä kirjallisuudesta ja tietokannoista jo saatavilla olevat tiedot integroidaan sen määrittämiseksi, voisiko geeni selittää potilaan fenotyypin, mikä mahdollistaa asianmukaisen geneettisen neuvonnan.

Tämä projekti tunnistaa uusia ehdokasgeenejä, jotka liittyvät ID- ja kehityshäiriöihin. Se edistää myös NGS:n kehittämistä ja arviointia ABCR:n ja ID/MCA:n diagnostiikkatyökaluna. Se mahdollistaa myös ABCR:n mekanismien ja toiminnallisten seurausten purkamisen, erityisesti asemavaikutuksen kannalta.

Yhteenvetona voidaan todeta, että ANI-projekti edistää diagnostisen hallinnan ja geneettisen neuvonnan parantamista potilailla, joilla on ID/MCA ja ABCR. Se auttaa myös ymmärtämään ABCR-fysiopatologiaa ja selvittämään kehitykseen ja aivojen toimintaan liittyviä polkuja, mikä parantaa ID/MCA-potilaiden geneettistä neuvontaa yleensä.