Genetické testy indikované lékařem

CELIAKIE

Celiakální sprue (Celiakie) je chronický zánět sliznice tenkého střeva, při kterém se u geneticky disponovaných osob vlivem netolerance k lepku (glutenu) obsaženému v potravě začínají tvořit protilátky napadající sliznici tenkého střeva. Lepek se vyskytuje v obilovinách a potravinách z nich vyrobených. V tenkém střevě při celiakii postupně ubývá klků (výběžků), přes které se uskutečňuje vstřebávání potravy. Vysoký podíl nestrávených složek potravy následně způsobuje průjmy, které jsou dále příčinou neprospívání a hubnutí. Po úplném vyloučení lepku z jídelníčku dochází ke sníženému dráždění sliznice střeva lepkem, zánětlivé změny ustupují a vzhled sliznice se postupně normalizuje. Celiakie má variabilní průběh, může se objevit již v prvním roce života (po zařazení obilných kaší do potravy) nebo později v dětství. Choroba může probíhat s minimálními příznaky nebo zcela bezpříznakově. V řadě případů se projeví až v pozdějším věku poruchami vstřebávání tuků, vápníku, železa, vitaminů rozpustných v tucích a v krajním případě až vznikem nádoru střeva nebo projevy osteoporózy. Celiakie se může projevit i ekzémy, depresemi a poruchou plodnosti u žen. V dospělém věku se projevy této choroby významně zhoršují (či poprvé objevují) po velkém stresu - operaci, porodu, infekčním onemocnění apod. Prevalence celiakie v ČR je 1:200-250 (v USA 1:100), postiženi jsou muži i ženy (poměr 1:2). Jedná se o geneticky podmíněné autoimunitní onemocnění – manifestace vzniká u geneticky vnímavého jedince po různě dlouhé konzumaci lepku. Mezi hlavní genetické faktory asociované se vznikem celiakie patří molekuly hlavního histokompatibilního systému MHC (Major Histocompatibility Complex) II. třídy, které mají nezbytnou funkci v imunitních reakcích organismu. Každá HLA molekula je tvořena několika podjednotkami (řetězci), které kódují geny HLA-DR, HLA-DQ a HLA-DP. V případě molekuly HLA-DQ je řetězec alfa kódován genem DQA1 a řetězec beta genem DQB1 a jejich sekvence je vysoce variabilní (polymorfní). Konkrétní varianty alel (DQ heterodimer), které predisponují k celiakii, jsou kódovány určitými alelami.

Toto genetické vyšetření stanovuje přítomnost HLA alel II. Třídy, které jsou asociovány se zvýšeným rizikem rozvoje celiakie: DQA1*0501-DQB1*0201 v pozici cis (haplotyp DQ2.5cis), DQA1*505-DQB*0301/DQA*0201- DQB*0202 v pozici trans (haplotyp DQ2.5trans) a DQA1*0301-DQB*0302 v pozici cis (haplotyp DQ8.1). Pokud jsou u pacienta vyloučeny všechny tyto HLA-DQ alely, je diagnóza celiakie vysoce nepravděpodobná (vysoká senzitivita vyšetření). Ale průkaz rizikového genotypu nelze interpretovat jako potvrzení diagnózy celiakie, neboť 30 - 40 % kavkazské populace je HLA-DQ pozitivní, ale jen 1 % skutečně během života rozvine celiakii (nízká pozitivní prediktivní hodnota vyšetření). Definitivní potvrzení diagnózy je možné až odběrem malého vzorku sliznice tenkého střeva (enterobiopsií). Při následném mikroskopickém vyšetření je patrné zkrácení nebo vymizení střevních klků. Typizace HLA-DQ se doporučuje provést u pacientů s nejasnou diagnózou, u skupin se zvýšeným rizikem celiakie – tj. přímí příbuzní pacienta s potvrzenou dg. Celiakie, pacienti s onemocněními, které mají asociaci s celiakií (např. DM I. typu). U pacientů se silným klinickým předpokladem celiakie a vysokou hladinou specifických protilátek zvážit využití HLA-DQ typizace pro dg. Celiakie bez nutnosti provedení invazivní biopsie (zejména u dětí). Dosud jedinou známou kauzální léčbou je celoživotní dodržování bezlepkové diety, proto je časná diagnóza důležitá pro zahájení této léčby. Po nasazení bezlepkové (bez glutenové) diety k normalizaci obrazu sliznice tenkého střeva dochází v průběhu 1-2 týdnů, někdy až za 2-3 měsíce.

LAKTÓZOVÁ INTOLERANCE

Laktózová intolerance je nejčastější forma disacharidázové deficience a jedná se o neschopnost trávit laktózu, která je hlavním cukrem obsaženým v mléce. Laktózová intolerance je v podstatě normální fyziologický stav, jehož příčinou je snížená aktivita enzymu laktázy - phlorizin hydrolázy. Snížení aktivity enzymu je u člověka geneticky determinováno navzdory pokračujícímu příjmu laktózy v potravě. Tento stav může být klinicky prezentován různorodými intestinálními příznaky, jako je nadýmání, sytost, břišní koliky nebo průjem po přijetí potravy obsahující laktózu. Odhaduje se, že 7 - 20 % bělošské populace trpí intolerancí laktózy. Intolerance se projevuje v jakémkoli věku a muži i ženy jsou postiženi stejně. Enzym laktáza - phlorizin hydroláza je kódován genem LCT, který je lokalizován na chromozomu 2q21. Laktáza – phlorizin hydroláza má dvě enzymatické aktivity – laktázovou – hydrolyzuje mléčný cukr laktózu na glukózu a galaktózu – a phlorizin hydrolázovou . Exprese genu LCT je regulována a tato regulace zahrnuje transkripční a posttranskripční kontrolu. Transkripční regulace se ukazuje jako nejdůležitější faktor, který ovlivňuje hladinu enzymu laktázy – phlorizin hydrolázy. Se sníženou aktivitou enzymu jsou asociovány jednonukleotidové polymorfismy C/T-13910, G/A -22018, které jsou ve vzdálenosti 14 a 22 kb před genem LCT a snižují transkripci genu LCT, čímž snižují hladinu enzymu. S tímto jevem se pojí dva stavy: laktázová perzistence – normální aktivita laktázy a laktázová non – persistence (intolerance laktózy) – snížená aktivita laktázy.

HEREDITÁRNÍ FRUKTÓZOVÁ INTOLERANCE

Dědičná fruktózová intolerance (HFI) je autozomálně recesivně dědičné onemocnění projevující se neschopností metabolizovat fruktózu a podobné cukry (sacharóza, sorbitol). Fruktóza je jednoduchý sacharid obsažený hlavně v ovoci a medu. Onemocnění je způsobeno deficiencí enzymu - aldolázy B. Hlavní funkcí enzymu aldolázy B je štěpení tohoto cukru. Symptomy pacientů s HFI po příjmu potravy obsahující fruktózu, sacharózu nebo sorbitol jsou bolesti břicha, zvracení a hypoglykemie. Dlouhotrvající příjem fruktózy může vést k vážnému poškození jater a ledvin, což může mít za následek i smrt (zejména u malých dětí). Léčba spočívá v dietě, kdy jsou z potravy vyloučeny potraviny obsahující fruktózu, sacharózu a sorbitol. Incidence tohoto onemocnění není přesně známá, ale uvádí se v rozmezí 1/12000 – 1/58000. Gen pro aldolázu B je lokalizován na 9. chromozómu. V tomto genu bylo popsáno více než tři desítky mutací, v evropské populaci jsou nejčastější mutace A149P, A174D a N334K, které představují více než 85 % všech HFI mutantních alel.

HISTAMINOVÁ INTOLERANCE

Nerovnováha mezi příjmem histaminu a možností jeho degradace organismem může být způsobena sníženou aktivitou enzymu diaminooxidázy (DAO), což může vést až k vzniku intoleranci histaminu. Tato se projevuje různorodými symptomy podobnými alergickým reakcím (meteorismus, křeče, průjem, těžké dýchání, bolesti hlavy, hypotenze, arytmie, rýma, kopřivka, pruritus a jiné). Výhoda genetického testu variant asociovaných se sníženou aktivitou enzymu diaminooxidázy (DAO) je odlišení mezi primární (genetickou) a sekundární (pravděpodobně reverzibilní) formou intolerance.

