Esami clinici e genetici della cardiomiopatia dilatativa

Titolo:

Esami clinici e genetici della cardiomiopatia dilatativa

Sfondo:

La cardiomiopatia dilatativa (DCM) è una grave malattia del muscolo cardiaco caratterizzata da ridotta funzione di pompaggio e dilatazione del ventricolo sinistro senza alcuna causa evidente come ipertensione, cardiopatia ischemica o malattia della valvola cardiaca. I pazienti lamentano spesso mancanza di respiro, edemi e affaticabilità. Il primo segno della malattia può essere un grave disturbo del ritmo cardiaco senza sintomi precedenti e il DCM non è una rara causa di morte improvvisa e inaspettata. Il DCM è un motivo frequente per il trapianto di cuore e la prognosi è grave sebbene migliorata negli ultimi decenni con l'implementazione del moderno trattamento dell'insufficienza cardiaca.

La prevalenza di DCM è di circa 1:2500 nel mondo occidentale e molteplici studi di screening su parenti di prima generazione di pazienti affetti da DCM hanno dimostrato che nel 30-50% dei casi è stato possibile identificare almeno un altro parente con la stessa malattia. L'ereditarietà è spesso dominante ea questo punto sono state segnalate mutazioni associate alla malattia in oltre 40 geni diversi. Gli esami clinici delle famiglie colpite hanno dimostrato che l'espressione della malattia varia da sintomi molto critici e cambiamenti nel cuore a cambiamenti discreti del cuore senza sintomi di accompagnamento. Inoltre il tempo di esordio della DCM può variare molto anche all'interno della stessa famiglia e la malattia può manifestarsi dalla prima infanzia fino alla tarda età adulta.

Indagini più recenti indicano che un sottogruppo di circa il 10-15% dei casi ereditari di DCM ha una maggiore incidenza di gravi disturbi del ritmo cardiaco e quindi una prognosi peggiore. In una parte considerevole di queste famiglie la malattia è causata da una mutazione genetica in un gene specifico che codifica per una proteina della membrana nucleare e tale mutazione è denominata lamina A/C. Il riconoscimento del legame tra il genotipo e la presentazione clinica della malattia (fenotipo), ha costituito il fondamento degli algoritmi clinici e ha permesso di migliorare la stratificazione individualizzata del rischio e la scelta del trattamento.

Stato:

Esiste un consenso generale sull'offerta di screening clinici per le malattie cardiache ai parenti dei pazienti con DCM più giovani per essere in grado di rilevare la malattia prima che insorgano i sintomi e, se necessario, iniziare il trattamento precoce e quindi evitare gravi complicanze della malattia e migliorare la prognosi. Nelle famiglie in cui gli esami clinici non hanno rivelato altri parenti con segni della malattia, non è chiaro se vi sia alcun beneficio nel continuare i controlli dei parenti apparentemente sani per rivelare un possibile successivo debutto della malattia. La speranza è che le indagini genetiche possano aiutare a chiarire questa domanda. Se è possibile identificare una mutazione genetica correlata alla malattia nel paziente indice con DCM, sarebbe possibile offrire la diagnostica genetica ai parenti e quindi identificare i portatori di mutazione a rischio di sviluppare la malattia e offrire a questi parenti controlli clinici e monitoraggio della malattia rilevanti, mentre i parenti senza la mutazione possono essere dimessi senza ulteriori accertamenti.

Fino a poco tempo fa non era tecnicamente e finanziariamente possibile offrire una diagnostica genetica di routine a causa dell'elevato numero di geni correlati alla malattia e di un numero sconosciuto di geni associati a DCM non identificati a questo punto. Fortunatamente negli ultimi due anni c'è stato uno sviluppo rivoluzionario nella tecnologia di sequenziamento del DNA che ha reso possibile esaminare una quantità quasi illimitata di geni in grandi coorti di pazienti in modo rapido ea costi accettabili. La tecnologia si chiama "Next Generation Sequencing" (NGS) e può anche essere utilizzata per scoprire nuovi geni associati a malattie e fare studi di associazione genetica.

