ΑΝΑΠΑΡΑΓΩΓΙΚΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ 5 Έλεγχος Φορείας Γενετικών Νοσημάτων/Συνδρόμων

Συνιστά τον προληπτικό έλεγχο ζευγαριών-υποψήφιων γονέων για φορεία μεταλλάξεων, οι οποίες υπό συνθήκες κληρονομήσεως, συνδέονται με την πρόκληση γενετικών νοσημάτων και συνδρόμων στους απογόνους τους. Το εργαστήριο μας είναι σε θέση να ελέγξει έως και 3200 γενετικές ασθένειες, επιλεγμένες βάσει της τρέχουσας επίπτωσης τους στον παγκόσμιο πληθυσμό, καθώς και συστάσεων από διεθνείς επιστημονικούς φορείς (ACMG, ACOG). Οι ασθένειες αυτές δύναται να ελεγχθούν μεμονωμένα, κατόπιν ιατρικών και επιδημιολογικών ενδείξεων, με χαρακτηριστικότερο παράδειγμα για τη χώρα μας τη μεσογειακή αναιμία και την κυστική ίνωση, ή συγκεντρωτικά (διευρυμένος έλεγχος γενετικών νοσημάτων/συνδρόμων).

Μοριακή διερεύνηση αιμοσφαιρινοπαθειών.

