Identyfikacja nowych genów kandydujących u pacjentów z chorobą mitochondrialną za pomocą analizy chromosomów o wysokiej rozdzielczości na chipie DNA (ACPA HR)

Choroby mitochondrialne są złożonymi chorobami o dużej heterogeniczności klinicznej i genetycznej, a ich diagnoza jest trudna.

Zakład Genetyki Medycznej zajmuje się diagnostyką tych chorób. Od 2006 roku jest ośrodkiem referencyjnym chorób mitochondrialnych na poziomie krajowym, a ostatnio został zatwierdzony w ramach konkursu na projekty „Europejska sieć referencyjna (ERN) ds. chorób rzadkich”, EURO-NMD, wspieranego przez Szpital Uniwersytecki w Nicei. Rutynowa strategia diagnostyczna opiera się na wysokowydajnej analizie sekwencjonowania mitochondrialnego DNA (mtDNA) i panelu 281 docelowych genów „mitochondriopatii”. Gdy te analizy są ujemne, w warunkach badawczych można przeprowadzić analizę egzomu (wysokoprzepustowe sekwencjonowanie wszystkich eksonów w genomie). Do tej pory około 40% analizowanych pacjentów pozostaje bez diagnozy genetycznej. Rzeczywiście, nie pozwala na identyfikację dużych odmian typu delecji, duplikacji lub typu CNV (zmiana liczby kopii). Ponadto, ukierunkowane tylko na eksony, sekwencjonowanie egzomu nie pozwala na wykrycie mutacji intronowych lub zlokalizowanych w regionach regulatorowych.

Identyfikacja CNV jest możliwa dzięki analizie chromosomów na chipie DNA (CADC). Ta uznana technika jest rutynowo stosowana w laboratorium. Badacze używają chipów o minimalnej rozdzielczości około 13 KB do badania całego genomu CNV u pacjentów z zaburzeniami rozwojowymi. Jednak ta rozdzielczość jest niewystarczająca do wykrycia przeróbek rzędu wielkości eksonu. Istnieją czipy DNA o wysokiej rozdzielczości, kompatybilne z naszą platformą, które umożliwiłyby badaczom dokładniejszą wizualizację mniejszych przegrupowań, których nie można było zidentyfikować za pomocą analizy egzomu. Połączona strategia exome/CADC dowiodła już swojej skuteczności w diagnozowaniu różnych chorób poprzez zwiększenie wydajności.

W tym kontekście badacze zamierzają zastosować tę strategię w tym nieinterwencyjnym badaniu na serii 15 pacjentów z chorobą mitochondrialną, którzy pozostają niezdiagnozowani po analizie mtDNA, panelu genów i egzomu. Będą testować 2 rodzaje pacjentów:

• W pierwszej serii, której choroba ma być przenoszona w sposób autosomalny recesywny, zidentyfikowano tylko jeden wariant heterozygotyczny w genie już opisanym w porównywalnym obrazie klinicznym. Jest zatem możliwe, że ci pacjenci są nosicielami drugiego allelu CNV, którego sekwencjonowanie egzomu nie mogło zidentyfikować.
• W drugiej serii analiza egzomu nie pozwoliła na identyfikację pojedynczego odpowiedzialnego genu (kilka genów kandydujących bez żadnej pewności co do patogenności genu (genów) lub wariantu (ów))