Patiëntenregistratie neurogenetica

Patiënten die in de neurogeneticakliniek worden gezien met een klinisch fenotype of een stamboom die een genetische ziekte ondersteunt, komen in aanmerking voor de studie. Autosomaal recessieve overerving wordt gesuggereerd door ten minste twee aangedane broers en zussen met gezonde ouders die mogelijk ook andere niet-aangetaste kinderen hebben. Autosomaal dominante overerving zal worden gesuggereerd door meerdere getroffen familieleden in meerdere generaties. Het ontbreken van een familiegeschiedenis kan wijzen op autosomaal recessieve overerving of de novo autosomaal dominante overerving.

Geïnformeerde toestemming zal worden verkregen voorafgaand aan onderzoeksprocedures of genetische tests. Patiënten die in de neurogeneticakliniek worden gezien, zullen tijdens hun routinebezoek aan de kliniek worden benaderd over deelname aan de neurogeneticastudie. Ouders van pediatrische patiënten die in de kliniek worden gezien, zullen worden gevraagd om hun schriftelijke geïnformeerde toestemming te geven. Na geïnformeerde toestemming wordt de geanonimiseerde patiëntinformatie door een lid van het onderzoeksteam in een database ingevoerd. Als deelname aan de biorepository ook wordt goedgekeurd, worden beschikbare opgeslagen exemplaren geanonimiseerd en gelokaliseerd in de specifieke laboratoria of in een laboratorium van een medewerker

In het geval van een bekende Neurogenetics-patiënt die is overleden, kan de wettelijk bevoegde vertegenwoordiger (of naaste familie) van een overleden patiënt worden benaderd om toestemming te geven voor opname van onderzoeksgegevens en opgeslagen monsters in dit onderzoek. Nogmaals, hun beschermde gezondheidsinformatie (inclusief monsters die klinisch zijn verkregen uit biopsieën of bij autopsie) zal worden beveiligd en geanonimiseerd voor hun deelname.

Directe familieleden zullen worden bestudeerd (getroffen persoon, getroffen en niet-getroffen broers en zussen en ouders) met als doel ten minste een gezin in trio (moeder, vader, getroffen kind) te bestuderen. In sommige gevallen kan de familie beschikken over een overleden persoon met opgeslagen DNA. Als de familie geïnteresseerd is in het opnemen van deze monsters, zal schriftelijke toestemming worden verkregen van de nabestaanden van de overledene of de executeurs van de nalatenschap van de overledene.

Familiegeschiedenis die wijst op een genetische ziekte die niet gediagnosticeerd is met de beschikbare diagnosemethoden, zal na een uitgebreide genetische evaluatie in aanmerking worden genomen voor het onderzoek. Getroffen individuen naast hun getroffen en niet-getroffen broers en zussen en hun beide ouders zullen in aanmerking komen voor de studie.

De proefpersonen zullen worden gezien door een lid van het onderzoeksteam om het onderzoeksprotocol te bespreken en geïnformeerde toestemming te verkrijgen. Ze zullen ook in de kliniek worden gezien zodra we de definitieve resultaten van het onderzoek hebben voor erfelijkheidsadvisering en om de resultaten te bespreken. Indien nodig worden ze in de kliniek gezien om andere klinische redenen die geen verband houden met het onderzoek.

Methodologie:

Voor doel 1: Er is een neurogeneticakliniek opgezet met 2 klinische kinderneurologen en een genetisch adviseur, waar niet-gediagnosticeerde patiënten met een mogelijke neurogenetische ziekte zullen worden beoordeeld en klinisch geschikte tests zullen worden besteld. Patiënten met gediagnosticeerde neurogenetische aandoeningen zullen ook worden gevolgd voor langdurige zorg en herbeoordeling indien nodig.

Voor Doel 2: Geïnformeerde toestemming zal worden verkregen en erfelijkheidsadvisering voorafgaand aan het testen zal worden verstrekt. Klinisch geschikte tests zullen worden besteld, waaronder bloedafname, urinemonsterafname, buccale uitstrijkjes en indien nodig weefselbiopsiemonsters. DNA-monster van de bovenstaande tests dat overblijft na geschikte klinische tests zal worden gebruikt voor opslag in de biorepository en voor verdere geschikte onderzoekstests. Sequencing van de volgende generatie, indien klinisch geschikt, wordt besteld via beschikbare commerciële laboratoria, zoals goedgekeurd door de verzekeringsmaatschappij van de patiënt. Als verzekeringsdekking wordt geweigerd, zullen onderzoekstests worden besteld na geïnformeerde toestemming en pretest-counseling, te doen via onze samenwerkende laboratoria.

Voor doel 3: Er wordt een patiëntendatabase met geanonimiseerde klinische informatie, laboratoriumanalyses, beeldvormende onderzoeken en genetische onderzoeken bijgehouden. Een biorepository van bloed en andere DNA-/weefselmonsters zal worden bijgehouden in het geschikte klinische laboratorium/laboratorium van de medewerkers. De patiëntendatabase zal de identificatie en rekrutering van potentiële in aanmerking komende proefpersonen voor deelname aan patiëntspecifieke translationele onderzoeksstudies vergemakkelijken om de toestand van de patiënt beter af te bakenen of om te helpen bij mogelijke therapieontwikkeling in de toekomst.