ANKYLOZUJÍCÍ SPONDYLITIS (BECHTĚREVOVA CHOROBA)

Ankylozující spondylitida neboli Bechtěrevova choroba spadá do kategorie autoimunitních revmatických onemocnění, při kterých dochází k chronickým zánětlivým procesům v kloubech páteře a končetin. Tato nemoc postihuje více mužů než žen, a to převážně mladšího věku. Toto onemocnění může být mnoho let neodhaleno, dokud se neobjeví jeho první příznaky. Pokud se příznaky neobjeví do 40. roku života, pravděpodobnost jeho vzniku po tomto věku prudce klesá. Onemocnění se projevuje bolestí páteře a kloubů, zejména pokud je tělo delší dobu v jedné poloze. Nemoc není životu nebezpečná, ale postupuje pomalu a je nezvratná, protože po každém překonaném zánětu je poškozená tkáň nahrazena novou. To postupně zhoršuje pohyblivost kloubu a může dojít až k jeho úplné ztrátě. V případě páteře tak vzniká tzv. páteř tvaru bambusové hole. Na přítomnost nemoci mohou též upozornit jiné zdravotní problémy, např. onemocnění srdce, ledvin, kožní defekty či zánět oční duhovky, které mohou být doprovodným onemocněním. Příčina Bechtěrevovy nemoci není dodnes zcela jasná, ale je dlouhodobě znám vztah této nemoci s alelou HLA-B27 genu hlavního histokompatibilního systému (MHC). Výskyt alely HLA-B27 byl prokázán u 90–95 % všech pacientů trpících Bechtěrevovou chorobou. Frekvence výskytu této alely v celkové bělošské populaci je 7–9 %. Indikací k vyšetření je jednostranná uveitis přední oční komory často spojená s bolestí zad, rodinná anamnéza a revmatické onemocnění, Bechtěrevova nemoc.

CHRONICKÁ MYELOIDNÍ LEUKÉMIE BCR/ABL

Filadelfský chromozóm (Ph), který vzniká reciprokou translokací dlouhých ramének chromozomů 9 a 22 – t(9;22)(q34;q11), patří k nejčastějším cytogenetickým aberacím u hematologických poruch. Výsledkem translokace je gen BCR/ABL, který slouží jako molekulární marker pro chronickou myeloidní leukémii (CML) – nachází se u 95 % případů CML. Gen BCR/ABL se nalézá asi u 5 % dětských a 25 % dospělých pacientů s akutní lymfatickou leukémií (ALL), kde má přítomnost tohoto genu prognostický význam. Fúzní gen se rovněž vyskytuje u malé části nemocných (asi 2 %) pacientů s akutní myeloidní leukémií (AML). Na molekulární úrovni fúzí protoonkogenu ABL a BCR vzniká abnormální gen, jehož translačním produktem je konstitutivně aktivní cytoplazmatická bcr-abl tyrozinová kináza, která narušuje řadu signálních drah a způsobuje leukemický fenotyp buňky. Abnormální fúzní gen vede k expresi tří typů transkriptů. Zatímco zlomové místo v genu ABL je nejčastěji před exonem a2, ke zlomům v genu BCR dochází na třech místech, v oblasti nazývané major, méně často v intronech oblastí minor a mikro. V oblasti major je druhý exon (a2) genuABL připojen buď k exonu b2 (b2a2) nebo exonu b3 (b3a2) genu BCR. Produktem genu je fúzní protein o molekulové hmotnosti 210 kD, označovaný jako p210, který je typický pro CML. Při zlomu v oblasti minor se stává součástí fúzního genu první exon (e1), který je úsekem genu BCR. Fúzní gen se označuje e1a2 a produkuje fúzní protein p190, který je častý u Ph-pozitivní ALL a může se vyskytovat vzácně u CML. V oblasti mikro genu BCR dochází ke spojení mezi 19. exonem genu BCR a druhým exonem a2 genu ABL (e19a2 či c3a2), čímž vzniká fúzní protein p230.

MYELOPROLIFERATIVNÍ ONEMOCNĚNÍ JAK2

Enzym JAK2 (cytoplasmatická Janusova tyrozin kináza) hraje důležitou roli v signální dráze vedoucí k tvorbě krevních buněk. Mutace p.V617F genu JAK2 vede k porušení autoinhibiční aktivity a k aktivaci enzymu JAK2 a tím nekontrolované proliferaci a přežívání hematopoetických buněk. Dle publikovaných studií má tato mutace zásadní význam v patogenezi onemocnění Polycytémia vera, kde se vyskytuje u 65–97 % pacientů. Dále byl uveden výskyt této mutace u 30–57 % pacientů s esenciální trombocytémií a u 35–95 % pacientů s chronickou idiopatickou myelo brózou. Tato mutace byla také nalezena u 20 % Ph-negativních atypických CML, více než 10 % pacientů s CMML, 15 % pacientů s megakaryocytární AML (AML M7) a 20 % pacientů s juvenilní myelomonocytární leukemií. U nosičů této mutace se předpokládá obecně vyšší riziko komplikací (trombózy, spontánní aborty, apod.) a současné studie ukazují na vhodnost testování této mutace v případě výskytu trombózy ve splanchnické oblasti či mozku, neboť pozitivní nález může signalizovat časné stádium chronické myeloproliferativní nemoci.

MYELOPROLIFERATIVNÍ ONEMOCNĚNÍ MPL

Myeloproliferativní onemocnění (MPN) jsou charakterizována patologicky zvýšenou tvorbou krevních buněk (granulocytů, monocytů, erytrocytů a trombocytů) v kostní dřeni. U pacientů s esenciální trombocytémií (ET a primární myelofibrózou (PMF) je nejčastěji detekována somatická mutace V617F genu JAK2 (v 50–60 %), v dalších 5–10 % je detekována mutace genu MPL. Dle diagnostických kritérií WHO je doporučeno vyšetření dalších genetických změn – především mutace v MPL genu u JAK2 negativních pacientů. Gen MPL (MIM*159530) je protoonkogen lokalizovaný na chromozomu 1p34, kóduje trombopoetinový receptor, který je důležitý pro regulaci proliferace. Somatické mutace v exonu 10 genu MPL (především W515L, W515K) ovlivňují aktivaci JAK/STAT signální dráhy.

MYELOPROLIFERATIVNÍ ONEMOCNĚNÍ CALR

Gen CALR kóduje kalretikulin – multifunkční, ionty Ca2+ vázající protein, který je lokalizován v endoplazmatickém retikulu, kde váže patologické proteiny, a brání tak jejich přesunu do Golgiho aparátu. Vyskytuje se také v jádru buňky, kde se předpokládá jeho role v regulaci transkripce. Všechny dosud popsané mutace genu CALR jsou inzerce a delece lokalizované v exonu 9, které způsobují vznik proteinu s patologickou funkcí. Až 85 % všech CALR mutací u pacientů s nádorovými myeloproliferativními onemocněními tvoří delece 52 bazických párů (c.1092_1143del, L367fs*46) a inzerce 5 bazických párů (c.1154_1155insTTGCC, K385fs*47). U pacientů s esenciální trombocytémií (ET) se mutace genu CALR vyskytují přibližně u 25 % z celkového počtu pacientů a v 48–67 % u JAK2-negativních a MPL-negativních pacientů. Podle dosavadních výsledků jsou pacienti s diagnostikovanou ET a prokázanou mutací CALR genu ve srovnání s pacienty s mutací JAK2 genu spíše mladšího věku, mají vyšší počet trombocytů a nižší hladinu hemoglobinu. Také riziko trombózy je u těchto pacientů nižší než u pacientů s prokázanou JAK2 nebo MPL mutací.

U pacientů s primární myelofibrózou se mutace v genu CALR vyskytují přibližně v 60–80 % JAK2-negativních a MPL-negativních pacientů, v klinických studiích byla zjištěna také delší doba přežití u těchto osob.

Pozitivita mutací genu CALR byla zjištěna také u 8 % pacientů s myelodysplázií, velmi zřídka pak u pacientů s CML, atypickou CML. Mutace CALR genu dosud nebyly prokázány u pacientů s onemocněním polycytémia vera a solidními nádory. Detekce CALR mutací proto slouží jako důležitý marker především při diagnóze ET a PMF.

