Ανίχνευση υπομικροσκοπικών χρωμοσωμικών διαταραχών σε ασθενείς με νοητική υστέρηση αγνώστου αιτιολογίας με τη μέθοδο των μικροσυστοιχιών γενωμικού συγκριτικού υβριδισμού (array-CGH)
Authors: Γιαννίκου Κρινιώ 
Published: September 2021

Η Νοητική Υστέρηση (ΝΥ) αποτελεί μια πολυπαραγοντική νευροαναπτυξιακή διαταραχή με μεγάλη κλινική και γενετική ετερογένεια που καθιστά δύσκολη τη γενετική εκτίμηση και διάγνωση. Μέχρι σήμερα, λίγες περιπτώσεις διαλευκάνονται με τις συμβατικές κυτταρογενετικές και μοριακές τεχνικές, ενώ οι περισσότερες παραμένουν αδιάγνωστες και απαιτούν περαιτέρω διερεύνηση. Η παρούσα μελέτη επικεντρώνεται στην εφαρμογή -για πρώτη φορά στην Ελλάδα- των μικροσυστοιχιών array-CGH για τη διερεύνηση του γενετικού υποβάθρου της ΝΥ αγνώστου αιτιολογίας προκειμένου να εντοπιστούν κλινικά σημαντικές ποικιλομορφίες αριθμού αντιγράφου (CNVs) και νέα παθολογικά γονίδια. Μελετήθηκαν συνολικά 235 ασθενείς με ποικίλου βαθμού ΝΥ αγνώστου αιτιολογίας με αρνητικό αποτέλεσμα από άλλες γενετικές εξετάσεις (όπως κλασικό καρυότυπο, Χ-Fra, PWS/AS, RETT ,κα) (Eργαστήριο Ιατρικής Γενετικής, ΕΚΠΑ). Όλοι οι ασθενείς παραπέμφθηκαν για γενετικό έλεγχο από παιδιάτρους, παιδονευρολόγους και αναπτυξιολόγους από διάφορα παιδιατρικά νοσοκομεία της χώρας ή/και από ιδιώτες γιατρούς. Χρησιμοποιήθηκαν μικροσυστοιχίες ολιγονουκλεοτιδίων υψηλής διακριτικής ευκρίνειας 4x180K και 1x244K της εταιρίας Agilent (>170.000 και >236.000 ανιχνευτές αντίστοιχα, μέση ευκρίνεια 13Kb). Στις περιπτώσεις που κρίθηκε απαραίτητο για τη αποσαφήνιση και ολοκληρωμένη αξιολόγηση των μοριακών ευρημάτων, τα array-CGH αποτελέσματα επιβεβαιώθηκαν με MLPA ή/και μελετήθηκαν περαιτέρω με ανοσοκυτταροχημεία/ανοσοϊστοχημεία, ειδικό για μεθυλίωση PCR, αλληλούχηση κατά Sanger ή/και ανάλυση απλοτύπων μετά από ανάλυση θραυσμάτων με χρήση μικροδορυφορικών αλληλουχιών (microsatellite fragment analysis). Ανιχνεύθηκαν 128 παθολογικά CNVs σε 89/235 ασθενείς (57 άρρενες, 32 θήλεα, μέση ηλικία 6.25 έτη) (~38%) που εξηγούν μερικώς ή ολικώς το φαινότυπο. Τα παθολογικά CNVs περιλαμβάνουν μοριακές αναδιατάξεις ελλειμμάτων και διπλασιασμών, επανεμφανιζόμενες (recurrent) και μοναδικές (unique-σε ένα μόνο ασθενή), μεγέθους από 0.015Mb έως 18.4Mb σε γνωστούς και νέους υποψήφιους γενετικούς τόπους (όπως 1q44, 2q14.2, 3p25.3, 7p23.2, 7q11.23, 8q24.3, 10q26.3, 22q11.21, Xp22.31 κα). Μεταξύ των σημαντικών γονιδίων που σχετίζονται με ΝΥ περιλαμβάνονται τα C3orf10, FLNA, LIMK1, STX1A, GTF2I, MBD5, BAI3, HERC2P4, PPP4C, CHRM5, COMT, RTN4R, MAOA/MAOB, IL1RAPL1, JARID1C, DOCK8, EHMT1, HDAC2, CYFIP1. Από τα 128 παθολογικά CNVs που εντοπίστηκαν και ελέγχθηκαν οι γονείς, 52 ήταν de novo και 15 γονεϊκής προέλευσης. Σε 57 ασθενείς εντοπίστηκε 1 παθολογικό CNV, ενώ 32 είχαν περισσότερες από 1 παθολογικές αλλαγές. Επιπλέον, ανιχνεύθηκαν 26/128 Χ-φυλοσύνδετες υπομικροσκοπικές αναδιατάξεις σε 20 άρρενες (1 οικογενής περίπτωση, 1 μωσαϊκό). Τα παθολογικά ευρήματα περιλαμβάνουν νέα CNVs, ορισμένα από τα οποία αλληλοεπικαλύπτονται με περιπτώσεις μικροελλειμμάτων/μικροδιπλασιασμών καταχωρημένες στις βάσεις δεδομένων DECIPHER και ISCA ή/και σχετίζονται με άτυπες περιπτώσεις γνωστών συνδρόμων. Επίσης, βρέθηκαν 7/235 ασθενείς με αγνώστου κλινικής σημασίας CNVs (~3%), ενώ οι υπόλοιπες περιπτώσεις αποκάλυψαν κοινές ποικιλομορφίες αριθμού αντιγράφων (Copy Number Polymorphisms, CNPs) (~59%). Το υψηλό ποσοστό των θετικών ευρημάτων μπορεί να αποδοθεί στα αυστηρά κριτήρια επιλογής των ασθενών από τους έμπειρους κλινικούς γενετιστές του Εργαστηρίου Ιατρικής Γενετικής (ΕΚΠΑ) και τη μεγάλη διακριτική ευκρίνεια των μικροσυστοιχιών που χρησιμοποιήθηκαν. Η ομαδοποίηση και ταξινόμηση περισσότερων ασθενών με παρόμοιο κλινικό φαινότυπο και χρωμοσωμικά σημεία θραύσης θα επιτρέψει την ταυτοποίηση νέων συνδρόμων ΝΥ και θα οδηγήσει σε πιο ακριβείς προγνωστικές και ιατρικές παρεμβάσεις. Οι μικροσυστοιχίες array-CGH αποδεικνύονται αξιόπιστο και έγκυρο εργαλείο πρώτης γραμμής για ακριβέστερη διάγνωση, καλύτερη συσχέτιση γονοτύπου-φαινοτύπου και ολοκληρωμένη γενετική συμβουλευτική.