  • Ως αιμοσφαιρινοπάθειες, ορίζονται οι αιματολογικές διαταραχές που οφείλονται σε ανεπάρκεια της αιμοσφαιρίνης, της πρωτεΐνης του αίματος που είναι υπεύθυνη για τη δέσμευση και μεταφορά του οξυγόνου στους διάφορους ιστούς του σώματος. Η ανεπάρκεια της αιμοσφαιρίνης μπορεί να οφείλεται είτε σε μειωμένη παραγωγής της, είτε σε μειωμένη λειτουργικότητα της, οδηγώντας σε καταστάσεις αναιμίας ποικίλης βαρύτητας.
  • Η ανεπάρκεια μπορεί να αφορά οποιονδήποτε από τους τύπους της αιμοσφαιρίνης που εκφράζονται στην εμβρυϊκή και ενήλικη ζωή (α, β, γ, δ και ε) και οφείλονται σε μεταλλάξεις στα αντίστοιχα γονίδια που τις κωδικοποιούν. Οι πιο συχνές αιμοσφαιρινοπάθειες αφορούν μεταλλάξεις στα γονίδια των α, β και δ σφαιρινών που οδηγούν στην εκδήλωση α μεσογειακής αναιμίας, β μεσογειακής ή δρεπανοκυτταρικής αναιμίας και δβ μεσογειακής αναιμίας, αντιστοίχως. Εκατοντάδες διαφορετικές μεταλλάξεις έχουν ταυτοποιηθεί μέχρι σήμερα, οι οποίες οδηγούν σε διαφορετικής βαρύτητας εκδήλωση αναιμίας στους φορείς τους, που μπορεί να κυμαίνεται από ασυμπτωματική έως ασύμβατη για τη ζωή.
  • Οι μεσογειακές αναιμίες, γνωστές και ως θαλασσαιμίες, αποτελούν τη πιο συχνή κατηγορία γενετικών ασθενειών στην Ελλάδα με το μέσο όρο φορέων να αγγίζει το 8%. Σε ορισμένες περιοχές ωστόσο, μεταξύ αυτών και το νησί της Ρόδου, το ποσοστό αυτό ανέρχεται στο 15-20%. Κληρονομούνται με αυτοσωμικό υπολειπόμενο τρόπο, γεγονός που σημαίνει ότι για να πάσχει ένα άτομο από θαλασσαιμία θα πρέπει να φέρει στα αλληλόμορφα γονίδια σφαιρινών και των δύο ομολόγων χρωμοσωμάτων τουλάχιστον έναν τύπο μετάλλαξης που να επηρεάζει την παραγωγή ή λειτουργικότητα της εκάστοτε πρωτεΐνης. Συγκεκριμένα, στις περιπτώσεις της β μεσογειακής και της δρεπανοκυτταρικής αναιμίας θα πρέπει και τα δύο αλληλόμορφα γονίδια της β σφαιρίνης να φέρουν μία παθογόνο μετάλλαξη, που στη β μεσογειακή αναιμία σχετίζεται με μειωμένη διαθεσιμότητα της β αιμοσφαιρίνης ενώ στη δρεπανοκυτταρική αναιμία με μειωμένη λειτουργικότητα της. Στην περίπτωση της α μεσογειακής αναιμίας θα πρέπει να έχει διαταραχθεί η γενετική ακεραιότητα σε 2 (ετερόζυγη α μεσογειακή αναιμία 1) ή 3 (αιμοσφαιρινοπάθεια Η) από τα 4 συνολικά γονίδια α σφαιρίνης, οδηγώντας στην εκδήλωση ήπιας και βαριάς μορφής αναιμίας, αντίστοιχα. Στην περίπτωση απώλειας λειτουργικότητας και των 4 γονιδίων α σφαιρίνης έχουμε την εκδήλωση μείζονος α μεσογειακής αναιμίας, μίας κατάστασης ασύμβατης με την εξωμήτρια ζωή. Τέλος, στην