Registro dei pazienti di neurogenetica

I pazienti visti nella clinica di neurogenetica con un fenotipo clinico o un pedigree a supporto di una malattia genetica saranno presi in considerazione per lo studio. L'ereditarietà autosomica recessiva sarà suggerita da almeno due fratelli affetti con genitori sani che potrebbero avere anche altri figli non affetti. L'ereditarietà autosomica dominante sarà suggerita da più membri della famiglia affetti in più generazioni. La mancanza di storia familiare potrebbe suggerire un'eredità autosomica recessiva o un'eredità autosomica dominante de novo.

Il consenso informato sarà completato prima di qualsiasi procedura di ricerca o test genetico. I pazienti visitati nella clinica di neurogenetica saranno contattati per partecipare allo studio di neurogenetica durante la loro visita clinica di routine. Ai genitori dei pazienti pediatrici visitati in ambulatorio sarà richiesto di fornire il proprio consenso informato scritto. Dopo il consenso informato, le informazioni del paziente non identificate verranno inserite in un database da un membro del team di studio. Se viene approvata anche la partecipazione al biorepository, i campioni conservati disponibili saranno anonimizzati e localizzati nei laboratori specifici o in un laboratorio dei collaboratori

Nel caso di un paziente noto di Neurogenetics che è deceduto, il rappresentante legalmente autorizzato (o il parente prossimo) di un paziente deceduto può essere contattato per fornire il permesso per i dati della ricerca e i campioni conservati da includere in questo studio. Ancora una volta, le loro informazioni sanitarie protette (inclusi eventuali campioni ottenuti clinicamente da biopsie o durante l'autopsia) saranno protette e anonime per la loro partecipazione.

Verranno studiati i familiari stretti (individuo affetto, fratelli e genitori affetti e non affetti) con l'obiettivo di studiare almeno una famiglia in trio (madre, padre, figlio affetto). In alcuni casi, la famiglia può avere a disposizione un individuo deceduto con DNA in banca. Se la famiglia è interessata a includere questi campioni, sarà ottenuto il consenso scritto dal parente prossimo del defunto o dagli esecutori testamentari del defunto.

La storia familiare suggestiva di malattia genetica non diagnosticata con i metodi diagnostici disponibili sarà presa in considerazione per lo studio dopo aver effettuato un'ampia valutazione genetica. Le persone affette accanto ai loro fratelli affetti e non affetti ed entrambi i loro genitori saranno presi in considerazione per lo studio.

I soggetti della ricerca saranno visti da un membro del gruppo di studio per discutere il protocollo di ricerca e ottenere il consenso informato. Saranno anche visti in clinica una volta che avremo i risultati finali dello studio di ricerca per la consulenza genetica e per discutere i risultati. Se necessario, verranno visitati in clinica per altri motivi clinici non correlati alla ricerca.

Metodologia:

Per l'obiettivo 1: è stata istituita una clinica di neurogenetica con 2 neurologi infantili clinici e un consulente genetico, dove verranno valutati i pazienti non diagnosticati con una potenziale malattia neurogenetica e verranno ordinati test clinicamente appropriati. I pazienti con disturbi neurogenetici diagnosticati saranno seguiti anche per l'assistenza longitudinale e la rivalutazione, se del caso.

Per l'Obiettivo 2: sarà ottenuto il consenso informato e sarà fornita una consulenza genetica pre-test. Verranno ordinati test clinicamente appropriati tra cui prelievo di sangue, raccolta di campioni di urina, raccolta di tamponi buccali e, se necessario, campioni di biopsia tissutale. Il campione di DNA del test di cui sopra che rimane dopo un appropriato test clinico verrà utilizzato per la conservazione presso il biorepository e per ulteriori test di ricerca appropriati. Il sequenziamento di nuova generazione, se clinicamente appropriato, verrà ordinato tramite i laboratori commerciali disponibili come approvato dalla compagnia assicurativa del paziente. Se la copertura assicurativa viene negata, i test di ricerca saranno ordinati dopo il consenso informato e la consulenza pre-test, da eseguire attraverso i nostri laboratori collaborativi.

Per l'obiettivo 3: verrà mantenuto un database dei pazienti con informazioni cliniche anonime, analisi di laboratorio, studi di imaging e studi genetici. Un biorepository di campioni di sangue e altri campioni di DNA/tessuto sarà mantenuto nell'appropriato laboratorio clinico/collaboratori. Il database dei pazienti faciliterà l'identificazione e il reclutamento di potenziali soggetti ammissibili per la partecipazione a studi di ricerca traslazionale specifici del paziente per aiutare a delineare meglio la condizione del paziente o per aiutare con il potenziale sviluppo della terapia in futuro.

I collaboratori sono stati identificati in diversi campi attraverso l'università di Pittsburgh per aiutare a offrire test di ricerca di nuova generazione, analisi bioinformatiche, ricercatori scientifici di base per aiutare con l'analisi funzionale di potenziali nuovi geni/varianti di significato sconosciuto. La visione dell'iniziativa è quella di essere in grado di portare i dati da nuovi test genetici su pazienti non diagnosticati al banco per la caratterizzazione funzionale - con la speranza che ciò apra la strada per riutilizzare i farmaci attualmente disponibili per la cura personalizzata di questi pazienti rari o aiutare sviluppo di nuovi trattamenti in futuro.

