γ-θαλασσαιμία (γ-μεσογειακή αναιμία) Η γ-μεσογειακή αναιμία δεν παρατηρείται λόγω του ότι έμβρυο με έλλειψη των γ-αλυσίδων αποβάλλεται αυτόματα.

Transcript

1 ΑΙΜΟΣΦΑΙΡΙΝΟΠΑΘΕΙΕΣ Οι θαλασσαιμίες είναι τα συχνότερα μονογονιδιακά νοσήματα, με το 5% του παγκόσμιου πληθυσμού να είναι καταγεγραμμένοι φορείς. Πρόκειται για μια ετερογενή ομάδα κληρονομικών αναιμιών που χαρακτηρίζονται από διαταραχή στη σύνθεση (περιορισμένη βιοσύνθεση ή πλήρη απουσία) μιας ή περισσοτέρων από τις φυσιολογικές πολυπεπτιδικές αλυσίδες της αιμοσφαιρίνης (HbA, α2β2 σφαιρίνες). Κατατάσσονται σε διάφορες υποομάδες ανάλογα με τα είδη των αλυσίδων που δεν παράγονται. Οι θαλασσαιμίες είναι τα συχνότερα μονογονιδιακά νοσήματα, με το 5% του παγκόσμιου πληθυσμού να είναι καταγεγραμμένοι φορείς. Πρόκειται για μια ετερογενή ομάδα κληρονομικών αναιμιών που χαρακτηρίζονται από διαταραχή στη σύνθεση (περιορισμένη βιοσύνθεση ή πλήρη απουσία) μιας ή περισσοτέρων από τις φυσιολογικές πολυπεπτιδικές αλυσίδες της αιμοσφαιρίνης (HbA, α2β2 σφαιρίνες). Κατατάσσονται σε διάφορες υποομάδες ανάλογα με τα είδη των αλυσίδων που δεν παράγονται. α-θαλασσαιμία (α-μεσογειακή αναιμία) Χαρακτηρίζεται από ελαττωμένη παραγωγή α-αλυσίδων και ταξινομείται σε α0 όπου δεν παράγονται καθόλου α αλυσίδες και α+ όπου η παραγωγή είναι μειωμένη. Χαρακτηρίζεται από μεγάλη ετερογένεια κυρίως λόγω του ότι τα γονίδια που καθορίζουν τη σύνθεση των α-σφαιρινών είναι δύο, αντί του ενός που ορίζουν τις β, γ, και δ-σφαιρίνες. β-θαλασσαιμία (β-μεσογειακή αναιμία) Η β-μεσογειακή αναιμία είναι μια νόσος με ιδιαίτερα αυξημένη συχνότητα στη περιοχή της Μεσογείου. Χαρακτηρίζεται από μειωμένη σύνθεση ή πλήρη έλλειψη της HbA2, λόγω αδυναμίας σύνθεσης των β-αλυσίδων. Η αναστολή αυτή μπορεί να οφείλεται σε έλλειψη του β γονιδίου (μερική ή πλήρη), είτε σε σημειακές μεταλλάξεις που παρεμποδίζουν τη σύνθεση του τελικού προϊόντος. Ανάλογα με το συνδυασμό των μεταλλάξεων, ποικίλλει η βαρύτητα της νόσου. Ταξινομείται στη β0, β+, δβ0 μεσογειακή αναιμία. Η β0 διακρίνεται σε ομόζυγο και ετερόζυγο γονότυπο. Στην ομόζυγη μορφή έχουμε παντελή έλλειψη των β-αλυσίδων λόγω γενετικής διαταραχής και στα δύο αλλήλια του γονιδίου που τις κωδικοποιεί. Στην β+ έχουμε μειωμένη σύνθεση των β-σφαιρινών εξαιτίας της ελαττωμένης παραγωγής mrna. H δβ0 χαρακτηρίζεται από έλλειψη των γονιδίων που κωδικοποιούν για τις β και δ αλυσίδες. Η β-μεσογειακή αναιμία αποτελεί το πρώτο σε συχνότητα κληρονομικό νόσημα στην Ελλάδα.