Реестр пациентов нейрогенетики

Для исследования будут рассматриваться пациенты, наблюдаемые в клинике нейрогенетики, с клиническим фенотипом или родословной, подтверждающей генетическое заболевание. Аутосомно-рецессивный тип наследования будет предполагаться, по крайней мере, двумя больными братьями и сестрами со здоровыми родителями, у которых также могут быть другие здоровые дети. Аутосомно-доминантное наследование будет предполагаться несколькими пораженными членами семьи в нескольких поколениях. Отсутствие семейного анамнеза может свидетельствовать об аутосомно-рецессивном наследовании или аутосомно-доминантном наследовании de novo.

Информированное согласие будет оформлено до проведения любых исследовательских процедур или генетического тестирования. Пациентам, наблюдаемым в клинике нейрогенетики, будет предложено принять участие в исследовании нейрогенетики во время их обычного визита в клинику. Родителей педиатрических пациентов, наблюдаемых в клинике, попросят дать письменное информированное согласие. После информированного согласия обезличенная информация о пациенте будет введена в базу данных членом исследовательской группы. Если участие в биорепозитории также будет одобрено, то имеющиеся хранящиеся образцы будут деидентифицированы и помещены в определенные лаборатории или в лабораторию-сотрудник.

В случае смерти известного пациента нейрогенетики можно обратиться к законному представителю (или ближайшему родственнику) умершего пациента с просьбой предоставить разрешение на включение данных исследования и хранящихся образцов в это исследование. Опять же, их защищенная медицинская информация (включая любые образцы, которые были получены клинически в результате биопсии или вскрытия) будет защищена и деидентифицирована для их участия.

Будут изучены ближайшие члены семьи (больной человек, больные и здоровые братья и сестры и родители) с целью изучения как минимум семьи в трио (мать, отец, больной ребенок). В некоторых случаях в семье может быть умерший человек с доступной ДНК из банка. Если семья заинтересована во включении этих образцов, письменное согласие будет получено от ближайших родственников умершего или от исполнителей наследственного имущества.

Семейный анамнез, свидетельствующий о генетическом заболевании, которое не диагностируется с помощью доступных методов диагностики, будет рассматриваться для исследования после обширной генетической оценки. Затронутые люди, помимо их пораженных и здоровых братьев и сестер, а также оба их родителя, будут рассматриваться для исследования.

Субъекты исследования будут осмотрены членом исследовательской группы для обсуждения протокола исследования и получения информированного согласия. Их также увидят в клинике, как только мы получим окончательные результаты исследования для генетического консультирования и обсуждения результатов. При необходимости они будут осмотрены в клинике по другим клиническим показаниям, не связанным с исследованием.

Методология:

Для цели 1: создана клиника нейрогенетики с 2 клиническими детскими неврологами и консультантом по генетическим вопросам, где будут оцениваться недиагностированные пациенты с потенциальными нейрогенетическими заболеваниями и будут назначены клинически подходящие тесты. Пациенты с диагностированными нейрогенетическими расстройствами также будут находиться под постоянным наблюдением и переоценкой по мере необходимости.

Для цели 2: будет получено информированное согласие и будет предоставлено предварительное генетическое консультирование. Будет назначено клинически подходящее тестирование, включая забор крови, сбор образцов мочи, сбор буккальных мазков и, при необходимости, образцы биопсии тканей. Образец ДНК от вышеуказанного тестирования, оставшийся после соответствующего клинического тестирования, будет использоваться для хранения в биорепозитории и для дальнейшего соответствующего исследовательского тестирования. Секвенирование следующего поколения, если оно клинически целесообразно, будет заказано в доступных коммерческих лабораториях, одобренных страховой компанией пациента. Если в страховом покрытии отказано, исследовательское тестирование будет назначено после информированного согласия и предварительного консультирования, которое должно быть проведено в наших совместных лабораториях.

Для Цели 3: будет поддерживаться база данных пациентов с обезличенной клинической информацией, лабораторными анализами, визуализирующими исследованиями и генетическими исследованиями. Биорепозиторий крови и других образцов ДНК/тканей будет поддерживаться в соответствующей клинической/сотрудничающей лаборатории. База данных пациентов облегчит идентификацию и набор потенциальных подходящих субъектов для участия в трансляционных исследованиях конкретных пациентов, чтобы помочь лучше очертить состояние пациентов или помочь в разработке потенциальной терапии в будущем.

В Университете Питтсбурга были определены сотрудники в нескольких различных областях, чтобы помочь с проведением исследований, тестированием нового поколения, анализом биоинформатики, исследователями фундаментальной науки, чтобы помочь с функциональным анализом потенциальных новых генов / вариантов неизвестного значения. Идея инициативы состоит в том, чтобы иметь возможность передавать данные нового генетического тестирования недиагностированных пациентов на лабораторный стол для функциональной характеристики — с надеждой, что это проложит путь к перепрофилированию доступных в настоящее время лекарств для персонализированного ухода за этими редкими пациентами или помощи. разработка новых методов лечения в будущем.

