Kliniczne i genetyczne badania kardiomiopatii rozstrzeniowej

Tytuł:

Kliniczne i genetyczne badania kardiomiopatii rozstrzeniowej

Tło:

Kardiomiopatia rozstrzeniowa (DCM) to ciężka choroba mięśnia sercowego charakteryzująca się upośledzoną funkcją pompowania i rozstrzeniem lewej komory bez wyraźnej przyczyny, takiej jak nadciśnienie, choroba niedokrwienna serca lub wada zastawek serca. Pacjenci często skarżą się na duszności, obrzęki i męczliwość. Pierwszym objawem choroby mogą być ciężkie zaburzenia rytmu serca bez żadnych poprzedzających objawów, a DCM nie jest rzadką przyczyną nagłej, nieoczekiwanej śmierci. DCM jest częstym powodem przeszczepów serca, a rokowanie jest ciężkie, choć poprawiło się w ostatnich dziesięcioleciach dzięki wdrożeniu nowoczesnego leczenia niewydolności serca.

Częstość występowania DCM wynosi około 1:2500 w świecie zachodnim, a liczne badania przesiewowe krewnych pierwszego pokolenia pacjentów z DCM wykazały, że w 30-50% przypadków udało się zidentyfikować co najmniej jednego innego krewnego z tą samą chorobą. Dziedziczenie jest często dominujące iw tym momencie odnotowano mutacje związane z chorobą w ponad 40 różnych genach. Badania kliniczne dotkniętych rodzin wykazały, że ekspresja choroby jest różna, od bardzo krytycznych objawów i zmian w sercu do dyskretnych zmian w sercu bez towarzyszących objawów. Ponadto czas pojawienia się DCM może być bardzo różny nawet w obrębie tej samej rodziny, a choroba może objawiać się od wczesnego dzieciństwa do późnej dorosłości.

Nowsze badania wskazują, że podgrupa około 10-15% dziedzicznych przypadków DCM ma większą częstość występowania ciężkich zaburzeń rytmu serca, a tym samym gorsze rokowanie. U znacznej części tych rodzin choroba jest spowodowana mutacją genetyczną w określonym genie kodującym białko błony jądrowej, a mutacja ta jest oznaczona jako lamin A/C. Rozpoznanie związku między genotypem a obrazem klinicznym choroby (fenotypem) stworzyło podstawę algorytmów klinicznych i umożliwiło poprawę zindywidualizowanej stratyfikacji ryzyka i wyboru leczenia.

Status:

Istnieje powszechna zgoda co do oferowania badań przesiewowych w kierunku chorób serca krewnym młodszych pacjentów z DCM, aby móc wykryć chorobę przed wystąpieniem objawów iw razie potrzeby rozpocząć wczesne leczenie, a tym samym uniknąć poważnych powikłań choroby i poprawić rokowanie. W rodzinach, w których badania kliniczne nie ujawniły żadnych innych krewnych z objawami choroby, nie jest jasne, czy dalsze kontrole pozornie zdrowych krewnych przynoszą jakiekolwiek korzyści w celu ujawnienia możliwego późniejszego debiutu choroby. Mamy nadzieję, że badania genetyczne mogą pomóc w wyjaśnieniu tej kwestii. Jeśli możliwe jest zidentyfikowanie mutacji genetycznej związanej z chorobą u pacjenta z DCM, możliwe byłoby zaoferowanie krewnym diagnostyki genetycznej, a tym samym zidentyfikowanie nosicieli mutacji zagrożonych rozwojem choroby i zaoferowanie tym krewnym odpowiedniej kontroli klinicznej i monitorowania choroby, podczas gdy krewni bez mutacji mogą zostać zwolnieni bez dalszych badań.

Do niedawna oferowanie rutynowej diagnostyki genetycznej nie było technicznie i finansowo możliwe ze względu na dużą liczbę genów związanych z chorobą i nieznaną w tym momencie liczbę niezidentyfikowanych genów związanych z DCM. Na szczęście w ciągu ostatnich kilku lat nastąpił rewolucyjny rozwój technologii sekwencjonowania DNA, który umożliwił szybkie i niedrogie badanie niemal nieograniczonej liczby genów w dużych kohortach pacjentów. Technologia ta nosi nazwę „sekwencjonowania nowej generacji” (NGS) i może być również wykorzystywana do odkrywania nowych genów związanych z chorobami i przeprowadzania badań powiązań genetycznych.