περίπτωση της δβ μεσογειακής αναιμίας, οι πάσχοντες εμφανίζουν συνήθως έλλειψη και των δύο αλληλομόρφων των γονιδίων της β και δ σφαιρίνης, η οποία ωστόσο οδηγεί σε εκδήλωση ήπιας αναιμίας (ενδιάμεσης βαρύτητας μεταξύ φορέων και πασχόντων β μεσογειακής αναιμίας), λόγω αντιρροπιστικής αύξησης της έκφρασης του γονιδίου γ σφαιρίνης και μερική αναπλήρωση του ρόλου της HbA (α2β2) και HbA2 (α2δ2) αιμοσφαιρίνης από την εμβρυϊκή HbF (α2γ2) αιμοσφαιρίνη.
  • Η διερεύνηση ύπαρξης μεσογειακής αναιμίας ξεκινάει μέσω της διενέργειας κατάλληλων αιματολογικών (π.χ. RBC, HCT, HGB, MCV, MCH, MCHC, RDW-CV) και βιοχημικών εξετάσεων (π.χ. Fe, Ferr, ηλεκτροφόρηση Hb, ποσοτικός προσδιορισμός HbA2). Σε περίπτωση ανώμαλων αποτελεσμάτων που υποδεικνύουν την ύπαρξη κάποιας αιμοσφαιρινοπάθειας, ο εξεταζόμενος παραπέμπεται για μοριακό έλεγχο προκειμένου να διαπιστωθεί και να ταυτοποιηθεί η γενετική βάση της υποφαινόμενης αναιμίας. Ωστόσο, μερικές μεταλλάξεις αν και προκαλούν κλινική νόσο σε κατάσταση ομοζυγωτίας ή σύνθετης ετεροζυγωτίας, σε ετεροζυγωτία (φορεία) έχουν ήπια ή και καθόλου επίδραση στους παραπάνω αιματολογικούς και βιοχημικούς δείκτες, με αποτέλεσμα να κληρονομούνται στους απογόνους απαρατήρητες. Υπολογίζεται ότι 90% των φορέων μεταλλάξεων για α-θαλασσαιμία και το 6% των φορέων μεταλλάξεων για β-αιμοσφαιρινοπάθειες δεν ανιχνεύονται με τον παραδοσιακό αιματολογικό/βιοχημικό έλεγχο διαλογής (screening).
  • Η υψηλή γενετική ετερογένεια των μεταλλάξεων που έχουν χαρακτηριστεί στα γονίδια των α και β σφαιρινών (ελλείψεις, ενθέσεις, σημειακές μεταλλάξεις), καθιστά τη μοριακή διάγνωση των αιμοσφαιρινοπαθειών μία ιδιαίτερα προκλητική και απαιτητική δοκιμασία. Το εργαστήριο μας χρησιμοποιεί την πλέον αξιόπιστη μέθοδο ανάλυσης μεταλλάξεων PCR-DGGE, όπως έχει προταθεί από το Δρ. Καναβάκη, η οποία αποτελεί και τη μέθοδο εφαρμογής του Χωρέμειου Ερευνητικού Εργαστηρίου στο Νοσοκομείο Παίδων «Αγία Σοφία». Με τη μέθοδο αυτή εξασφαλίζεται όχι μόνο η ανίχνευση των πλέον συχνών μεταλλάξεων μεσογειακής αναιμίας, αλλά και σπανιότερων ή ακόμα και νέων μεταλλαγών που διαταράσσουν τη φυσιολογική αλληλουχία των γονιδίων με πιθανό παθολογικό αντίκτυπο στην παραγόμενη αιμοσφαιρίνη. Με αυτόν τον τρόπο, παρέχουμε τη μεγαλύτερη δυνατή κάλυψη (>99,9%) ανίχνευσης μεταλλάξεων αιμοσφαιρινοπαθειών, αυξάνοντας στο μέγιστο την αξιοπιστία των αποτελεσμάτων μας.
  • Δείγμα: περιφερικό αίμα σε EDTA.
  • Χρόνος απάντησης: 7-10 εργάσιμες ημέρες.

Έλεγχος μεταλλάξεων κυστικής ίνωσης. 

  • Η κυστική ίνωση (ΚΙ) είναι μία πολυοργανική νόσος, που επηρεάζει κυρίως τους πνεύμονες, το πάγκρεας και το συκώτι, μειώνοντας σημαντικά το προσδόκιμο ζωής των πασχόντων (μέσος όρος 40 έτη). Μέχρι στιγμής δεν υπάρχει αποτελεσματική θεραπεία για την αντιμετώπισης της νόσου και η όποια αγωγή έχει συμπτωματικό χαρακτήρα.
  • Αποτελεί το συχνότερο κληρονομικό νόσημα των λευκών πληθυσμών, εμφανίζοντας αυτοσωμική υπολειπόμενη κληρονομικότητα. Στην Ελλάδα 4-5% του πληθυσμού είναι ασυμπτωματικοί φορείς, ενώ ο επιπολασμός της νόσου ανέρχεται στη 1 στις 2000-2500 γεννήσεις. Πρακτικά αυτό σημαίνει ότι στην Ελλάδα γεννιούνται κάθε χρόνο 50-55 παιδιά με κυστική ίνωση (περίπου 1 παιδί κάθε εβδομάδα).
  • Η ΚΙ οφείλεται σε μεταλλάξεις στο γονίδιο CFTR, που κωδικοποιεί για έναν δίαυλο ιόντων Cl, που οδηγούν στην παραγωγή ανώμαλης πρωτεΐνης, που είτε αδυνατεί να εκφραστεί σωστά στην επιφάνεια των κυττάρων, είτε φέρει επηρεασμένη λειτουργία. Μέχρι σήμερα έχουν ταυτοποιηθεί περισσότερες από 1900 μεταλλάξεις από τις οποίες μία (ΔF508) απαντάται παγκοσμίως σε ποσοστό 66-70%, άλλες 4 (G542X, G551D, N1303K, W1282X) σε συγκεντρωτικό ποσοστό 6.5% και όλες οι υπόλοιπες σε συγκεντρωτικό ποσοστό 23.5-27.5%.
  • Στη Ελλάδα, οι 4 συχνότερες μεταλλάξεις κατά φθίνουσα σειρά είναι οι ΔF508 (54,5%), G21+1GT (6,3%), G542X (3,9%) και N1303K (2,3%).
  • Για να γεννηθεί ένα παιδί με κυστική ίνωση θα πρέπει και οι δύο γονείς να φέρουν στα χρωμοσώματά τους τουλάχιστον μία παθολογική μετάλλαξη του γονιδίου CFTR.  Όταν και οι δύο γονείς είναι φορείς μίας μετάλλαξης, η πιθανότητα να αποκτήσουν παιδί πάσχον από κυστική ίνωση είναι 25%, ενώ αν ο ένας γονέας είναι φορέας και ο άλλος πάσχων, η πιθανότητα να γεννηθεί παιδί με τη νόσο ανέρχεται στο 50%.
  • Πρόσφατα, ο οργανισμός τροφίμων και φαρμάκων Αμερικής (FDA) ενέκρινε την κυκλοφορία νέων φαρμάκων έναντι της κυστικής ίνωσης (π.χ. ivacaftor), τα οποία ενδείκνυνται στοχευμένα σε ασθενείς με συγκεκριμένες μεταλλάξεις της νόσου, καθώς δρουν μέσω της διάσωσης σε μοριακό επίπεδο της λειτουργίας της πρωτεΐνης CFTR. Τα φάρμακα αυτά είναι πολλά υποσχόμενα και αυξάνουν περαιτέρω το προσδόκιμο ζωής των ασθενών με ΚΙ.
  • Λόγω της γενετικής ποικιλομορφίας της νόσου, ο έλεγχος των μεταλλάξεων κυστικής ίνωσης προσφέρεται σε τέσσερα βασικά πακέτα εξετάσεων:
    • Έλεγχος CF55: περιλαμβάνει την ανάλυση της πιο κοινής μετάλλαξης της ΚΙ ΔF508 που στην Ελλάδα απαντάται σε ποσοστό ≈55%.
    • Έλεγχος CF80: περιλαμβάνει την ανάλυση ενός πάνελ≈100 μεταλλάξεων της ΚΙ που απαντώνται στην Ελλάδα συγκεντρωτικά σε ποσοστό ≈80%.
    • Έλεγχος CF90: περιλαμβάνει την ανάλυση ενός πάνελ ≈190 μεταλλάξεων της ΚΙ που απαντώνται στην Ελλάδα συγκεντρωτικά σε ποσοστό ≈90%.
    • Έλεγχος CF100: περιλαμβάνει την αλληλούχιση ολόκληρου του γονιδίου CFTR.
  • Δείγμα: περιφερικό αίμα σε EDTA.
  • Χρόνος απάντησης: 5-7 (CF55), 7-10 (CF80, CF90), 15-20 (CF100) εργάσιμες ημέρες.
  • Ο γενετικός έλεγχος κυστικής ίνωσης συνίσταται:

i) Σε άτομα με κλινικά συμπτώματα-ενδείξεις που παραπέμπουν σε KI.

ii) Σε άτομα με οικογενειακό ιστορικό κυστικής ίνωσης.

iii) Σε όλα τα ζευγάρια-υποψήφιους γονείς. Για να μειωθούν οι πιθανότητες απόκτησης παιδιού με KI στο ελάχιστο, θα πρέπει ιδανικά και οι δύο γονείς να ελεγχθούν με ένα από τα πακέτα εξετάσεων. Ως minimum έλεγχος ασφαλείας, συνίσταται ο έλεγχος του ενός γονέα με το πακέτο CF80. Στο παρακάτω πίνακα παρουσιάζονται οι πιθανότητες γεννήσεως ενός παιδιού με KI, όπως διαμορφώνονται από την εφαρμογή ή όχι ενός από τα τρία πακέτα εξετάσεων (CF55, CF80, CF90) στον ένα ή και στους δύο γονείς.

Διευρυμένος έλεγχος γενετικών νοσημάτων/συνδρόμων.