Approccio sperimentale:

Il prelievo di sangue verrà ordinato come clinicamente indicato con una provetta extra prelevata per scopi di ricerca: fino a 20 ml di sangue intero saranno raccolti in provette EDTA. Il DNA verrà estratto secondo i protocolli di laboratorio standard. Per le persone decedute utilizzeremo una fonte di DNA archiviata, se disponibile. I parenti prossimi firmeranno il consenso per delega per le persone decedute. Il sequenziamento dell'intero esoma (amplificazione e sequenziamento dell'esoma) e/o il sequenziamento dell'intero genoma saranno eseguiti secondo il protocollo di laboratorio e saranno inviati a un laboratorio commerciale o a un laboratorio in consultazione con uno dei nostri collaboratori/consulenti su questo protocollo. La ricerca dell'intero esoma attraverso un laboratorio di collaboratori sarà offerta ai pazienti, i cui fornitori di assicurazioni non copriranno i test clinici.

L'analisi bioinformatica fornita dai collaboratori verrà utilizzata per analizzare i dati grezzi da NGS. L'analisi standard verrà utilizzata alla ricerca di varianti in geni specifici noti per causare malattie genetiche. Qualsiasi variante sull'intero esoma o sul sequenziamento dell'intero genoma trovato verrà quindi confrontato con esomi/genomi disponibili al pubblico dal database dbSNP, 1000 Genome Project e NHLBI (//evs.gs.washington.edu/EVS/) per escludere varianti comuni e saranno confrontati con i dati disponibili da ClinVar (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/clinvar/) e ExAC (ExAC.broadinstitute.org). Nell'analisi verrà utilizzata anche la previsione patogena delle varianti utilizzando il software disponibile come PolyPhen e SIFT. Il confronto delle varianti trovate in un individuo affetto con quelle trovate in ciascun genitore riduce ulteriormente il numero di varianti candidate. Per i disturbi autosomici dominanti, questa strategia può scoprire varianti di codifica de novo, supponendo che nessuno dei genitori sia un portatore che non esprime il disturbo. Al contrario, nei disturbi recessivi ogni genitore dovrebbe essere portatore di una delle varianti patogene identificate nei figli affetti. Per i disturbi legati all'X, la madre dovrebbe essere portatrice della malattia a meno che non si sia verificata de novo nel probando. Verrà annotato anche il punteggio di conservazione come il punteggio GERP (Genomic Evolutionary Rate Profiling). È più probabile che l'alterazione di un residuo altamente conservato sia funzionalmente significativa. I geni con più trascrizioni richiederanno una considerazione speciale. In questa situazione, la stima dell'effetto sarà limitata a quelle dei trascritti canonici, le varianti nei geni candidati saranno quindi confermate dal sequenziamento di Sanger in un laboratorio certificato CLIA.

Valutazione della rilevanza fisiologica: sulla base dei rapporti pubblicati in letteratura di esperimenti simili, prevediamo di identificare <10 geni candidati e forse solo uno. Se viene identificato più di un gene candidato, valuteremo la probabile rilevanza fisiologica in diversi modi. In primo luogo, i cambiamenti di amminoacidi saranno valutati per la conservazione attraverso l'evoluzione. È più probabile che l'alterazione di un residuo altamente conservato sia funzionalmente significativa. Successivamente valuteremo l'espressione tissutale prevista attraverso l'esame dei database EST e "virtual northern blot". I cambiamenti degli aminoacidi che si prevede alterino significativamente la struttura proteica saranno ulteriormente valutati mediante studi funzionali.

Intervallo di tempo e studi successivi: gli studi di sequenziamento proposti possono essere completati in modo relativamente opportuno una volta ottenuto il campione. Sarà necessario tempo aggiuntivo per l'analisi bioinformatica. I dati ottenuti attraverso questo progetto saranno utilizzati dal PI per preparare domande di sovvenzione per caratterizzare sistematicamente i difetti molecolari sottostanti in pazienti con significativa evidenza di pedigree di una malattia genetica, o in pazienti con sindromi genetiche riconosciute di causa sconosciuta. I dati preliminari ottenuti attraverso questo progetto porteranno anche a ulteriori domande di sovvenzione per studiare il difetto identificato.

Il prelievo di sangue verrà eseguito sugli individui affetti, sui genitori sani e sui fratelli non affetti nel laboratorio di flebotomia presso l'ospedale pediatrico di UPMC o in altre strutture UPMC dove i pazienti sono visitati dal personale di laboratorio. Il prelievo di sangue non dovrebbe richiedere più di 5-10 minuti. Accordi alternativi possono essere presi con le persone e il loro laboratorio di flebotomia locale per ottenere i campioni e spedirli agli investigatori.