Genetikai változatok, amelyek növelik a kalcium vesekövek kockázatát: családi alapú tanulmány

Háttér:

A kalcium vesekő képződésének genetikai összetevője van, az öröklődés becslések szerint körülbelül 50%. A legtöbb kőképzőben a genetikai érzékenység poligén jellegű, több kis hatású génváltozat együttöröklésével. A genomra kiterjedő asszociációs vizsgálatok 31, a kőképződéshez kapcsolódó génben azonosítottak gyakori polimorfizmusokat. Más összetett poligén rendellenességekhez hasonlóan ezek sem magyarázzák teljes mértékben a genetikai érzékenységet. Valószínűleg a ritka/alacsony frekvenciájú változatok is hozzájárulnak.

Ebben a kis megfigyeléses vizsgálatban négy kalciumkőképző család tagjaiból származó DNS-t elemeztek, amelyekben a kövek kockázata nyilvánvaló autoszomális domináns öröklődést mutatott. Az eredmények a korábbi vizsgálatok során nyert biokémiai adatokhoz kapcsolódnak.

Elsődleges cél: a kőképződéshez kapcsolódó ritka génváltozatok azonosítása.

Másodlagos cél: az 1998-2000 között feljegyzett kövek variánsainak biokémiai kockázati tényezőivel való összefüggésének felkutatása.

A vizsgálat résztvevői 1998 és 2000 között tizennégy olyan család vett részt, ahol legalább három elsőfokú rokonuk volt, akik kalciumkövet termeltek, és a kőképződéssel kapcsolatos öt gén szegregációját keresték. Biokémiai vizsgálatokat végeztek, a DNS-t pedig mikroműholdak segítségével elemezték. Az eredmények negatívak voltak. A családok közül négyben a kövek nyilvánvaló autoszomális domén öröklődést mutattak. Negyvenhét tagjukat felvették az új tanulmányba.

Módszerek A tárolt, fagyasztott vérből kinyert DNS-t teljes exome szekvenálás (WES) segítségével elemeztük tíz kőképzőből (három családból három és a negyedikből egy-egy), és egy olyan rokon három tagjából, akiknek alacsony volt a vizelet-citrát kiválasztása. kő kockázati tényező. A szekvenciaadatokat először egy 367 jelölt génből álló panellel hasonlították össze, amelyekről számoltak be, hogy a kövekkel, a köztes tulajdonságokkal és a vesefunkcióval kapcsolatosak. Mivel a nephrolithiasis viszonylag gyakori állapot, kisebb, 2%-nál kisebb allélgyakoriság (MAF≤0,02) ritka és alacsony frekvenciájú változatok megtartására alkalmazták. Ezt követően elemeztük a genom összes többi változatát, amelyek mindhárom kőképzőben jelen voltak az egyes családokon belül, amelyek WES-en estek át. Agresszív szűrést alkalmaztunk erre a nagyon nagy adatkészletre. Az egyes változatok kövekkel kapcsolatos relevanciáját a DISEASE adatbázis és kiterjedt irodalmi áttekintés segítségével áttekintettük, és a szignifikánsnak ítélt változatokat prioritásként kezeltük. Az egyes rokonokhoz kiválasztott változatok kövekkel való asszociációjának vizsgálata érdekében Kaspar a család összes résztvevőjéből származó DNS-elemzéssel követték nyomon a törzskönyvet. [1] Eredmények összefoglalója

1 Összesen 20 ritka variánst (polimorfizmust) azonosítottak a kőképzőkben, amelyekről in silico feltételezték, hogy patogének és potenciálisan relevánsak az urolithiasis szempontjából. A 9 változatra vonatkozó nyomkövetési vizsgálatok gyenge szegregációt mutattak, a kövek a kőképződésben betöltött szerep ellen (de nem kizárva) érvelnek.

2. A változatok kuplungja családonként eltérő volt. 3. Meglepő módon a változatok nem voltak olyan génekben, amelyeket a kövek kialakulásának fő okozóinak tekintettek. Legtöbbjük nem ismert a klinikusok és a tudósok számára világszerte.

4. A prioritásként kezelt variánsaink valószínű jelentőségének felméréséhez a világ néhány, a releváns gének iránt érdeklődő csoportjától kaptunk tanácsot. A párizsi, lille-i és egyesült királyságbeli (Oxford, Cambridge és Sheffield) kutatók előzetes funkcionális elemzéseket végeztek, hogy segítsenek. Azonban egyiknek sem volt kapacitása többre.

5. Az exome szekvenciák közül az egyik variánst a TCAF2*, a plazmamembrán kalciumcsatornáját inaktiváló fehérje génjének patogén változataként jelentették. Erről a változatról végül kiderült, hogy inaktív pszeudogénben van, és nem szignifikáns.

6 Vizsgálatunk idején a kőképzőkben korábban nem azonosított mitokondriális Mg-ATP transzporter SLC25A25* variánsát találtuk egy nagy olasz köves családban. [1] 7. Az SLC25A25 és MEPE* változatú kőképzők foszfaturiát mutattak. 8. A családban nem vizsgáltak olyan ritka változatokat, amelyek alacsony citrátkiválasztással jártak volna.

Következtetések i) A gének széles skálájának variációi hozzájárulhatnak a kőképződéshez; ezek olyan génekben fordulnak elő, amelyekkel korábban nem találkoztunk. ii) További laboratóriumi vizsgálatok elengedhetetlenek a potenciálisan fontos variánsok vizsgálatához, de ez ritkán érhető el, mivel világszerte korlátozott a kapacitás az érintett gének vizsgálatára. iii) Az exome képernyőkről közölt eredmények tévesek – a pszeudogének az egyik hibaforrás. iv) Az eredmények megosztása a világszerte hasonló vizsgálatokat végző laboratóriumok között kulcsfontosságú.

* TCAF2 TRPM8 csatorna-asszociált faktor 2; SLC25A25 oldott hordozócsalád 25 tag 25; MEPE mátrix extracelluláris foszfoglikoprotein.

[1] Jabalameli MR, Fitzpatrick FM, Colombo R et al. Az exome szekvenálás a mitokondriális ATP-Mg/Pi hordozó SLC25A25 betegségváltozatát azonosítja két vesekő családban. Mol Genet Genomic Med. 2021. dec. 9(12):e1749. doi: 10.1002/mgg3.1749.