Экспериментальный подход:

Забор крови будет назначен в соответствии с клиническими показаниями, при этом для исследовательских целей будет взята дополнительная пробирка: до 20 мл цельной крови будет собрано в пробирки с ЭДТА. ДНК будет извлечена в соответствии со стандартными лабораторными протоколами. Для умерших мы будем использовать источник ДНК из банка, если таковой имеется. Ближайшие родственники подпишут доверенность на умерших лиц. Секвенирование всего экзома (амплификация и секвенирование экзома) и/или секвенирование всего генома будет проводиться в соответствии с лабораторным протоколом и будет отправлено в коммерческую лабораторию или лабораторию после консультации с одним из наших сотрудников/консультантов по этому протоколу. Пациентам, страховые компании которых не будут оплачивать клинические испытания, будет предложено исследование всего экзома в лаборатории сотрудников.

Анализ биоинформатики, предоставленный сотрудниками, будет использоваться для анализа необработанных данных из NGS. Стандартный анализ будет использоваться для поиска вариантов в определенных генах, которые, как известно, вызывают генетические нарушения. Любые найденные варианты полного экзома или секвенирования всего генома затем будут сравниваться с общедоступными экзомами/геномами из базы данных dbSNP, 1000 Genome Project и NHLBI (http://evs.gs.washington.edu/EVS/). чтобы исключить распространенные варианты, и будут сравниваться с данными, доступными в ClinVar (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/clinvar/), а также в ExAC (ExAC.broadinstitute.org). В анализе также будут использоваться варианты предсказания патогенности с использованием доступного программного обеспечения, такого как PolyPhen и SIFT. Сравнение вариантов, обнаруженных у больного человека, с вариантами, обнаруженными у каждого родителя, еще больше уменьшает количество вариантов-кандидатов. Для аутосомно-доминантных расстройств эта стратегия может обнаружить кодирующие варианты de novo, если предположить, что ни один из родителей не является неэкспрессирующим носителем расстройства. Напротив, при рецессивных заболеваниях каждый родитель должен быть носителем одного из болезнетворных вариантов, выявленных у пораженных детей. Для Х-сцепленных заболеваний мать должна быть носителем заболевания, если только оно не возникло de novo у пробанда. Также будет отмечена оценка сохранения, такая как оценка GERP (профилирование скорости эволюции генома). Изменение высококонсервативного остатка, скорее всего, будет функционально значимым. Гены с несколькими транскриптами потребуют специального рассмотрения. В этой ситуации оценка эффекта будет ограничена каноническими транскриптами, а варианты в генах-кандидатах затем будут подтверждены секвенированием по Сэнгеру в лаборатории, сертифицированной CLIA.

Оценка физиологической значимости: на основании опубликованных в литературе отчетов о подобных экспериментах мы ожидаем, что идентифицируем <10 генов-кандидатов и, возможно, всего один. Если идентифицировано более одного гена-кандидата, мы будем оценивать вероятную физиологическую значимость несколькими способами. Во-первых, аминокислотные изменения будут оцениваться на предмет сохранения в ходе эволюции. Изменение высококонсервативного остатка, скорее всего, будет функционально значимым. Далее мы оценим прогнозируемую экспрессию тканей путем изучения баз данных EST и «виртуальных нозерн-блотов». Аминокислотные изменения, которые, по прогнозам, значительно изменят структуру белка, будут дополнительно оценены с помощью функциональных исследований.

Временные рамки и последующие исследования. Предлагаемые исследования секвенирования могут быть завершены относительно целесообразно после получения образца. Дополнительное время потребуется для биоинформатического анализа. Данные, полученные в рамках этого проекта, будут использоваться PI для подготовки заявок на гранты для систематической характеристики лежащих в основе молекулярных дефектов у пациентов со значительными родословными, свидетельствующими о генетическом заболевании, или у пациентов с признанными генетическими синдромами неизвестной причины. Предварительные данные, полученные в рамках этого проекта, также приведут к дополнительным заявкам на получение гранта для изучения выявленного дефекта.

Забор крови будет проводиться у пострадавших лиц, здоровых родителей и здоровых братьев и сестер в лаборатории флеботомии в Детской больнице UPMC или в других учреждениях UPMC, где пациенты осматриваются персоналом лаборатории. Забор крови должен занимать не более 5-10 минут. Альтернативные договоренности могут быть достигнуты с отдельными лицами и их местной флеботомической лабораторией для получения образцов и отправки их исследователям.