METABOLISMUS WARFARINU

Warfarin patří mezi velmi často užívaná perorální antikoagulancia. Přes jeho běžné užívání je terapie warfarinem spojována s významnými komplikacemi, nejčastěji se jedná o zvýšené hodnoty INR a krvácení. Pacienti jsou monitorováni stanovením protrombinového času INR, ke kterému se nyní připojuje stanovení genotypu polymorfismů genů CYP2C9 a VKORC1. Znalost genotypu pacienta umožňuje lékařům vhodně nastavit dávkování antikoagulačního léčiva, což vede ke snížení dávek léku a omezení nežádoucích účinků. Gen CYP2C9 ovlivňuje rychlost biotransformace warfarinu a největší význam mají alelické varianty, které jsou způsobeny bodovou substitucí 416C>T v exonu 3 se záměnou na úrovni proteinu (Arg144Cys) - alela CYP2C9*2 a 1061A>C se záměnou Ileu359Leu- alela CYP2C9*3. Pacienti s CYP2C9*2 alelou a CYP2C9*3 alelou vyžadují nižší udržovací dávky warfarinu, protože tyto varianty vedou ke snížení aktivity enzymu. Gen VKORC1 kóduje podjednotku 1 transmembránového proteinu - vitamin K epoxid reduktázového komplexu. Komplex VKOR recykluje vitamin K 2,3epoxid na vitamin K hydrochinon, který je esenciálním kofaktorem posttranslační γ-karboxylace mnoha koagulačních faktorů (FII, FVII, FIX, FX ad.). Do dnešní doby byly zjištěny dva časté polymorfismy v genu VKORC1, c.1173C>T lokalizovaný v prvním intronu a c.-1639G>A v promotorové oblasti. U těchto dvou polymorfismů však byla prokázána těsná vazba, a proto je zcela dostačující detekce jedné mutace (častěji c.-1639G>A). Efekt polymorfismů CyP450 2C9 a VKORC1 na velikost denní dávky warfarinu potřebné k udržení terapeutického rozmezí se navzájem potencuje. Kolem 20 % populace patří k vysoce rizikové skupině nosičů polymorfismu VKORC1 AA nebo VKORC1 GA a současně alespoň 1 mutace CyP450 2C9. Tito pacienti jsou ve vysokém riziku předávkování warfarinem, zejména v úvodu léčby. Dávkování antikoagulačních léčiv je závislé na řadě parametrů. Týmem odborníků byl vytvořen systém, který lékařům i pacientům pomáhá stanovit optimální dávku léku. Na stránkách http://www.warfarindose.com/cz/ je k dispozici online dávkovací formulář. Do formuláře je třeba zadat údaje o pacientovi, aktuální hodnoty INR a výsledky genetických testů (CYP2C9 a VKORC1). Systém na základě zadaných údajů stanoví vhodnou dávku léčiva. Indikující lékař je odpovědný za kontroly INR po nasazení vypočtené dávky warfarinu.

CHEMOTERAPIE 5-FU (PŘED LÉČBOU)

Analog pyrimidinu, 5- fluorouracil (5-FU), je používán v chemoterapii solidních nádorů, především kolorekta, prsu, hlavy/krku, ovarií a kůže. Pro jeho metabolismus je důležitá funkce dihydropyrimidin dehydrogenázy, která je kódována genem DPYD. Okolo 3-5% pacientů v populaci je nositelem alely DPYD*2A způsobené sestřihovou mutací v intronu 14 (IVS14+1G>A). Nositelé alely DPYD*2A mají sníženou DPYD aktivitu a v důsledku terapie 5-FU se rozvine závažná až letální hematologická, gastrointestinální nebo neurologická toxicita.

METABOLISMUS THIOPURINOVÝCH LÉČIV

Thiopurin S-methyltransferáza (TPMT) je cytoplazmatický enzym katalyzující S-methylaci aromatických a heterocyklických sulfhydrylových komponent thiopurinových léčiv včetně 6-thioguaninu, 6-merkaptopurinu a azathioprinu. Tato léčiva se používají v medicíně jako protinádorová léčiva a imunosupresiva při terapii autoimunitních onemocnění, hematoonkologických onemocnění u dětí, idiopatických střevních zánětů a při transplantacích. TPMT je zásadní enzym pro biodegradaci thiopurinů na neaktivní a netoxické metabolity, jež jsou posléze vyloučeny z organismu. Dostatečná aktivita TPMT zabraňuje hromadění thioguaninových nukleotidů a vzniku vedlejších nežádoucích účinků při odbourávání thiopurinových léčiv jako jsou neurotoxicita, hepatotoxicita, myelosuprese, záněty sliznic atd. Snížená metabolická aktivita enzymu TPMT je důsledkem funkčních polymor zmů v kódující oblasti genu TPMT, z nichž mezi nejčastější defektní alely v indoevropské populaci patří TPMT*3A, TPMT*2, TPMT*3C a méně častá TPMT*3B. Alela TPMT*2 obsahuje jednu nukleotidovou záměnu v exonu 5 (G238C), TPMT*3C záměnu v exonu 10 (A719G) a TPMT*3B záměnu v exonu 7 (G460A). U TPMT*3A byly popsány dva již výše zmíněné polymor zmy, a to v exonu 7 a v exonu 10 (G460A + A719G).

KARYOTYP – G PRUHY

Vyšetření karyotypu je jedním ze základních vyšetření, která jsou indikována na základě genetické konzultace v ambulancích lékařské genetiky. Vyšetření je doporučeno v případě podezření na přítomnost vrozené chromozomové aberace v karyotypu pacienta. Jedná se jak o početní odchylky celých chromozomů, tak o další, intra- a interchromozomové abnormality, jako jsou delece, duplikace, inverze, inzerce či translokace. Indikací k vyšetření karyotypu jsou abnormální fenotypové příznaky u probanda, abnormality růstu a vývoje, mentální retardace v osobní nebo rodinné anamnéze, mrtvorozenost a úmrtí novorozence, opakované spontánní aborty, sterilní či infertilní páry, pozitivní rodinná anamnéza chromozomových aberací, screeningové vyšetření dárců gamet. Většinu chromozomových abnormalit u plodu tvoří početní odchylky (aneuploidie) chromozomů 13, 18, 21, X a Y. Jedná se především o nadbytečnou kopii (trizomii) chromozomu 21 (Downův syndrom), chromozomu 18 (Edwardsův syndrom), chromozomu 13 (Patauův syndrom), chromozomu X (XXX syndrom a Klinefelterův syndrom XXY) nebo o chybějící kopii (monozomii) chromozomu X (Turnerův syndrom). Vyšetření je limitováno schopností detekovat aberace o minimální velikosti kolem 10 Mb.

ZÍSKANÉ CHROMOZOMOVÉ ABERACE (ZCA)

Zhodnocení získaných chromozomových aberací (ZCA) je genotoxikologická metoda vhodná pro biologické monitorování expozice účinkům klastogenních látek a patří mezi základní cytogenetická vyšetření u klientů, kteří jsou vystaveni škodlivým fyzikálním, chemickým či biologickým vlivům (klastogenům). Jedná se o profesní expozice (chemikálie, radiace) nebo terapii potencionálními mutageny (ionizační záření, cytostatika, imunosupresiva) a o některé virové infekce (spalničky, zarděnky, pravé neštovice). Klastogeny mohou způsobit na úrovni DNA dočasné nebo trvalé genetické změny. Na základě zhodnocení tohoto vyšetření může klinický genetik posoudit skutečné riziko, kterému jsou vyšetřované osoby vystaveny. Vyšetření ZCA je obzvlášť důležité u žen v reprodukčním věku, kde hrozí nebezpečí mutací gamet a v případě gravidity i přímý mutagenní, resp. teratogenní vliv na plod, s tím je spojené zvýšené riziko výskytu vrozených vad u plodu. V případě zvýšené expozice výše uvedeným vlivům doporučujeme opakované vyšetření ZCA v časovém odstupu pro vyloučení vlivu prostředí. Opětovný nález zvýšeného počtu aberantních buněk znamená pro probanda zvýšené riziko vzniku nádorového onemocnění, riziko rychlejšího stárnutí buněk a zvýšené riziko výskytu vrozených vad u potomků.