Περίπου το 8% του γενικού πληθυσμού είναι φορείς της β-μεσογειακής αναιμίας. γ-θαλασσαιμία (γ-μεσογειακή αναιμία) Η γ-μεσογειακή αναιμία δεν παρατηρείται λόγω του ότι έμβρυο με έλλειψη των γ-αλυσίδων αποβάλλεται αυτόματα. Δρεπανοκυτταρική αναιμία Η νόσος είναι συχνή στη Μεσόγειο, Κ. Αφρική, Ινδία, Άπω Ανατολή και Μαλαισία. Σε μοριακό επίπεδο η βασική διαταραχή είναι μια σημειακή μετάλλαξη που οδηγεί στην 1 / 11

2 αντικατάσταση του γλουταμινικού οξέος από βαλίνη στην 6η θέση της β-αλυσίδας της αιμοσφαιρίνης S (HbS). Σε συνθήκες υποξίας, η HbS πολυμερίζεται σχηματίζοντας ελικοειδείς δομές οι οποίες καθιζάνουν εντός του ερυθροκυττάρου και πάνω στη μεμβράνη, οδηγώντας έτσι σε μεταβολή του σχήματος του κυττάρου από αμφίκοιλο σε δρεπανοειδές. Στην Ελλάδα περίπου το 1-1.5% του γενικού πληθυσμού είναι φορείς της δρεπανοκυτταρικής αναιμίας. Ασθενείς με ομοζυγωτία του μεταλλαγμένου γονιδίου, φέρουν την παθολογική HbS στα ερυθροκύτταρά τους σε ποσοστό 100 %, ενώ οι ετεροζυγώτες σε ποσοστό 40%. Τα συμπτώματα της νόσου συνήθως δεν εμφανίζονται πριν από τον 6ο μήνα της ζωής (οπότε το μεγαλύτερο μέρος της HbF αντικαθίσταται από την HbS). Στη συγκεκριμένη αναιμία υπάρχει μετάλλαξη του γονιδίου της β-σφαιρίνης που προκαλεί σύνθεση της HbS, αντί της HbA. δ-θαλασσαιμία Ανιχνεύονται μεταλλάξεις που αφορούν το γονίδιο της δ-σφαιρίνης. Είναι μια αθώα μορφή αναιμίας στην οποία ανιχνεύεται έλλειψη της HbA2, που βρίσκεται ούτως ή άλλως σε πολύ μικρά ποσοστά στο φυσιολογικό ενήλικο άτομο. Αρκετά ζευγάρια κάθε χρόνο υποβάλλονται σε προγεννητικό έλεγχο για την ανίχνευση αιμοσφαιρινοπαθειών, καθώς ο καλύτερος τρόπος για την αντιμετώπιση του προβλήματος και την αποφυγή γέννησης παιδιών με ομόζυγες μορφές θαλασσαιμιών είναι η πρόληψη. Αλυσιδωτή αντίδραση της πολυμεράσης (PCR). Περιφερικό αίμα (γενική αίματος - EDTA). ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΓΕΝΕΤΙΚΩΝ ΔΕΙΚΤΩΝ (βιοδεικτων) ΠΟΛΥΠΑΡΑΓΟΝΤΙΚΩΝ ΝΟΣΩΝ Ικανός αριθμός κοινών νόσων εμφανίζεται με χαρακτηριστικά συγγενούς κατανομής ενώ δεν έχει ταυτοποιηθεί το συγκεκριμένο γονιδιακό αίτιο και ανάλυση του οικογενειακού δέντρου δεν συνηγορεί για κληρονομικότητα οποιουδήποτε τύπου. Αυτές οι νόσοι χαρακτηρίζονται ως πολυπαραγοντικές και στην αιτιολογία τους θεωρείται ότι συμμετέχουν πολλαπλά γονίδια με αλλαγές που μπορεί να είναι απλοί η παθογενετικοί πολυμορφισμοί ή