 

  • Ο διευρυμένος έλεγχος γενετικών νοσημάτων και συνδρόμων συνιστά την παράλληλη ανάλυση εκατοντάδων έως και χιλιάδων γονιδίων, μεταλλάξεις στα οποία έχουν συνδεθεί κατά τρόπο σαφή και επιστημονικά εμπεριστατωμένο με την πρόκληση κληρονομικών παθολογικών καταστάσεων. Αφορά κατά βάση νοσήματα που εμφανίζουν αυτοσωμική υπολειπόμενη ή φυλοσύνδετη κληρονομικότητα και για αυτό το λόγο, μία πιθανή φορεία των υπεύθυνων αιτιοπαθογόνων μεταλλάξεων από τους υποψήφιους γονείς, δε δίνει συνήθως κάποιο φαινοτυπικό χαρακτηριστικό που να υποψιάζει για αυτά.
  • Η πρακτική της ανάλυσης διευρυμένων panels γονιδίων (πολλαπλών γονιδίων) με βάση τη μεθοδολογία παράλληλης αλληλούχισης νέας γενιάς (NGS), στα πλαίσια ελέγχου φορείας παθογόνων μεταλλάξεων από υποψήφιους γονείς, αποτελεί πλέον μία καθιερωμένη και επιστημονικά τεκμηριωμένη επιλογή προς σύσταση από τον μαιευτήρα-γυναικολόγο. Το Αμερικανικό Κολλέγιο Μαιευτήρων & Γυναικολόγων (ACOG), στην πιο πρόσφατα ενημερωμένη σχετική οδηγία του, προτείνει την εφαρμογή panels πολλαπλών γονιδίων για τον έλεγχο φορείας κληρονομικών νοσημάτων σε ζευγάρια, ο οποίος, εφόσον διεξαχθεί πριν τη σύλληψη, μπορεί να προσφέρει νέες δυνατότητες τεκνοποίησης με βάση το γενετικό τους υπόβαθρο (π.χ. προηγμένες τεχνολογίες αναπαραγωγής, όπως προεμφυτευτική γενετική διαγνωστική). Τα περισσότερα panels γονιδίων που αναλύονται σε εργαστήρια κλινικής γενετικής ανά τον κόσμο, έχουν θεσπιστεί βάσει κατευθυντήριων οδηγιών και συστάσεων από φορείς και οργανισμούς υγείας (π.χ. ACMG, ACOG, RUSP) και αφορούν νοσήματα για τα οποία είναι διαθέσιμες θεραπευτικές ή προληπτικές στρατηγικές για την καταπολέμηση αυτών. Ωστόσο, πολλές εταιρείες γενετικής έχουν εμπλουτίσει τα παραπάνω panels με επιπρόσθετα γονίδια, τα οποία είναι γνωστό ότι επί μεταλλάξεως τους συνδέονται με κλινική εκδήλωση παθολογικού φαινοτύπου και είναι επισήμως καταχωρημένα στην βάση δεδομένων κληρονομικών νοσημάτων στον άνθρωπο ΟΜΙΜ.
  • Το εργαστήριο μας, παρέχει το διευρυμένο έλεγχος φορείας γενετικών νοσημάτων/συνδρόμων σε υποψήφιους γονείς μέσω τριών πλατφορμών, που διαφέρουν ως προς το εύρος το γονιδίων που εξετάζουν και κατ’ επέκταση το μέγεθος των παρεχόμενων πληροφοριών:
    • HORIZON Test (NATERA®): Ελέγχει την ύπαρξη μεταλλάξεων σε γονίδια που σχετίζονται με γενετικά νοσήματα
      που κληρονομούνται με αυτοσωμικό υπολειπόμενο ή φυλοσύνδετο τρόπο. Παρέχεται σε 8 διαφορετικές
      εκδοχές ανάλογα με τον αριθμό των ελεγχόμενων γενετικών νοσημάτων και συγκεκριμένα:
          • Horizon Basic: Έλεγχος α-Θαλασσαιμίας, β-Αιμοσφαιρινοπαθειών, Κυστικής ίνωσης και Νωτιαίας μυϊκής ατροφίας (SMA).
          • Horizon Custom: Έλεγχος 24 γενετικών νοσημάτων που συστήνονται από το Αμερικανικό Κολέγιο Ιατρικής Γενετικής (ACMG).
          • Horizon 4: Έλεγχος Κυστικής ίνωσης * , Μυϊκής δυστροφίας Duchenne/Becker, Συνδρόμου εύθραυστου Χ * και Νωτιαίας μυϊκής ατροφίας (SMA) * .
          • Horizon 14 **,*** : 14 γενετικά νοσήματα που συστήνονται από το ACMG.
          • Horizon 27: 23 γενετικά νοσήματα που συστήνονται από το ACMG + 4 γενετικά νοσήματα εκτός συστάσεων.
          • Horizon 106: 48 γενετικά νοσήματα που συστήνονται από το ACMG ή/και το ACOG + 58 γενετικά νοσήματα εκτός συστάσεων.
          • Horizon 274: 80 γενετικά νοσήματα που συστήνονται από το ACMG ή/και το ACOG + 194 γενετικά νοσήματα εκτός συστάσεων.
          • Horizon 421: 93 γενετικά νοσήματα που συστήνονται από το ACMG ή/και το ACOG + 328 γενετικά νοσήματα εκτός συστάσεων.