FISH GONOZOMÁLNÍ MOZAIKA

FISH – Fluorescenční In Situ Hybridizace je molekulárně cytogenetická metoda, která umožňuje po speciálním zpracování biologického materiálu a nanesení specificky fluorescenčně značené DNA (sondy) odečet fluorescenčních světelných signálů v buněčném jádře ve fluorescenčním mikroskopu. V současnosti je v populaci zhruba 15 – 20 % neplodných párů. U 5 - 13 % je neplodnost způsobená chromozomovými aberacemi. Mezi nejčastější patří početní aberace (aneuploidie) pohlavních chromozomů (gonozomů) způsobující známé syndromy u žen Turnerův syndrom (45,X) a syndrom triple X (47,XXX), u mužů pak Klinefelterův syndrom (47,XXY) či syndrom Jacobsové (47,XYY). Tyto syndromy se velmi často vyskytují v mozaikové formě. To znamená, že aberace není přítomna ve všech buňkách vyšetřovaného, ale jen v některých. Míra mozaicismu souvisí s poruchami plodnosti a lze ji stanovit pomocí metody FISH.

FISH ANEUPLOIDIE CHROMOZOMŮ

FISH – Fluorescenční In Situ Hybridizace je molekulárně cytogenetická metoda umožňující lokalizaci a identifikaci specifických úseků vyšetřované DNA. Po speciálním zpracování biologického materiálu jsou buňky fixovány na sklíčku. K takto připravenému preparátu je přidána specificky fluorescenčně značená DNA (sonda), která je vizualizována o odečítána ve fluorescenčním mikroskopu. Tímto způsobem jsou stanovovány odchylky v počtu chromozomů u osoby nebo u plodu: Downův syndrom (+21 chromozom), Patauův syndrom (+13 chromozom), Edwardsův syndrom (+18 chromozom). Stejným způsobem je možné stanovit početní odchylky pohlavních chromozomů. Plod ženského pohlaví má 2 chromozomy X a plod mužského pohlaví chromozomy XY. Mezi nejčastější početní odchylky pohlavních chromozomů patří u plodů ženského pohlaví Turnerův syndrom, kdy chybí jedna kopie chromozomu X (45,X) a Klinefelterův syndrom, kdy je u plodu mužského pohlaví zjištěna nadbytečná kopie chromozomu X (47,XXY). Většinu chromosomových abnormalit u plodu tvoří početní odchylky (aneuploidie) chromozomů 21, 13, 18, X a Y.

FISH MIKRODELEČNÍ SYNDROMY

Mikrodeleční syndromy jsou skupinou onemocnění, pro kterou je charakteristická ztráta (delece) velmi malé části chromozomu. Tato malá delece (mikrodelece) prakticky není zjistitelná při standardním vyšetření karyotypu ve světelném mikroskopu. Tyto kryptické aberace mohou být příčinou vážných klinických změn - fyzických, mentálních, vývojových nebo reprodukčních abnormalit u svých nositelů. Delece většinou zasahuje větší množství důležitých genů, nezbytných pro správnou funkci organismu. Analýza mikrodelečních syndromů se provádí metodou FISH - Fluorescenční In Situ Hybridizace je molekulárně cytogenetická metoda umožňující lokalizaci a identifikaci specifických úseků vyšetřované DNA. Po speciálním zpracování buněk (převážně leukocytů získaných z periferní krve) jsou buňky fixovány na sklíčku. K takto připravenému preparátu je přidána lokus specifická fluorescenčně značená DNA (sonda) jednoznačně určená pro vyšetření daného syndromu. Ve fluorescenčním mikroskopu je hodnocena přítomnost fluorescenčních signálů přímo na chromozomech. Tato metoda je využívána v případech podezření na konkrétní syndrom.

PCR DIAGNOSTIKA - ANEUPLOIDIE

Analýza mikrodelecí či mikroduplikací v celém genomu se provádí metodou array-CGH (Comparative Genomic Hybridization). Jedná se o moderní biočipovou technologii, která posouvá cytogenetickou diagnostiku na molekulární úroveň. Je spolehlivým nástrojem pro odhalování delecí a duplikací napříč celým genomem člověka, schopným detekovat až 1000x menší aberace než při klasickém vyšetření karyotypu ve světelném mikroskopu. Metoda nachází uplatnění v diagnostice prenatální, postnatální i preimplantační. Principem metody je kompetice dvou různě fluorescenčně značených DNA (pacient, reference) o komplementární sekvenci k referenčnímu genomu nanesenému na čipu. Podle převažující barvy fluorescence se detekují deletované či duplikované oblasti. Na čipu probíhají tisíce až statisíce hybridizačních reakcí, jejichž výsledky jsou snímány laserem, analyzovány softwarem a nálezy jsou vyhledávány v databázích a publikacích. Nálezy mikrodelecí či mikroduplikací v genomu jsou přínosem v diagnostice nespecifických fenotypových projevů a orgánových postižení spojených většinou s různým stupněm mentální retardace. Delece či duplikace často zasahuje větší množství důležitých genů. Nevýhodou tohoto vyšetření je nemožnost určit balancované formy chromozomových přestaveb, kdy je množství genetického materiálu (DNA) zachováno, ale je přesunuto z jednoho chromozomu na druhý.

HEREDITÁRNÍ KARCINOM PRSU A OVARIÍ (HBOC)

Gen PALB2 (FANCN) (Partner And Localizer of BRCA2) kóduje DNA reparační protein, který byl objeven jako součást endogenního multiproteinového komplexu BRCA2. Společně s proteiny BRCA1 a BRCA2 se protein PALB2 funkčně podílí na opravách dvouřetězcových zlomů DNA. Dědičné mutace v genu PALB2 jsou u heterozygotních nositelů spojeny se zvýšeným rizikem vzniku karcinomu prsu a pankreatu. Riziko vzniku karcinomu prsu u nositelek mutací PALB2 genu se odhaduje na 33–58 % v závislosti na počtu příbuzných s tímto onemocněním. Riziko vzniku karcinomu pankreatu u nositelů mutací je doposud nejasné.

FAMILIÁRNÍ KARCINOM PROSTATY CHEK2

Karcinom prostaty je třetí nejčastější příčinou úmrtí u mužů na zhoubné nádorové onemocnění v ČR. Znalost molekulárně-genetické podstaty onemocnění umožňuje v rodinách s výskytem nádorové predispozice v genu CHEK2 presymptomatickou diagnostiku na úrovni DNA a na jejím podkladě vypracovanou preventivní a léčebnou strategii.

Mutace genu CHEK2 (checkpoint kinase 2) jsou klasifikovány jako středně rizikové alely pro dědičnou predispozici ke vzniku karcinomu prsu, ale přesná role těchto mutací není dosud zcela objasněna a jejich klinický dopad je předmětem dalšího zkoumání. Mutace c.470T>C byla již popsána u pacientů ve více populacích vč. české populace (i v homozygotní formě) a je svým klinickým dopadem mírnější než další dvě testované mutace CHEK2 genu – mutace c.1100delC a delece c.909-1095del. U nositelek mutace c.470T>C genu CHEK2 je riziko rozvoje karcinomu prsu u žen 2–3x zvýšené oproti běžné populaci. U nositelek mutace c.1100delC a delece c.909-1095del. genu CHEK2 je riziko rozvoje karcinomu prsu až 5x zvýšené oproti běžné populaci (kumulativní riziko bylo stanoveno na 37 % do věku 70 let (Weischer et al, J Clin Oncol 2008) a u nositelek těchto mutací jsou vhodné preventivní kontroly jako u žen s rizikem rozvoje karcinomu prsu nad 20 % s doporučením každoroční MR prsou. Profylaktická mastektomie není běžně doporučována. Současně je mírně zvýšené riziko rozvoje i dalších nádorových onemocnění – především CRC, prostaty (u mužů) a ovárií (u žen), ev. štítné žlázy a ledvin.

