Zoektocht Naar Erfelijke MetaBole Aandoening (hollanti)/ Solve The Unsolved (englanniksi) (ZOEMBA/STU)

Perustelut: Synnynnäiset aineenvaihduntavirheet (IEM) ovat monogeenisiä tiloja, joissa biokemiallisen reitin heikkeneminen on ominaista taudin patofysiologialle. Elinten toimintahäiriöt johtuvat myrkytyksestä ja/tai aineenvaihduntatuotteiden varastoinnista sekä energian ja rakennuspalikoiden puutteesta. IEM:n nopea diagnoosi mahdollistaa kohdennetun hoidon aloittamisen (esim. ruokavalio) hidastaa tai pysäyttää taudin rappeuttavan luonteen, mikä vähentää merkittävästi sairastuvuutta ja kuolleisuutta. Diagnoosi mahdollistaa myös potilaan ja hänen perheensä ennustamisen, yhdyskuntapalveluihin pääsyn ja tarkan geneettisen neuvonnan. IEM:n diagnosointi voi olla suuri haaste fenotyyppisen heterogeenisyyden ja monimutkaisten, kalliiden diagnostisten testien vuoksi. Koko eksomin/genomin sekvensointi (WES/WGS) on mullistanut harvinaisten sairauksien diagnostiikan ja IEM:n, mutta antaa silti negatiivisen tai epäselvän tuloksen > 50 %:ssa tapauksista. Muiden omiikan teknologioiden (metabolomiikka, glykomiikka, lipidomiikka, epigenomiikka, transkriptomiikka, proteomiikka) lisääminen integroidun bioinformatiikan kanssa lisää diagnostista saantoa, koska se voi viitata vialliseen reittiin, joka mahdollistaa geenien tarkastelun genomitiedoissa tai päinvastoin: se tuottaa todisteita haitallisista toiminnallisista tuntemattoman merkityksen omaavien DNA-varianttien vaikutus (VUS). Tässä tutkimuksessa yhdistämme kansalliset asiantuntemuksemme ja sovellamme multi-omiikka-lähestymistapaa metabolisen fenotyypin potilaiden ratkaisemattoman geneettisen perustan ratkaisemiseen laajemmassa mittakaavassa.

Tavoite: Genomisen (WES/WGS) ja muiden -omiikkatekniikoiden integrointi geneettisten syiden löytämiseksi 500 potilaalla (lapset ja aikuiset), joilla on selittämätön metabolinen fenotyyppi ja joille standardihoito (geneettinen ja metabolinen arviointi) ei tuottanut diagnoosia .

Tutkimuksen suunnittelu: Prospektiivinen, diagnostinen (syvä fenotyyppi, WES/WGS ja pan-omiikka) monikeskuskohorttitutkimus.

Tutkimuspopulaatio: (epä)kyvyttömät potilaat (kaiken ikäiset/molemmat sukupuolet), joilla on kliininen (ja/tai perheen) historia ja epänormaali lisätutkimus (fyysinen (neurologinen)/biokemiallinen/radiologinen/geneettinen), jotka epäillään IEM:n varalta, ilman diagnoosia.

Tärkeimmät tutkimusparametrit/päätepisteet: 1) geneettisen variantin tunnistaminen ja kohdistus sen biokemiallisten ja fenotyyppisten poikkeavuuksien kanssa; 2) Yhdistettyjen WES/WGS- ja omics-tekniikoiden diagnostisen tuoton arvioiminen Käytetyt menetelmät: ZOEMBA-tiimi (Zoektocht naar Erfelijke MetaBole Aandoening) ohjaa (paperilla) potilaita, joilla on selittämättömiä metabolisia fenotyyppejä. Kaikille osallistujille suoritetaan kliininen fenotyypitys, WES-tietojen bioinformaattinen uudelleenanalyysi ja lisämetabolomiikka. Jos diagnoosia ei vieläkään tehdä, tehdään räätälöity diagnoosisuunnitelma, jossa yhdistetään syvä WES, WGS, glykomiikka, lipidomiikka, epigenomiikka, transkriptomiikka ja/tai proteomiikka, mikä johtaa: tunnettuun IEM:ään, ehdokasvarianttiin tai ei diagnoosia. Variantin tapauksessa suoritetaan toiminnallisia lisätutkimuksia (entsymaattiset määritykset, kohdistetut omikot, CRISPR/CAS, solulinjat) geneettisen variantin vaikutuksen vahvistamiseksi proteiinin toimintaan. Kun diagnoosia ei vieläkään ole vahvistettu, kansainvälisten tietokantojen avulla tapahtuva matchmaking (geneettinen/fenotyyppinen) voi johtaa diagnoosiin.

Osallistumiseen, hyötyyn ja ryhmäsuhteeseen liittyvien rasitteiden ja riskien luonne ja laajuus:

Tutkimukseen sisältyy kliinisen tiedon kerääminen, aiemmin analysoitujen geneettisten tietojen uudelleenanalyysi, lisä "omiikka" ja toiminnallinen testaus. Kaikilla osallistujilla on 1–3 kliinistä käyntiä tätä tutkimusta varten (lähetteen UMC:ssä) ja enintään 2 puhelintapaamista arts-onderzoekerin kanssa. Opintokäynnit yhdistetään mahdollisuuksien mukaan säännöllisiin sairaalakäynteihin. Kliiniset tiedot (kliininen historia, sukuhistoria, lääkärintarkastus, konsultaatiot, lisälaboratorio- ja/tai radiologiset tutkimukset) kerätään. Kaikille osallistujille suoritetaan fyysinen tutkimus sekä veri- ja virtsanäytteet heidän ensimmäisellä opintovierailullaan. Kaikki muut jo saatavilla olevat biologiset näytteet (esim. varastoidut solulinjat, kuivatut veripisteet, aivo-selkäydinneste (CSF)) kerätään uudelleen analysointia varten. Joillekin potilaille tehdään ihobiopsia toisella kliinisellä tutkimuskäynnillä toiminnallisten tutkimusten käyttöä varten. Osallistujien mahdollisia rasitteita ovat: ylimääräiset opintokäynnit, diagnostiset toimenpiteet (esim. veri-, virtsanäytteenotto ja ihobiopsia) sekä uusi (väärä) toivo/epävarmuus diagnoosin löytämisestä. Mahdollisia etuja kaikille osallistujille ovat: mahdollisuus tehdä diagnoosi, joka tarjoaa tietoa ennusteesta, (jalostuksen) hoidosta, geneettinen neuvonta tarkalla uusiutumisriskillä ja vaihtoehto(t) synnytystä edeltävälle diagnoosille.