Motivazione:

Il supervisore principale del progetto, il professor Jens Mogensen, partecipa dal 2010 a un progetto di ricerca del 7° PQ finanziato dall'UE chiamato INHERITANCE (INtegrated HEart Research In TrANslational genetics and Cardiomyopathies in Europe). Lo scopo di questo progetto è quello di eseguire esami clinici e genetici dei pazienti affetti da DCM. I partecipanti al progetto provengono da 11 centri europei riconosciuti a livello internazionale guidati dal professor Arbustini di Pavia in Italia (www.inheriatanceproject.eu). Grazie alla tecnologia NGS è stato possibile effettuare esami genetici su 800 pazienti europei affetti da DCM in 42 geni associati a malattie note come parte del progetto. Inoltre sono stati inclusi 34 geni candidati che da un punto di vista teorico potrebbero essere nuovi geni associati a malattie. La coorte danese ha contribuito con 140 pazienti DCM ben caratterizzati provenienti da Funen e Jutland.

I dati grezzi NGS eseguiti dal gruppo del professor Katus a Heidelberg, in Germania, sono in corso di valutazione da parte della bioinformatica presso il dipartimento di genetica clinica di Vejle e stanno elaborando i dati di sequenziamento sui pazienti danesi. I primi risultati sono stati processi e i risultati finali dovrebbero essere disponibili nell'estate del 2014.

La coorte DCM danese è caratterizzata dal contenere circa il 50% di pazienti HTx e il 50% con malattia stabile. Ciò consente di confrontare l'eziologia genetica tra i pazienti trapiantati consecutivamente ei pazienti non trapiantati e quindi avere un'idea della relazione tra prognosi e l'insorgenza di diverse mutazioni in alcuni geni.

Scopo:

1. Effettuare indagini cliniche e genetiche su pazienti affetti da DCM e sui loro parenti per poter:

1a. Indagare la frequenza dei tipi familiari di DCM

1b. Indagare la resa dello screening genetico e clinico a cascata

2. Descrivere le correlazioni genotipo fenotipo comprese le possibili differenze nel genotipo tra i pazienti trapiantati rispetto ai non trapiantati.

3. Indagare se ci sono sottili cambiamenti nel cuore in individui genopositivi che non soddisfano i criteri diagnostici convenzionali valutati dall'ecocardiografia avanzata.

Programma di ricerca:

Esami clinici dei pazienti indice:

Già 109 probandi DCM sono stati inclusi nella coorte e tutti i dati sono raccolti in un database.

Esami clinici dei parenti dei pazienti indice:

1. I parenti riceveranno un esame clinico convenzionale secondo le linee guida, un ECG e un'ecocardiografia. Se è indicato, verrà eseguita una scansione MRI o indagini invasive secondo le linee guida cliniche.
2. Ecocardiografia convenzionale: L'ecocardiografia convenzionale bidimensionale (2D), Doppler tissutale e Doppler sarà utilizzata per valutare la funzione sistolica e diastolica del ventricolo sinistro e le condizioni del tratto di efflusso del ventricolo sinistro (LVOT). Gli esami verranno eseguiti su un ecografo medico Philips Epiq7 e archiviati digitalmente per una successiva analisi in cieco. L'esame sarà eseguito secondo le linee guida nazionali registrando quindi una vista parasternale in asse lungo con zoom del LVOT, quindi una vista parasternale in asse corto a livello della valvola aortica, della valvola mitrale e del muscolo papillare. Dall'apice registrando una vista a 4 camere, una vista apicale a 2 camere e una vista apicale lungo l'asse. Quando si registra in 2D, vengono salvati due loop consecutivi. Viene inoltre eseguito il Doppler ad onda continua (CW) attraverso la valvola aortica e la valvola tricuspide, il Doppler ad onda pulsata (PW) attraverso l'LVOT e dell'afflusso mitralico. Viene eseguito il Doppler tissutale PW dell'anulus mitralico laterale e mediale. Quando si eseguono esami Doppler, vengono utilizzate velocità di scansione a 100 mm/s con registrazione simultanea dell'ECG. Vengono registrati e salvati cinque battiti cardiaci consecutivi. Inoltre viene registrato il color Doppler della valvola aortica, mitrale e tricuspide per stimare il grado di rigurgito per ogni valvola. Più di un lieve rigurgito mitralico sarà ulteriormente quantificato dall'orifizio di rigurgito efficace (ERO).