LYNCHŮV SYNDROM (HEREDITÁRNÍ NEPOLYPÓZNÍ KOLOREKTÁLNÍ KARCINOM, HNPCC)

Incidence výskytu kolorektálního karcinomu (CRC) celosvětově vzrůstá, v krajinách střední Evropy se jedná o nejčastější malignitu. Průměrné riziko vzniku CRC v naší populaci se pohybuje kolem 6 % s určitými rozdíly mezi pohlavími, čímž se řadíme mezi 5 krajin s nejvyšším výskytem tohoto onemocnění na světě. Přibližně 5 % případů CRC vzniká na podkladě dědičné monogenní etiologie. Nejběžnější formou je tzv. Lynchův syndrom (syndrom hereditárního nepolypózního kolorektálního karcinomu HNPCC). Nádory asociované s Lynchovým syndromem se vyznačují ztrátou exprese některého z DNA reparačních proteinů (MMR proteiny: MLH1, MSH2, MSH6, PMS2). Více než 90 % HNPCC nádorů vykazuje MSI pozitivitu (instabilita mikrosatelitové DNA) v porovnaní s cca 15 % sporadických kolorektálních nádorů. Vhodným markerem na jejich selekci je vyšetření přítomnosti mutace p.V600E v genu BRAF a/nebo metylace MLH1 promotoru v nádorové tkáni. Lynchův syndrom je asociován s výskytem zárodečných patogenních (kauzálních) mutací postihujících geny MLH1 (41 %), MSH2 (40 %), MSH6 (12 %), EPCAM a minoritně PMS2 (7 %). Nositelé patogenních mutací v uvedených genech mají zvýšené riziko vzniku kolorektálního karcinomu (muži o 36–80 %, ženy o 18–76 %). Současně mají zvýšené riziko vzniku dalších asociovaných nádorů – endometria (o 20–60 %), vaječníků, žaludku, hepatobiliárního traktu, tenkého střeva, karcinomu ledvinové pánvičky, mozku a kůže.

LI-FRAUMENI SYNDROM

Li-Fraumeni syndrom (LFS; MIM 151623) je vzácný autozomálně dominantně dědičný syndrom s vysokou predispozicí k časným mnohočetným nádorovým onemocněním. Je způsoben zárodečnou mutací v tumor supresorovém genu TP53 (17p13.1). LFS je jedním z nejzávažnějších dědičných nádorových syndromů s vysokým rizikem onemocnění již v dětském věku. Nejčastěji se u dětí vyskytují karcinomy nadledvin, nádory mozku, leukemie, lymfomy a sarkomy. V dospělém věku se objevují jakékoli solidní nádory, nejčastěji nádory prsu, nádory mozku, sarkomy, ale i kožní nádory, nádory zažívacího traktu, plic, gynekologické, hematologické a další. Znalost molekulárně genetické podstaty onemocnění umožňuje v rodinách s výskytem patogenní mutace genu TP53 presymptomatickou diagnostiku na úrovni DNA a na jejím podkladě vypracovanou preventivní a léčebnou strategii.

FAP – FAMILIÁRNÍ ADENOMATÓZNÍ POLYPÓZA

Familiární adenomatózní polypóza (FAP) je autosomálně dominantně (mutace genu APC) dědičná predispozice pro vznik kolorektálního karcinomu. Příčinou onemocnění jsou zárodečné mutace v genu APC. Onemocnění je charakterizováno výskytem mnohočetných polypů v tlustém střevě a rektu, vykazuje značnou fenotypovou variabilitu a k jeho rozvoji dojde u téměř 100 % nosičů mutace. Znalost molekulárně genetické podstaty onemocnění umožňuje v rodinách s výskytem FAP presymptomatickou diagnostiku na úrovni DNA a na jejím podkladě vypracovanou preventivní a léčebnou strategii. Familiární adenomatózní polypóza (MIM # 175100) společně s hereditárním nepolypózním kolorektálním karcinomem (HNPCC) patří mezi nejvíce studované formy dědičných kolorektálních karcinomů. Výzkum těchto onemocnění umožnil identi kaci genů zodpovědných za karcinogenezi sporadických i dědičných forem onemocnění. Dědičný charakter má přibližně 15–20 % kolorektálních nádorů. Výskyt FAP je v české populaci odhadován na 1/5000–7500 jedinců. Frekvence onemocnění je v populaci udržována častými mutacemi de novo, tzn. bez výskytu onemocnění v rodinné anamnéze. Znalost molekulárně genetické podstaty onemocnění umožňuje v rodinách s výskytem predispozicí v genu APC/MUTYH presymptomatickou diagnostiku na úrovni DNA a na jejím podkladě vypracovanou preventivní a léčebnou strategii. Prediktivní genetické vyšetření známé kauzální mutace APC genu je možné provést již v dětském věku. Monoalelická mutace genu MUTYH znamená pro svého nositele zvýšené riziko CRC, karcinomu žaludku, jater nebo karcinomu endometria u žen. Bialelická mutace znamená riziko vzniku familiární adenomatózy – MYH asociované polypózy – jedná se v tomto případě o autozomálně recesivně dědičné onemocnění s menším výskytem polypů a to ve vyšším věku než u FAP způsobené mutací v APC genu.

PEUTZ-JEGHERSŮV SYNDROM

Peutz-Jeghersův syndrom (PJS) je charakterizován asociací gastrointestinálních polypů s mukokutánními pigmentacemi. Gastrointestinální polypy mají charakter hamartomatozních polypů, nejčastěji se objevují v tenkém střevě (v pořadí četnosti výskytu: jejunum, ileum, duodenum), mohou se objevit též v žaludku a v tlustém střevě. Gastrointestinální polypy mohou vést k chronickému krvácení a anemii, opakovaným obstrukcím a intususcepcím vyžadujícím opakované laparotomie a resekce střeva. Mutace genu STK11 způsobují zvýšené riziko různých malignit, kumulativní riziko karcinomu do 70 let je 81 %. Kumulativní riziko nádorů GIT je 66 % (tenké střevo, tlusté střevo, jícen, pankreas). Riziko nádorů prsu u žen do 60 let je 32 %. Znalost molekulárněgenetické podstaty onemocnění umožňuje v rodinách s výskytem predispozicí v genu STK11 presymptomatickou diagnostiku na úrovni DNA a na jejím podkladě vypracovanou preventivní a léčebnou strategii. Pokud je v rodině známé kauzální mutace STK11 genu, lze prediktivní genetické vyšetření nabídnout i v dětském věku.

COWDENŮV SYNDROM

Cowdenův syndrom je charakterizován výskytem mnohočetných hamartomů s vysokým rizikem benigních a maligních tumorů štítné žlázy, prsu a endometria. Postižení jedinci mohou mít makrocefalii, trichilemomy a papilomatozní papuly. Onemocnění se také může manifestovat formou Lehrmitte-Dunclosovy choroby (megalocefalie, epilepsie, dysplastický gangliocytom mozečku). Charakteristické (avšak ne vždy přítomné) jsou kožní a slizniční projevy ve smyslu hamartomatózních lézí, včetně papilomů rtů a sliznic, papilomatozní papuly v dutině ústní, trichilemomy, hamartomy prsou a střeva. Onemocnění je spojeno se zvýšeným rizikem nádorových onemocnění, a to zejména karcinomu prsu, nádorů štítné žlázy, méně často nádorů urogenitálního systému, plic, melanomů, retinálních gliomů, kožních nádorů a mozkových nádorů. Celoživotní riziko karcinomu prsu u žen je 25–50 % s průměrným věkem diagnostiky 38–46 let, byl popsán i karcinom prsu u mužů. Zvýšené je riziko multifokálních i oboustranných nádorů. Celoživotní riziko karcinomu štítné žlázy je asi 10 %, histologicky se jedná obvykle o folikulární, zřídka papilární, nikdy medulární karcinomy štítné žlázy. Riziko karcinomu endometria je asi 5–10 %. Zodpovědný gen: PTEN – chromozom 10q23. Znalost molekulárněgenetické podstaty onemocnění umožňuje v rodinách s výskytem predispozicí v genu PTEN presymptomatickou diagnostiku na úrovni DNA a na jejím podkladě vypracovanou preventivní a léčebnou strategii.

HEREDITÁRNÍ DIFÚZNÍ KARCINOM ŽALUDKU (HDGC)

Hereditární difuzní karcinom žaludku je autozomálně dominantně dědičný nádorový syndrom s vysokým celoživotním rizikem karcinomu žaludku difuzního typu, zvýšené je významně i riziko nádorů prsu, především lobulárního typu. Hereditární difuzní karcinom žaludku (HDGC) je charakterizován pozdní diagnózou a špatnou prognózou. Průměrný věk manifestace HDGC je 38 let, s rozpětím 14–69 let. Odhadované celoživotní riziko rozvoje karcinomu žaludku do 80 let je u mužů 67 % a u žen je 83 %. Mnoho rodin s HDGC má prokázanou germinální mutaci v genu pro E-cadherin (CDH1). Znalostí molekulárněgenetické podstaty onemocnění umožňuje v rodinách s výskytem predispozicí v genu CDH1 presymptomatickou diagnostiku na úrovni DNA a na jejím podkladě vypracovanou preventivní a léčebnou strategii.

