Identificatie van nieuwe kandidaat-genen bij patiënten met mitochondriale ziekte door hoge resolutie chromosoomanalyse op DNA-chip (ACPA HR)

Mitochondriale ziekten zijn complexe ziekten met een grote klinische en genetische heterogeniteit en de diagnose ervan is moeilijk.

De afdeling Medische Genetica omvat onder meer de diagnostiek van deze ziekten. Het is sinds 2006 een referentiecentrum voor mitochondriale ziekten op nationaal niveau en werd onlangs goedgekeurd in het kader van de projectoproep "Europees referentienetwerk (ERN) voor zeldzame ziekten", EURO-NMD, ondersteund door het Universitair Ziekenhuis van Nice. De routinematige diagnostische strategie is gebaseerd op high-throughput mitochondriaal DNA (mtDNA) sequencing-analyse en een panel van 281 gerichte "mitochondriopathieën" genen. Wanneer deze analyses negatief zijn, kan een exoomanalyse (high throughput sequencing van alle exons in het genoom) worden uitgevoerd in een onderzoekssetting. Tot op heden blijft ongeveer 40% van de geanalyseerde patiënten zonder genetische diagnose. Het maakt het inderdaad niet mogelijk om grote variaties van het type verwijdering, duplicatie of CNV (copy number variatie) te identificeren. Bovendien maakt exome-sequencing, dat zich alleen op exons richt, de detectie van intronische of gelokaliseerde mutaties in regulerende regio's niet mogelijk.

De identificatie van CNV's wordt mogelijk gemaakt door chromosomale analyse op een DNA-chip (CADC). Deze erkende techniek wordt routinematig gebruikt in het laboratorium. De onderzoekers gebruiken chips met een minimale resolutie van ongeveer 13Kb voor de genoombrede studie van CNV's bij patiënten met ontwikkelingsstoornissen. Deze resolutie is echter onvoldoende om rework-gebeurtenissen in de orde van grootte van een exon te detecteren. Er zijn DNA-chips met hoge resolutie, compatibel met ons platform, waarmee de onderzoekers kleinere herschikkingen nauwkeuriger kunnen visualiseren die niet konden worden geïdentificeerd door exome-analyse. De gecombineerde exome/CADC-strategie heeft zijn effectiviteit al bewezen bij het diagnosticeren van verschillende ziekten door de opbrengst te verhogen.

In deze context willen de onderzoekers deze strategie gebruiken in deze niet-interventionele studie bij een reeks van 15 patiënten met mitochondriale ziekte die niet gediagnosticeerd blijven na analyse van mtDNA, genenpanel en exoom. Ze zullen 2 soorten patiënten testen:

• In de eerste serie, waarvan wordt verondersteld dat de ziekte autosomaal recessief wordt overgedragen, werd slechts één heterozygote variant geïdentificeerd in een gen dat al in een vergelijkbaar klinisch beeld is beschreven. Het is daarom mogelijk dat deze patiënten drager zijn van het tweede allel van een CNV, dat de exome-sequencing niet kon identificeren.
• In de tweede reeks liet de exome-analyse niet toe om één enkel verantwoordelijk gen te identificeren (meerdere kandidaatgenen zonder enige zekerheid over de pathogeniciteit van de gen(en) of variant(en))