Motywacja:

Główny opiekun projektu, profesor Jens Mogensen, od 2010 roku bierze udział w finansowanym przez UE projekcie badawczym 7PR o nazwie INHERITANCE (INTegrated HEart Research In TrANslational genetics and Cardiomyopathies in Europe). Celem projektu jest wykonanie badań klinicznych i genetycznych pacjentów z DCM. Uczestnicy projektu pochodzą z 11 uznanych na arenie międzynarodowej europejskich ośrodków prowadzonych przez profesora Arbustiniego z Pawii we Włoszech (www.inheriatanceproject.eu). Dzięki technologii NGS w ramach projektu możliwe było wykonanie badań genetycznych na 800 europejskich pacjentach z DCM w 42 znanych genach związanych z chorobą. Ponadto uwzględniono 34 geny kandydujące, które z teoretycznego punktu widzenia mogą być nowymi genami związanymi z chorobami. Duńska kohorta dostarczyła 140 dobrze scharakteryzowanych pacjentów z DCM z Fionii i Jutlandii.

Surowe dane NGS wykonane przez grupę profesora Katusa w Heidelbergu w Niemczech są oceniane przez bioinformatyków na wydziale genetyki klinicznej w Vejle, którzy przetwarzają dane dotyczące sekwencjonowania duńskich pacjentów. Pierwsze wyniki to procesy, a ostateczne rezultaty mają być dostępne latem 2014 r.

Duńska kohorta DCM charakteryzuje się obecnością około 50% pacjentów z HTx i 50% ze stabilną chorobą. Umożliwia to porównanie etiologii genetycznej między pacjentami z kolejnym przeszczepem i pacjentami bez przeszczepu, a tym samym uzyskanie wrażenia związku między rokowaniem a występowaniem różnych mutacji w niektórych genach.

Zamiar:

1. Przeprowadzanie badań klinicznych i genetycznych pacjentów z DCM i ich krewnych, aby móc:

1a. Zbadaj częstość występowania rodzinnych typów DCM

1b. Zbadaj wydajność kaskadowych badań genetycznych i klinicznych

2. Opisać korelacje fenotypu genotypu, w tym możliwe różnice w genotypie wśród pacjentów po przeszczepie w porównaniu z pacjentami bez przeszczepu.

3. Zbadaj, czy u osób genopozytywnych w sercu występują subtelne zmiany, które nie spełniają konwencjonalnych kryteriów diagnostycznych ocenianych za pomocą zaawansowanej echokardiografii.

Harmonogram badań:

Badania kliniczne pacjentów indeksowych:

Do kohorty włączono już 109 probantów DCM, a wszystkie dane są gromadzone w bazie danych.

Badania kliniczne krewnych pacjentów z indeksem:

1. Bliscy otrzymają konwencjonalne badanie kliniczne zgodnie z wytycznymi, EKG i echokardiografię. Jeśli jest to wskazane, zgodnie z wytycznymi klinicznymi zostanie wykonane badanie MRI lub badania inwazyjne.
2. Konwencjonalna echokardiografia: Konwencjonalna dwuwymiarowa (2D), tkankowa i dopplerowska echokardiografia dopplerowska zostanie wykorzystana do oceny funkcji skurczowej i rozkurczowej lewej komory oraz stanu drogi odpływu lewej komory (LVOT). Badania zostaną przeprowadzone na medycznym aparacie ultrasonograficznym Philips Epiq7 i zapisane cyfrowo do późniejszej ślepej analizy. Badanie zostanie przeprowadzone zgodnie z krajowymi wytycznymi, dlatego rejestruje się projekcję przymostkową w osi długiej z powiększeniem LVOT, a następnie projekcję w osi krótkiej przymostkowej zastawki aortalnej, zastawki mitralnej i poziomu mięśnia brodawkowatego. Od wierzchołka zapis projekcji 4-komorowej, projekcji wierzchołkowej 2-komorowej i projekcji wierzchołkowej w osi długiej. Podczas nagrywania 2D zapisywane są dwie kolejne pętle. Wykonuje się również falę ciągłą (CW) Doppler przez zastawkę aortalną i zastawkę trójdzielną, falę pulsacyjną (PW) przez LVOT i napływ mitralny. Wykonuje się PW Doppler tkankowy bocznego i przyśrodkowego pierścienia mitralnego. Podczas wykonywania badań dopplerowskich stosuje się prędkość przemiatania 100 mm/s z jednoczesną rejestracją EKG. Rejestruje się i zapisuje pięć kolejnych uderzeń serca. Ponadto rejestrowany jest kolorowy Doppler zastawki aorty, zastawki mitralnej i trójdzielnej w celu oszacowania stopnia niedomykalności dla każdej zastawki. Więcej niż łagodna niedomykalność mitralna będzie dalej oceniana ilościowo za pomocą efektywnego otworu niedomykalności (ERO).