FAMILIÁRNÍ MELANOM

FAM je autozomálně dominantní dědičná polygenní choroba charakterizovaná mnohočetnými dysplastickými névy a melanomy vznikajícími v mladém věku. U 20–40 % hereditárních melanomů se nachází zárodečná mutace v důležitém tumor-supresorovém genu CDKN2A. Současně je nalézána mutace v tomto genu u 0,2–2 % sporadických melanomů. Přibližně u 1 % hereditárních melanomů se nalézá zárodečná mutace v cyklin dependentní kináze kódované genem CDK4. Tyto mutace narušují regulaci ústřední dráhy buněčného cyklu. Zbývajících cca 60 % tvoří alterace v neznámých genech. Mutace v genu CDKN2A způsobují v evropské populaci cca 60 % celoživotní riziko onemocnění melanomem a průměrně 53krát zvýšené (30–70krát) riziko oproti ostatní populaci. Kromě rizika melanomů může být u nositelů mutace zvýšené i riziko nádorů pankreatu na 11–17 %. V některých studiích je uváděno i vyšší riziko nádorů prsu u nosiček mutace. Znalost molekulárněgenetické podstaty onemocnění umožňuje v rodinách s výskytem predispozicí v genech CDKN2A a CDK4 presymptomatickou diagnostiku na úrovni DNA a na jejím podkladě vypracovanou preventivní a léčebnou strategii. Prediktivní vyšetření je možné provádět i v dětství.

VON HIPPEL-LINDAU SYNDROM

Von Hippel-Lindau syndrom je hereditární autozomálně dominantní syndrom charakterizovaný predispozicí k některým nádorovým onemocněním, jako jsou hemangioblastomy, feochromocytomy, konvenční renální karcinomy, mnohočetné cysty ledvin, pankreatu, jater a nadvarlete a tumory endolymfatického vaku. Příčinou vzniku Von Hippel – Lindau syndromu je zárodečná mutace genu zvaného VHL, který se skládá ze tří exonů a kóduje protein, jehož hlavní funkcí je regulace odpovědi na hypoxické stavy organismu. Za normálního stavu je protein VHL v komplexu s proteiny elongin B, C a cullin 2 (VCB-CUL2), váže alfa podjednotku proteinu HIF (hypoxia inducible factor) a umožňuje její ubiquitenem zprostředkovanou degradaci. Situace podobná stavu při hypoxii může však nastat tehdy, dojde-li k mutaci či ztrátě genu VHL. VHL protein pak není schopen zprostředkovat degradaci proteinu HIF alfa a ten tak může prostřednictvím jím regulovaných genů přispět k procesům, které v konečném důsledku vedou k neoplázii. Abnormální či chybějící gen VHL tak může přispívat k vzniku nádorových onemocnění. Další možné mechanizmy zahrnují např. narušení normálního průběhu buněčného cyklu či ovlivnění správného uspořádání bronektinu v extracelulární matrix. Znalost molekulárně genetické podstaty onemocnění umožňuje v rodinách s výskytem predispozicí v genu VHL presymptomatickou diagnostiku na úrovni DNA a na jejím podkladě vypracovanou preventivní a léčebnou strategii. Z důvodu možné manifestace onemocnění v dětském věku lze genetické poradenství a testování nabídnout v jakémkoli věku.

HEREDITÁRNÍ LEIOMYOMATÓZA A RENÁLNÍ KARCINOM – HLRCC / MNOHOČETNÁ KOŽNÍ A DĚLOŽNÍ LEIOMYOMATÓZA – MCUL

Hereditární leiomyomatóza a renální karcinom/mnohočetná kožní a děložní leiomyomatóza je relativně vzácné autozomálně dominantně dědičné onemocnění s predispozicí k tvorbě mnohočetných kožních a děložních leiomyomů a renálního karcinomu, nejčastěji papilárního karcinomu II. typu. Příčinou jsou zárodečné mutace genu FH pro fumaráthydratázu. K vyhledávání přenašečů zárodečné mutace v genu FH lze využít stanovení aktivity fumaráthydratázy v lymfocytech s následnou mutační analýzou genu FH u jedinců se sníženou aktivitou enzymu. Osoby s touto diagnózou by měly být sledovány s ohledem na výskyt příslušných onemocnění. Léčba renálního karcinomu u tohoto syndromu by měla být radikální s ohledem na jeho agresivní povahu. Znalost molekulárně genetické podstaty onemocnění umožňuje v rodinách s predispozicí v genu FH presymptomatickou diagnostiku na úrovni DNA a na jejím podkladě vypracovanou preventivní a léčebnou strategii.

FAMILIÁRNÍ MEDULÁRNÍ KARCINOM ŠTÍTNÉ ŽLÁZY (MEN2), HIRSCHPRUNGOVA CHOROBA

Příčinou medulárního karcinomu štítné žlázy (Medullar Thyroid Cancer- MTC) i syndromů MEN 2 a Hirschprungovy choroby jsou aktivující bodové mutace RET proto-onkogenu. Gen RET kóduje transmembránový tyrozinkinázový receptor, který je důležitý při diferenciaci a vývoji tkání odvozených od neurální lišty. Jednotlivé mutace v genu se liší svými projevy, tzn. svým fenotypovým dopadem a svou agresivitou. MTC je nádor vycházející z parafolikulárních buněk štítné žlázy a představuje 4–10 % všech nádorů štítné žlázy. Vyskytuje se většinou ve sporadické formě (75 %), méně často ve formě familiární (25 %). Familiární forma se dědí autozomálně dominantně a má 3 varianty: familiární MTC (FMTC), mnohočetná endokrinní neoplazie typu 2A (MEN 2A) a mnohočetná endokrinní neoplazie typu 2B (MEN 2B). Mnohočetná endokrinní neoplazie typu 2A (MEN 2A) – tento syndrom zahrnuje 15–23 % všech MTC rodin. U více než 50 % pacientů se současně vyskytuje také feochromocytom a u 15–30 % primární hyperparatyreóza, onemocnění se plně manifestuje mezi 25. a 35. rokem života. MEN 2A je spojován nejčastěji s mutacemi v 10. a 11. exonu. MEN 2B je nejméně častá, ale zato nejagresivnější forma MTC a zahrnuje přibližně 1 % všech MTC rodin a k plné manifestaci onemocnění dochází mezi 10. a 20. rokem života. U 50 % těchto pacientů se vyskytuje feochromocytom, vzácně hyperparatyreóza. Znalost molekulárněgenetické podstaty onemocnění umožňuje v rodinách s výskytem predispozicí v genu RET presymptomatickou diagnostiku na úrovni DNA a na jejím podkladě vypracovanou preventivní a léčebnou strategii.

ATAXIA TELEANGIECTASIA, FAMILIÁRNÍ KARCINOM PRSU

Ataxia telangiectasia (Syndrom Louis-Barové) je komplexní syndrom s neurologickými, imunologickými, jaterními, kožními a endokrinologickými abnormalitami. Dědičnost syndromu je autosomálně recesivní. Syndrom je zapříčiněn hereditární mutací obou alel genu ATM. Onemocnění je klinicky charakterizováno mozečkovou ataxií, okulokutánními telangiektáziemi, defekty imunitního systému, zvýšenou citlivostí na účinky ionizujícího záření a výrazným sklonem ke vzniku nádorů, především lymfomů a leukemií. Vznik karcinomu prsu u pacientů s AT je poměrně raritní, na čemž se podílí především významné zkrácení života nosičů bialelických mutací. Vztah mutací ATM ke karcinomu prsu tak vychází z epidemiologických analýz prokazujících mírné, avšak signi kantně zvýšené celoživotní riziko karcinomu prsu u nositelů monoalelické mutace v genu ATM. Znalost molekulárně genetické podstaty onemocnění umožňuje v rodinách s výskytem predispozicí v genu ATM presymptomatickou diagnostiku na úrovni DNA a na jejím podkladě vypracovanou preventivní a léčebnou strategii.