        * 88% των φορέων μεταλλάξεων δεν έχουν γνωστό οικογενειακό ιστορικό.
        ** 1 στα 9 άτομα που ελέγχονται με αυτό το πακέτο βρίσκονται φορείς παθογόνων μεταλλάξεων.
        ***1 στα 634 νεογνά προσβάλλονται από τα νοσήματα που ελέγχονται με αυτό το πακέτο.

    • Adventia Test (MEDICOVER GENETICS):  Έλεγχος αυτοσωμικών υπολειπόμενων και φυλοσύνδετων γενετικών
      νοσημάτων με σοβαρό, επαρκώς καθορισμένο φαινότυπο και υψηλή συγκεντρωτική συχνότητα. Παρέχεται σε
      3 διαφορετικές εκδοχές ανάλογα με τον αριθμό των ελεγχόμενων γενετικών νοσημάτων και συγκεκριμένα:
      1. Adventia Focus panel: Έλεγχος 1 γενετικού νοσήματος μεταξύ των α-Θαλασσαιμία, β- Αιμοσφαιρινοπάθειες, Κυστική ίνωση, Μυϊκή δυστροφία Duchenne, Σύνδρομο εύθραυστου Χ και Νωτιαία μυϊκή ατροφία (SMA)
      2. Adventia Core panel: Έλεγχος 20 γενετικών νοσημάτων που συστήνονται από το ACMG
      3. Adventia Comprehensive panel: Έλεγχος 229 γενετικών νοσημάτων.
    • Comprehensive Carrier Screening: Πλήρης έλεγχος (sequencing) όλων των ανθρώπινων γονιδίων (≈22.000 genes, WES average coverage >100Χ) και εστιασμένη ανάλυση σε 2240 γονίδια μεταλλάξεις στα οποία έχουν συνδεθεί με την πρόκληση νοσημάτων και συνδρόμων που κληρονομούνται με αυτοσωμικό υπολειπόμενο τρόπο. Σύμφωνα με τις οδηγίες του ACMG αναλύονται επίσης 73 επιπλέον γονίδια, μεταλλάξεις στα οποία έχουν συνδεθεί με διαταραχές και φαινοτύπους που μπορούν να τύχουν κάποιας κλινικής παρέμβασης γενικής αποδοχής (π.χ. σύνδρομα κληρονομικών καρκίνων, συγγενείς ανωμαλίες).
  • Δείγμα: περιφερικό αίμα σε EDTA (Horizon Test, Comprehensive Carrier Screening), στοματικό επίχρισμα (Adventia Test).
  • Χρόνος απάντησης: 15-25 εργάσιμες ημέρες.