Zaawansowana echokardiografia: Zoom lewej komory z szybkością 60-100 fps zarejestrowanymi w wierzchołkowej 4-jamowej, 2-jamowej i wierzchołkowej osi długiej zostanie wykonany i zapisany do późniejszej ślepej analizy z analizą śledzenia plamek, oceną skrętu i skręcenia oraz globalną odkształcenie podłużne (GLS). Ponadto zostanie zapisany powiększony widok lewego przedsionka w widokach 4-jamowych i 2-jamowych oraz wykonane zostaną trójwymiarowe (3D) widoki lewej komory, prawej komory i lewego przedsionka.

Harmonogram i kamienie milowe dla pozostałych badań klinicznych:

Oczekuje się, że krewni włączonych pacjentów z DCM otrzymają możliwość udziału w tym badaniu. Z doświadczenia wynika, że ​​przeciętnie około 4 krewnych pacjentowi zostanie zaproponowane badanie kliniczne, zatem do wykonania pozostaje około 480 badań klinicznych. Badania kliniczne zostaną przeprowadzone na oddziałach kardiologii Szpitala Uniwersyteckiego w Odense (OUH) i Szpitala Uniwersyteckiego w Aarhus (AUH) we współpracy z DMSc Hansem Eiskjaerem. Egzaminy mają zakończyć się we wrześniu 2015 roku. Krewni będą na bieżąco informowani o wynikach genetycznych i otrzymają poradę genetyczną zgodnie ze zwykłymi wytycznymi.

Praktyczne warunki do wykonania badań klinicznych:

Niezbędna ekspertyza medyczna i niezbędny sprzęt medyczny muszą być dostępne na oddziałach kardiologii, o których mowa powyżej.

Badania genetyczne:

W przypadkach, w których zidentyfikowana zostanie przypuszczalna mutacja związana z chorobą, a kilku członków rodziny w tej samej rodzinie ma DCM, zostanie przeprowadzone sekwencjonowanie Sangera odpowiednich członków rodziny. Wyniki zostaną wykorzystane w spójnej ocenie w celu oszacowania, czy istnieje wystarczająca ilość dowodów, aby sklasyfikować zmienność sekwencji jako zdecydowanie związaną z chorobą lub jako wariant o nieznanym znaczeniu.

Harmonogram i kamienie milowe badań genetycznych:

Oczekuje się, że ostateczne wyniki sekwencjonowania NGS będą dostępne wiosną 2014 r. Oczekuje się, że sekwencjonowanie członków rodziny zostanie przeprowadzone równolegle z badaniami klinicznymi.

Praktyczne przesłanki do wykonania badań genetycznych:

Niezbędna ekspertyza w zakresie biologii molekularnej i niezbędny sprzęt muszą być dostępne na oddziale genetyki klinicznej szpitala Vejle.

Opiekunowie:

Główny przełożony: profesor, DMSc, Jens Mogensen, oddział kardiologii OUH Współkierownik: DMSc Jacob Moeller, oddział kardiologii OUH Współkierownik: DMSc Hans Eiskjaer, oddział kardiologii AUH

Względy etyczne:

Jest prawdopodobne, że uczestnicy badania skorzystają z wyników w zakresie ulepszonego doradztwa indywidualnego i stratyfikacji ryzyka. Jeśli uczestnicy nie życzą sobie poznać konstytucji genetycznej swojej lub swoich bliskich, zostanie to uszanowane, a względy diagnostyczne i lecznicze będą zgodne z obowiązującymi międzynarodowymi wytycznymi. To przełożeni i inne osoby odpowiedzialne za postrzeganie projektu, że możliwe korzyści przeważają nad ryzykiem i skutkami ubocznymi tego badania. Projekt został zatwierdzony przez Komitet ds. Etyki Badań nad Zdrowiem w regionie centralnej Danii, a ponadto został zatwierdzony przez Duńską Agencję Ochrony Danych.