GORLINŮV SYNDROM

Gorlinův syndrom je vzácné autozomálně dominantně dědičné onemocnění podmíněné kauzálními mutacemi v genu PTCH1. Projevy syndromu mohou být zjištěny již prenatálně přítomností těžkých vývojových malformací, velkým obvodem hlavy nebo kardiálními bromy. Postnatálně mohou být přítomny kostní a zubní malformace, případně mentální subnormality. Téměř všichni pacienti s Gorlinovým syndromem v průběhu života onemocní kožním nádorem (nejčastěji bazocelulárním karcinomem), přičemž až 75 % bazocelulárních karcinomů se manifestuje do věku 20 let. V dětském věku se asi u 10 % postižených rozvine nádor zadní jámy lební, nejčastěji meduloblastom. U postižených jsou také často přítomné čelistní cysty a u žen ovariální bromy. Znalost molekulárněgenetické podstaty onemocnění umožňuje v rodinách s výskytem predispozicí v genu PTCH1 presymptomatickou diagnostiku na úrovni DNA a na jejím podkladě vypracovanou preventivní a léčebnou strategii. Genetické poradenství a testování lze nabídnout v kterémkoliv věku.

PANEL GENŮ SPOJENÝCH S DĚDIČNÝMI ONKOLOGICKÝMI ONEMOCNĚNÍMI

Metoda masivně paralelního sekvenování umožňuje efektivnější (rychlejší a ekonomičtější) genetickou diagnostiku v oblasti klinické genetiky, a to zejména v porovnání s doposud používanou Sangerovou metodou. Pomocí sekvenování nové generace mohou být identi kovány nové genetické změny, tj. DNA predispozice, které přispívají k vzniku závažných onemocnění resp. k onkogenezi, nádorové progresi i metastazování. Tato technologie dnes umožňuje standardně testovat určitou skupinu genů v tzv. panelu genů (APC, ATM, BAP1, BARD1, BLM, BMPR1A, BRCA1, BRCA2, BRIP1, CDH2, CDK4, CDKN2A, EPCAM, APC, ATM, BAP1, BARD1, BLM, BMPR1A, BRCA1, BRCA2, BRIP1, CDH1, CDK4, CDKN2A, EPCAM, ERCC2, ERCC3, FANCC, FANCM, FH, FLCN, GREM1, CHEK2, CHEK2, MET, MLH1, MLH3, MSH2, MSH6, MUTYH, NBN, NF2, PALB2, POLD1, POLE, PRKAR1A, PTEN, PTCH1, RAD50, RAD51C, RAD51D, RET, SDHB, SLX4, SMAD4, SMARCB1, STK11, SUFU, TP53, VHL, WRN, WT1), jejichž poruchy jsou asociovány s dědičnými nádorovými onemocněními a syndromy (např. nádory prsu, vaječníku, vejcovodu a dělohy, gastrointestinálního traktu, kůže, ledvin, pankreatu či s různými druhy leukémií). Tímto přístupem získáme komplexnější výsledek pro pacienta, jsme schopni identi kovat konkrétní hereditární nádorový syndrom a můžeme poskytnout pokrevním příbuzným pacienta prediktivní vyšetření prokázané kauzální mutace v některém z rizikových genů. Nositelům mutace je doporučeno adekvátní preventivní sledování, čímž je případně vzniklé nádorové onemocnění včas odhaleno a snadněji vyléčeno. Znalost molekulárně genetické podstaty onemocnění umožňuje v rodinách presymptomatickou diagnostiku na úrovni DNA a na jejím podkladě vypracování preventivní a léčebné strategie. Uvedený panel genů je možné vyšetřovat u osob po dosažení zletilosti.

ROZŠÍŘENÝ PANEL GENŮ SPOJENÝCH S ONKOLOGICKÝM ONEMOCNĚNÍM

Metoda masivně paralelního sekvenování umožňuje efektivnější (rychlejší a ekonomičtější) genetickou diagnostiku v oblasti klinické genetiky. Pomocí sekvenováni nové generace můžou být identifikovány nové genetické změny, tj. DNA předispozice, které přispívají k vzniku závažných onemocnění, resp. k onkogenezi, nádorové progresi i metastazování. Tato technologie dnes umožňuje standardně testovat určitou skupinu genů v tzv. panelu genů, kterých poruchy jsou asociované s dědičnými nádorovými onemocněními (např. nádory mléčné žlázy, ovaria, tlustého střeva a konečníku, renálního karcinomu, či různých druhů leukémií). Tímto přístupem získáme komplexnější výsledek pro pacienta, dokážeme přesnější identifikovat konkrétní hereditární syndrom asociovaný s nádorovými onemocněními a poskytnut pacientovi i jeho zdravým příbuzným adekvátní preventivní péči, čím vlastně předcházíme vzniku nádorového onemocnění. Znalost molekulárně genetické podstaty onemocnění umožňuje v rodinách presymptomatickou diagnostiku na úrovni DNA a na jejím podkladě, vypracovat preventivní a léčební strategii.

Onkologická onemocnění se v dnešním světě vyskytují často. Přibližně 5 - 10 % vzniká na základě dědičné dispozice. Cílem genetického vyšetření panelu genů je upřesnit riziko predispozice vybraných nádorových onemocnění a doporučit vhodnou prevenci. Získá se tím komplexnější výsledek pro pacienta v možnosti identifikace genů asociovaných s nádorovými onemocněními.

Tento test poskytuje analýzu všech 219 vybraných predispozičních genů, jejichž mutace jsou příčinou dědičných nádorových onemocnění, jako jsou syndrom dědičného karcinomu prsu a vaječníků, syndromy nádorů trávicího ústrojí, syndrom familiárního melanomu a dalších.

Výhodou využití metody masivně paralelního sekvenování panelu vybraných genů je právě možnost komplexního vyšetření v rámci jednoho laboratorního testu.

CYSTICKÁ FIBRÓZA

Vyšetření mutací a polymorfismů v genu CFTR

Cystická fibróza (CF) patří mezi nejčastější autozomálně recesivně dědičné choroby v bělošské populaci. V České republice je incidence nemocných s CF odhadována na 1/2000 – 1/3000, téměř každý 26. člověk je přenašečem vlohy pro toto onemocnění. Mezi hlavní klinické příznaky pacientů patří neprospívání, recidivující a chronické bakteriální infekce dýchacích cest, které poškozují plicní parenchym a postupně vedou k respirační insuficienci, u mužů k neplodnosti v důsledku CBAVD (Congenital Bilateral Aplasia of the Vas Deferens) s azoospermií. Příčinou choroby jsou mutace v genu CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator Gene). Gen CFTR je lokalizován na dlouhém raménku 7. chromozomu (7q31.2) a dosud bylo celosvětově popsáno více než 1500 mutací (viz aktuální stav v Cystic Fibrosis Genetic Analysis Consortium Dabatase – CFGAC; http://www.genet. sickkids. on.ca/cftr/). V české populaci se vedle mutace deltaF508 vyskytují další mutace nejrůznějšího původu. Vyšetření 50 nejčastějších mutací CFTR genu zahrnuje cca 92 % všech mutací CFTR, které se vyskytují u českých pacientů s cystickou fibrózou. V případě rodičů, kteří jsou oba nositeli mutace CFTR genu, je riziko onemocnění CF pro jejich budoucí děti 25 %. K zajištění prevence CF u jejich potomků je prováděna prenatální diagnostika (z choriových klků nebo z plodové vody), je možná i diagnostika preimplantační.

SYNDROM FRAGILNÍHO X (FRAXA)

Syndrom fragilního X je druhou nejčastější příčinou mentální retardace u mužů po Downově syndromu.

