MUTATIONS IN CARDIAC ION CHANNEL GENES IN KAZAKHSTANI PATIENTS WITH LONG QT SYNDROME
Authors: A.E. Chamoieva , M.R. Zhalbinova , Zh.Z. Mirmanova , S.E. Rakhimova , A.S. Abdrakhmanov , A.R. Akilzhanova 
Published: October 2024

Introduction. Cardiac arrhythmias are the most common among the group of cardiovascular diseases (CVD), and have a risk of sudden cardiac death (SCD). Long QT syndrome (LQTS) is a heritable disease characterized by prolongation of the QT interval on an electrocardiogram (ECG), which often leads to syncope and SCD. Currently, identification of mutations in cardiac ion channel genes in patients with LQTS and recognition of genetic causes of the syndrome are actual in cardiology. Aim. To identify cardiac ion channel mutations in genes associated with long QT syndrome in Kazakhstani patients. Materials and methods.This study was designed as a cohort study. At present, our study has identified three patients with LQTS. Nevertheless, the recruitment of additional patients with LQTS for the study is ongoing. Illumina TruSight Cardio panel was used for genetic screening. The cardiopanel consists of 174 genes associated with cardiac disorders including LQTS. After a targeted sequencing, data analysis was carried out using the programs SureCall version 2.0.7.0 (Agilent Technologies, Santa Clara, California, USA), ANNOVAR, GTK, bwa, bowtie, bow tie 2, VarScan, etc. Results. Clinically significant variants were found in patients with LQTS. Namely, in genes SCN5A (c.G5296A:p.E1766K) and KCNH2 (c.C662T:p.A221V). Both variants are pathogenic and cause CVDs, specifically LQTS. In addition, c.G3785A mutation (p.R1262Q), a variant of uncertain significance in SCN5A gene was detected in one patient. Although there is insufficient data to determine the role of the variant in development of the disease. Conclusions. Screening for mutations in cardiac ion channel genes in patients with LQTS revealed clinically significant mutations. This research will be useful for Kazakhstani patients with LQTS in evaluation of required genetic testing and reliable genetic guidance to prevent SCD and distinguish between various arrhythmias.

Введение. Сердечные аритмии являются наиболее распространенным заболеванием в группе сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) и имеют риск внезапной сердечной смерти (ВСС). Синдром удлиненного интервала QT (СУИQT) является наследственным заболеванием, характеризующимся удлинением интервала QT на электрокардиограмме (ЭКГ), что часто приводит к обмороку и ВСС. В настоящее время идентификация мутаций в генах сердечных ионных каналов у пациентов с СУИQT и определение генетических причин синдрома актуальны в кардиологии. Цель. Определить мутации сердечных ионных каналов в генах, связанных с СУИQT у пациентов из Казахстана. Материалы и методы. Это исследование разработано в форме когортного исследования. На данный момент наше исследование выявило трех пациентов с СУИQT. Тем не менее, дальнейший набор пациентов для исследования продолжается. Для генетического скрининга использовалась панель – Illumina TruSight Cardio panel. Кардиопанель состоит из 174 генов, связанных с сердечно-сосудистыми нарушениями, включая СУИQT. После таргетного секвенирования был проведен анализ данных с использованием ряда программ SureCall версии 2.0.7.0 (Agilent Technologies, Санта-Клара, Калифорния, США), ANNOVAR, GTK, bwa, bowtie, bow tie 2, VarScan и т.д. Результаты. Клинически значимые варианты были обнаружены у пациентов с СУИQT. А именно, в генах SCN5A (c.G5296A:p.E1766K) и KCNH2 (c.C662T:p.A221V). Оба варианта являются патогенными и вызывают ССЗ, в частности, СУИQT. Кроме того, у одного пациента была обнаружена мутация c.G3785A (p.R1262Q), вариант неопределенной значимости в гене SCN5A. Однако, на сегодняшний день недостаточно данных для определения роли варианта в развитии заболевания. Выводы. Скрининг мутаций в генах сердечных ионных каналов у пациентов с СУИQT выявил клинически значимые мутации. Это исследование будет полезным для казахстанских пациентов с СУИQT для оценки необходимого генетического тестирования и надежного генетического консультирования для предотвращения ВСС и идентификации определенной аритмий.

Кіріспе. Жүрек аритмиясы жүрек-қан тамырлары аурулары (ЖҚА) тобында ең көп таралған ауру болып табылады және кенеттен жүрек өлімі (КЖӨ) қаупін тудырады. Ұзартылған QT синдромы (LQTS) - электрокардиограммадағы (ЭКГ) QT аралығының ұзаруымен сипатталатын тұқым қуалайтын ауру, бұл жиі естен тануға және КЖӨ -не әкеледі. Қазіргі уақытта LQTS пациенттеріндегі жүректегі иондық канал гендеріндегі мутацияларды анықтау және синдромның генетикалық себептерін анықтау кардиологияда өзекті мәселе болып табылады. Мақсаты. Қазақстандық пациенттерде LQTS-мен байланысты жүректің иондық канал гендердегі мутацияларын анықтау. Материалдар мен әдістер. Бұл зерттеу когортты зерттеу түрінде жасалған. Осы уақытқа дейін біздің зерттеуіміз LQTS бар үш науқасты анықтады. Дегенмен, пациенттерді зерттеуге одан әрі іліктеу жалғасуда. Генетикалық скрининг жасау мақсатында Illumina TruSight Cardio панелі қолданылды. Кардиопанель жүрек-қан тамырлары ауытқуларымен байланысты 174 геннен тұрады, соның ішіне LQTS те кіреді. Таргетті секвенирлеуден кейін бірқатар бағдарламалар SureCall 2.0.7.0 (Agilent Technologies, Санта-Клара, Калифорния, АҚШ), ANNOVAR, GTK, bwa, bowtie, bow tie 2, VarScan және т. б. қолдана отырып, деректерді талдау жүргізілді. Нәтижелері. LQTS бар науқастарда клиникалық маңызды генетикалық варианттар табылды. Атап айтқанда, SCN5A (с.G5296A:р.E1766K) және KCNH2 (c.C662T:р.A221V) гендерінде. Жоғарыда аталған екі генетикалық вариант патогенді болып келеді, және де ЖҚА ішінде LQTS тудырады. Сонымен қатар, бір пациентте c.G3785A (p.R1262Q) мутациясы анықталды, бұл SCN5A геніндегі белгісіз маңыздылық вариантына жатады. Алайда, бүгінгі күнге дейін варианттың ауру дамуындағы рөлін анықтау үшін деректер жеткіліксіз болып келеді. Қорытынды. LQTS пациенттеріндегі жүректегі иондық канал гендеріндегі скрининг клиникалық маңызды мутацияларды анықтады. Бұл зерттеу қазақстандық LQTS пациенттері үшін қажетті генетикалық тестілеуді бағалаумен қатар, КЖӨ-ін алдын алу және белгілі аритмияны анықтау шаралары үшін пайдалы болып табылады.