Ecocardiografia avanzata: lo zoom del ventricolo sinistro con frame rate di 60-100 fps registrati in 4 camere apicali, 2 camere e asse lungo apicale verrà eseguito e salvato per una successiva analisi in cieco con analisi di tracciamento speckle, valutazione di torsione e torsione e globale deformazione longitudinale (GLS). Inoltre, verrà salvata una vista ingrandita dell'atrio sinistro nelle viste a 4 camere e 2 camere e verranno eseguite viste tridimensionali (3D) del ventricolo sinistro, del ventricolo destro e dell'atrio sinistro.

Calendario e pietre miliari per i restanti esami clinici:

Si prevede che ai parenti dei pazienti DCM inclusi verrà offerta la possibilità di partecipare a questo studio. L'esperienza mostra che in media a circa 4 parenti per paziente indice verrà offerto un esame clinico, quindi circa 480 esami clinici devono ancora essere eseguiti. Gli esami clinici saranno eseguiti nei dipartimenti di cardiologia dell'Odense University Hospital (OUH) e dell'Aarhus University Hospital (AUH) in collaborazione con il DMSc Hans Eiskjaer. Gli esami dovrebbero concludersi a settembre 2015. I parenti saranno informati continuamente sui risultati genetici e verrà offerta loro consulenza genetica secondo le consuete linee guida.

Presupposti pratici per gli esami clinici da eseguire:

Le necessarie competenze mediche e le attrezzature mediche necessarie devono essere disponibili presso i reparti di cardiologia sopra menzionati.

Esami genetici:

In quei casi in cui viene identificata una presunta mutazione associata alla malattia e diversi membri della stessa famiglia hanno DCM, verrà eseguito il sequenziamento di Sanger dei relativi membri della famiglia. I risultati saranno utilizzati in una valutazione coerente per stimare se ci sono prove sufficienti per classificare la variazione di sequenza come sicuramente correlata alla malattia o come variante di importanza sconosciuta.

Calendario e tappe fondamentali per gli esami genetici:

I risultati finali del sequenziamento NGS dovrebbero essere disponibili nella primavera del 2014. Il sequenziamento dei membri della famiglia dovrebbe essere eseguito contemporaneamente agli esami clinici.

Presupposti pratici per gli esami genetici da eseguire:

Le necessarie competenze di biologia molecolare e le attrezzature necessarie devono essere disponibili presso il dipartimento di genetica clinica dell'ospedale di Vejle.

Supervisori:

Supervisore primario: Professore, DMSc, Jens Mogensen, il dipartimento di cardiologia dell'OUH Co supervisore: DMSc Jacob Moeller, il dipartimento di cardiologia dell'OUH Co supervisore: DMSc Hans Eiskjaer, il dipartimento di cardiologia dell'AUH

Considerazioni etiche:

È probabile che i partecipanti allo studio beneficeranno dei risultati per quanto riguarda il miglioramento della consulenza individuale e la stratificazione del rischio. Se i partecipanti non desiderano conoscere la propria costituzione genetica o quella dei loro parenti, sarà rispettata e le considerazioni relative alla diagnostica e al trattamento seguiranno le linee guida internazionali applicabili. Sono i supervisori e gli altri responsabili della percezione del progetto che i possibili benefici superano i rischi e gli effetti collaterali di questo studio. Il progetto è stato approvato dal Committee of Health Research Ethics nella regione della Danimarca centrale ed è inoltre approvato dall'Agenzia danese per la protezione dei dati.