Syndrom fragilního X (FRAXA, syndrom Martin-Bell) je X-vázané dědičné onemocnění projevující se mentální retardací často spojenou s dysmorfickými rysy (protáhlý obličej s prominující bradou a velkýma odstávajícíma ušima), u mužů se vyskytuje makroorchidismus. Postižení mají různou míru mentální retardace a bývají u nich popisovány různě závažné poruchy chování, jako jsou poruchy učení, autismus, hyperaktivita. Manifestace fenotypu u prepubertálních chlapců je poměrně nespecifická a variabilní, což znesnadňuje klinickou diagnostiku. Postiženy mohou být také ženy, přibližně polovina nosiček plné mutace má mírnou až střední formu mentální retardace. Syndrom se vyskytuje přibližně s frekvencí 1 – 3 : 4000 u mužů a 1 : 8000 u žen. Syndrom fragilního X je způsoben ve většině případů dynamickou mutací – expanzí trinukleotidů CGG nad 200 opakování v 5 ́ – nepřekládané části genu FMR1 lokalizovaném v oblasti Xq27.3. Následná abnormální hypermetylace promotorové oblasti způsobí umlčení exprese genu FMR1. V důsledku mitotické nestability mutace někteří pacienti vykazují somatický mozaicismus (koexistence premutace a plné mutace), což vysvětluje velkou variabilitu klinické manifestace. U normální formy FMR1 genu kolísá počet opakování (CGG)n mezi 6 a 44 s přerušením 1–3 AGG triplety, přičemž v populaci nejběžnější alely mají 29–30 opakování. Intermediární alely s rozsahem opakování 45–54 tvoří tzv. šedou zónu, nosiči mívají zdravé děti, avšak existuje riziko vzniku alely s plnou mutací v dalších generacích. Alely s rozsahem 55–200 opakování bez abnormální metylace se označují jako premutace. Nosiči premutace nejsou postiženi mentální retardací, ale premutace způsobuje s nízkou penetrancí dvě zcela rozdílné choroby, presenilní tremor/ataxii (FXTAS) a předčasné ovariální selhání u žen, kterým trpí cca 20 % nosiček premutace. Premutace jsou v průběhu meiózy nebo rané embryogeneze nestabilní, a jestliže jsou přenášeny ženou, hrozí expanze CGG-repetice do plné mutace. Oproti tomu premutace přenášené muži jen zcela výjimečně expandují do plné mutace. Riziko vzniku plné mutace se odvíjí od délky mateřské premutace a je u více než 95 % alel s více než 100 opakováními. Nejkratší alela, u které byla popsána expanze v plnou mutaci v jedné generaci, má 59 opakování bez AGG přerušení. Frekvence premutovaných alel v populaci se uvádí 1 : 100–300 u žen a 1 : 250–800 u mužů. Vzhledem k tomu, že produkt genu FMR1 má vliv na ovariální funkce, může stanovení odchylky počtu opakování tripletu CGG od běžného rozmezí (26–34) sloužit v reprodukční medicíně jako další parametr ke zhodnocení ovariální rezervy.

SPINÁLNÍ MUSKULÁRNÍ ATROFIE

Spinální muskulární atrofie (SMA) je druhou nejčastější příčinou úmrtí dětí na autozomálně recesivní onemocnění (incidence 1 na 10000 živě narozených dětí; frekvence nosičů 1 : 47). SMA je nervosvalové onemocnění charakterizované degenerací předních míšních rohů. Protein SMN (Survival Motor Neuron) reguluje přežití motorických neuronů a jeho nedostatek způsobuje progresívní proximální svalovou slabost a atrofii. Příčinou SMA je mutace v genu SMN, přičemž u více než 95 % pacientů se jedná o homozygotní bialelickou deleci exonu 7 v genu SMN1. Zbylá část pacientů zahrnuje složené heterozygoty s delecí v kombinaci s malou intragenovou mutací SMN1 genu a pacienty se SMA fenotypem nezpůsobeným mutací SMN1 genu. Dva téměř identické SMN geny jsou přítomny na dlouhém raménku 5. chromozomu tzv. telomerický SMN1 gen a centromerický SMN2 gen. Zatímco zdraví jedinci mají 1 nebo více kopií genu SMN1 na každém chromozomu, postižené osoby mají mutované kopie na obou chromozomech. Přenašeči mají typicky 1 normální a 1 mutovanou kopii a nejeví žádné příznaky. Stanovení počtu kopií genu SMN1 tedy umožňuje odhalit většinu přenašečů SMA před narozením postiženého dítěte. SMN2 je vysoce homologní pseudogen, většina jeho transkriptů v důsledku záměny 840C›T postrádá exon 7. Protein produkovaný tímto genem nestačí k zabránění onemocnění, nicméně dostačuje k modifikaci fenotypu. Stanovení počtu kopií genu SMN2 má význam pro SMA pacienty, protože čím více kopií pacient má, tím jsou příznaky onemocnění mírnější.

MIKRODELECE Y-CHROMOZOMU

Mužská neplodnost je v určitých případech vyvolána přítomností mikrodelecí v tzv. AZF oblasti (lokalizace Yq11.3). Frekvence jejich výskytu se odhaduje na 1/10 000 živě narozených mužů a byly nalezeny zhruba u 7,3 % infertilních mužů. Oblast AZF je rozdělena do tří podoblastí – AZFa, AZFb, AZFc. Geny vyskytující se v tomto úseku se účastní procesu spermatogeneze a jsou nezbytné pro mužskou reprodukci. Předpokládá se, že každá podoblast je aktivní v jiné fázi spermatogeneze. Byla vypozorována určitá korelace mezi závažností postižení a lokalizací mikrodelece. Pokud dojde k mikrodeleci v podoblasti AZFb a AZFc, pak její fenotypový projev kolísá od azoospermie k oligozoospermii. Mikrodelece v oblasti AZFa má daleko závažnější projev, a to úplnou nepřítomnost spermatogonií.

Při zjištění mikrodelece je doporučeno využití mikrochirurgického odběru spermií (MESA, TESE) a metody asistované reprodukce ICSI. Vzhledem k tomu, že mikrodelece v oblasti AZF se dědí z otce na syna ve 100 %, je možno při průkazu delece Y chromozomu uvažovat o preimplantační volbě pohlaví.

MIKRODELEČNÍ SYNDROMY

Mikrodeleční, a tedy i mikroduplikační syndromy jsou charakterizované jako skupina nejčastějších a klinicky nejzávažnějších tzv. submikroskopických aberací chromozomů způsobených delecí či duplikací specifického segmentu chromozomu. Incidence je poměrně častá 1 : 4000 až 1 : 30000 s rozsáhlým variabilním fenotypovým projevem. Mikrodeleční/mikroduplikační syndromy jsou děděny autozomálně dominantně, avšak převážná část případů vzniká de novo. Genetická heterogenita je častá a odpovědné geny mohou být lokalizovány na různých chromozomech (např. Di Georgův syndrom na 22q i 10q). Některé mikrodeleční syndromy mohou být nejen důsledkem delece, ale i bodové mutace (např. Runbinstein-Taybiho syndrom v 10 % vznikající z mikrodelece a v 90 % z bodové mutace). Delece často zasahuje větší množství důležitých genů, tzv. syndromy přilehlých genů (Contiguous gene syndromes). Test zachytí následující syndromy:

Mikrodeleční syndrom 1p36 (Slavotinek syndrom), Mikrodeleční syndrom 2p16.1-p15, 2q23.1 microdeleční/ mikroduplikační syndrom, Glass syndrom (2q32-q33), Mikrodeleční syndrom 3q29, Mikroduplikační syndrom 3q29, Wolf-Hirschhornův syndrom (4p16.3), Cri-du-Chat syndrom (5p15), Sotosův syndrom (5q35.3), Williams-Beurenův syndrom (7q11.23), Williams-Beurenův duplikační syndrom (7q11.23), Langer-Giedionův syndrom (8q24.12-q24.13), Mikrodeleční syndrom 9q22.3, DiGeorgeův syndrom-2 (10p13-p14), Prader-Williho syndrom /Angelmannův syndrom (15q11.2), Mikrodeleční syndrom 15q24, Rubinstein-Taybiův syndrom (16p13.3), Miller-Diekerův syndrom (17p13.3), Lissencefalie-1 (17p13.3), Smith-Magenisův syndrom (17p11.2), Potocki-Lupski syndrom (17p11.2), NF1 mikrodeleční syndrom (17q11.2), Koolen-de Vriesův syndrom (17q21.31), Mikroduplikační syndrom 17q21.31, DiGeorgeův mikrodeleční syndrom (22q11.21), mikroduplikační syndrom 22q11.2, Phelan-McDermidův mikrodeleční syndrom (22q13), Rettův syndrom (Xq28), MECP2 duplikační syndrom (Xq28), změny počtu kopií X chromozomu, sondy pro detekci mikrodelecí chromozomu Y.