Via de universiteit van Pittsburgh zijn op meerdere verschillende gebieden medewerkers geïdentificeerd om te helpen bij het aanbieden van onderzoek van de volgende generatie, analyse van bio-informatica, fundamentele wetenschappelijke onderzoekers om te helpen met functionele analyse van potentiële nieuwe genen / varianten van onbekende betekenis. De visie van het initiatief is om gegevens van nieuwe nieuwe genetische testen op niet-gediagnosticeerde patiënten naar de testbank te kunnen brengen voor functionele karakterisering - in de hoop dat dit de weg zou effenen voor het herbestemmen van momenteel beschikbare geneesmiddelen voor gepersonaliseerde zorg voor deze zeldzame patiënten of hulp ontwikkeling van nieuwe behandelingen in de toekomst.

Experimentele aanpak:

Bloedafname zal worden besteld zoals klinisch geïndiceerd met een extra buisje voor onderzoeksdoeleinden: Er wordt maximaal 20 ml volbloed verzameld in EDTA-buisjes. DNA zal worden geëxtraheerd volgens standaard laboratoriumprotocollen. Voor overleden personen zullen we, indien beschikbaar, een bewaarde DNA-bron gebruiken. Nabestaanden ondertekenen volmacht voor overleden personen. Whole Exome Sequencing (exome amplificatie en sequencing) en/of Whole Genome Sequencing zal worden uitgevoerd volgens het laboratoriumprotocol en zal worden verzonden naar een commercieel laboratorium of een laboratorium in overleg met een van onze medewerkers/consultants op dit protocol. Het hele exome-onderzoek via een samenwerkend laboratorium zal worden aangeboden aan patiënten van wie de verzekeringsaanbieders geen dekking bieden voor klinische tests.

De bio-informatica-analyse van medewerkers zal worden gebruikt om de ruwe gegevens van NGS te analyseren. Standaardanalyse zal worden gebruikt om te zoeken naar varianten in specifieke genen waarvan bekend is dat ze genetische aandoeningen veroorzaken. Alle gevonden varianten op hele exome of hele genoomsequencing zullen vervolgens worden vergeleken met openbaar beschikbare exomes/genomen uit de dbSNP-database, 1000 Genome Project en NHLBI (http://evs.gs.washington.edu/EVS/) om gemeenschappelijke varianten uit te sluiten en zal worden vergeleken met gegevens die beschikbaar zijn van ClinVar (//www.ncbi.nlm.nih.gov/clinvar/) en ExAC (ExAC.broadinstitute.org). Varianten pathogene voorspelling met behulp van beschikbare software zoals PolyPhen en SIFT zullen ook in de analyse worden gebruikt. Het vergelijken van varianten gevonden in een getroffen persoon met die gevonden in elke ouder vermindert het aantal kandidaat-varianten verder. Voor autosomaal dominante stoornissen kan deze strategie de novo coderingsvarianten ontdekken, ervan uitgaande dat geen van beide ouders drager is van de stoornis. Daarentegen moet bij recessieve aandoeningen elke ouder een van de ziekteverwekkende varianten dragen die bij de getroffen kinderen zijn geïdentificeerd. Voor X-gebonden aandoeningen moet de moeder drager zijn van de ziekte, tenzij deze de novo is opgetreden bij de proband. Conservatiescore zoals GERP-score (Genomic Evolutionary Rate Profiling) zal ook worden genoteerd. Verandering van een sterk geconserveerd residu is waarschijnlijker functioneel significant. Genen met meerdere transcripten vereisen speciale aandacht. In deze situatie zal de effectschatting beperkt zijn tot die van canonieke transcripties, varianten in kandidaatgenen zullen vervolgens worden bevestigd door Sanger-sequencing in een CLIA-gecertificeerd laboratorium.

Beoordeling van fysiologische relevantie: op basis van gepubliceerde literatuurrapporten van vergelijkbare experimenten verwachten we dat we <10 kandidaat-genen zullen identificeren en misschien zelfs slechts één. Als er meer dan één kandidaat-gen wordt geïdentificeerd, zullen we de waarschijnlijke fysiologische relevantie op een aantal manieren beoordelen. Ten eerste zullen aminozuurveranderingen worden beoordeeld op behoud gedurende de evolutie. Verandering van een sterk geconserveerd residu is waarschijnlijker functioneel significant. Vervolgens zullen we de voorspelde weefselexpressie beoordelen door onderzoek van EST-databases en "virtuele Northern-blots". Aminozuurveranderingen waarvan wordt voorspeld dat ze de eiwitstructuur aanzienlijk zullen veranderen, zullen verder worden beoordeeld door functionele studies uit te voeren.

Tijdsbestek en daaropvolgende onderzoeken: de voorgestelde sequencing-onderzoeken kunnen relatief snel worden voltooid zodra het monster is verkregen. Er is extra tijd nodig voor bioinformatische analyse. Gegevens verkregen via dit project zullen door de PI worden gebruikt om subsidieaanvragen voor te bereiden om systematisch de onderliggende moleculaire defecten te karakteriseren bij patiënten met significant stamboombewijs van een genetische aandoening, of bij patiënten met erkende genetische syndromen met onbekende oorzaak. Voorlopige gegevens die via dit project worden verkregen, zullen ook leiden tot aanvullende subsidieaanvragen om het geïdentificeerde defect te bestuderen.

De bloedafname zal worden gedaan bij de getroffen personen, gezonde ouders en onaangetaste broers en zussen in het aderlatingslaboratorium in het kinderziekenhuis van UPMC of andere UPMC-faciliteiten waar patiënten worden gezien door het laboratoriumpersoneel. De bloedafname mag niet langer dan 5-10 minuten duren. Er kunnen alternatieve regelingen worden getroffen met personen en hun plaatselijk aderlatingslaboratorium om de monsters te verkrijgen en naar de onderzoekers te verzenden.