ο συνδυασμός των απλών πολυμορφισμών να ευθύνεται για την παθογένεια. Ο πλέον σύγχρονος τρόπος προσέγγισης του προβλήματος που εφαρμόζεται σε κλινικές έρευνες είναι με την εφαρμογή των μικροσυστοιχιών (microarrays). Το DNA ή το RNA από το δείγμα του ασθενούς (αίμα η δείγμα από τον πάσχοντα ιστό ειδικά) υβριδοποιείται στην επιλεγμένη μικροσυστοιχία η οποία περιλαμβάνει (α) είτε την πλειονότητα των γνωστών γονιδίων, (β) είτε ένα αριθμό συγκεκριμένων γονιδίων που πιθανολογείται η συμβολή τους 2 / 11

3 στην παθογενετική διαδικασία (custom arrays). Η ανάλυση των αποτελεσμάτων που υποδηλώνουν τη σχετική έκφραση των γονιδίων συγκριτικά με την έκφραση σε δείγματα υγιών μαρτύρων, επιτελείται από ομάδα βιοπληροφορικών και βιοαστατιστικών. Η τελική πληροφορία αξιολογείται με συνεκτίμηση των λοιπών στοιχείων του νοσούντος και κατηγοριοποιείται για την υπό εξέταση νόσο. ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΤΗΣ ΑΝΤΙΜΕΤΑΘΕΣΗΣ BCR-ABL Η χρόνια μυλογενής λευχαιμία (ΧΜΛ), ήταν το πρώτο κακοήθες νόσημα που σχετίστηκε με συγκεκριμένη, μοναδική και απαραίτητη χρωμοσωμική ανωμαλία. Το 1960 περιγράφηκε η παρουσία ενός παθολογικού χρωμοσώματος σε όλα τα αιμοποιητικά κύτταρα ασθενών με ΧΜΛ.. Το χρωμόσωμα αυτό που είναι γνωστό με το όνομα Φιλαδέλφεια (Ph) προέρχεται από αμοιβαία μετάθεση γενετικού υλικού μεταξύ των χρωμοσωμάτων 9 και 22. Μέσω αυτής της αντιμετάθεσης (9;22)(q34;q11) προκύπτει το χειμερικό γονίδιο BCR-ABL από μεταφορά τμήματος του γονιδίου ABL, που φυσιολογικά βρίσκεται στο χρωμόσωμα 9, στο χρωμόσωμα 22 όπου βρίσκεται το γονίδιο ABL. Η BCR-ABL ογκοπρωτεΐνη που παράγεται έχει δράση τυροσινικής κινάσης και οδηγεί σε διαταραχή του κυτταρικού κύκλου, με αυξημένο πολλαπλασιασμό και ελλατωμένη απόπτωση. Το χρωμόσωμα Ph απαντάται μέσω κυτταρογενετικής ανάλυσης στο 90-95% των ασθενών με αιματολογική εικόνα ΧΜΛ στη χρόνια φάση, ως μοναδική κυτταρογενετική ανωμαλία. Στους ασθενείς αυτούς εντοπίζεται και το αντίστοιχο γονίδιο, οπότε χαρακτηρίζονται ως Ph(+), BCRABL(+). Από το υπόλοιπο 5%, στους μισούς ανιχνεύεται το γονίδιο και χαρακτηρίζονται ως Ph(-), BCR-ABL(+), ενώ ένα μικρό ποσοστό είναι Ph(-), BCR-ABL(-). Η εξέταση πραγματοποιείται στα πλαίσια διάγνωσης της ΧΜΛ, αλλά και κατά την παρακολούθηση της θεραπευτικής πορείας των ασθενών. Αλυσιδωτή αντίδραση της πολυμεράσης (RT- PCR). Περιφερικό αίμα (γενική αίματος-edta), μυελός των οστών. ΑΝΤΙΓΟΝΑ ΙΣΤΟΣΥΜΒΑΤΟΤΗΤΑΣ (HUMAN LEUKOCYTES ANTIGENS-HLA) To ανοσογενετικό σύστημα HLA αποτελείται από ένα σύνολο στενά συνδεδεμένων γονιδίων που εντοπίζονται στο χρωμόσωμα 6. Το σύστημα HLA κληρονομείται ως ομάδα ( en bloc ) που χαρακτηρίζεται ως απλότυπος. Τα γονίδια ΗLA διακρίνονται στις τάξεις Ι (Α, Β και Cw), ΙΙ (DR, DP, DQ) και ΙΙΙ και κωδικοποιούν τις αντίστοιχες γλυκοπρωτεΐνες. Τα ΗLA (κυρίως της τάξης Ι), ευθύνονται για το φαινόμενα της απόρριψης μοσχευμάτων εξαιτίας της ασυμβατότητας μεταξύ δότη και δέκτη. Aλλοι απλότυποι έχουν συσχετισθεί με την παθογένεια αυτοάνοσων νοσημάτων. Για παράδειγμα το HLA-B27 σχετίζεται με την εμφάνιση αγκυλοποιητικής σπονδυλίτιδας, ενώ κάποιοι απλότυποι του HLA-DQ έχουν 3 / 11

4 ενοχοποιηθεί για καθέξιν αποβολές και ανάπτυξη σακχαρώδη διαβήτη. Υλικό Ολικό αίμα σε EDTA ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΔΙΑΓΝΩΣΗ ΟΙΚΟΓΕΝΩΝ ΜΟΡΦΩΝ ΚΑΡΚΙΝΟΥ Ο καρκίνος είναι μια πολυπαραγοντική νόσος. Τα τελευταία χρόνια η επανάσταση στην μοριακή γενετική κατέστησε δυνατή την ανίχνευση προδιαθεσικών παραγόντων με την μορφή μεταλλαγμένων γονιδίων για την εμφάνιση διαφόρων μορφών της νόσου. Η ανίχνευση μεταλλαγών στα γονίδια που έχουν συσχετιστεί με αυξημένο κίνδυνο ανάπτυξης κάποιου από τους οικογενείς καρκίνους δεν αποτελεί απόδειξη ότι το άτομο θα αναπτύξει σίγουρα κάποια μορφή καρκίνου αλλά είναι μια πληροφορία που μπορεί να αξιολογηθεί από τον κλινικό γιατρό για να προγραμματίσει την συχνότητα παρακολούθησης συγκεκριμένων ασθενών είτε ατόμων της ίδιας οικογένειας. Επιπρόσθετα η δεδομένη πληροφορία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για γενετική συμβουλευτική σε προγενετικό έλεγχο η, γενικότερα, για οικογενειακό προγραμματισμό. Μεταξύ των μορφών της νόσου που επιδέχονται γενετικής ανίχνευσης ενδεικτικής για προδιάθεση είναι οι εξής 1. Καρκίνος του μαστού / ωοθηκών Γονίδια BRCA1 / BRCA2 2. Οικογενής αδενωματώδης πολυποδίαση του παχέος εντέρου 3. Κληρονομικός μη πολυποδιακός καρκίνος του παχέος εντέρου 4. Σύνδρομο Li-Fraumeni 5. Πολλαπλή ενδοκρινική νεοπλασία (ΜΕΝ) Ο έλεγχος γίνεται με τον αναλυτή DNA ABI Ο αναλυτής αυτό επιτρέπει την ανάγνωση της ακριβούς αλληλουχίας της πρωτοταγούς δομής του DNΑ (SEQUENCING)ν συνδυάζοντας υψηλή ευαισθησία και ταχύτητα. Τα προϊόντα που έχουν πρώτα πολλαπλασιαστεί με την αλυσιδωτή αντίδραση της πολυμεράσης και έχουν σημανθεί με ειδικές φθορίζουσες χρωστικές, εισάγονται στη συνέχεια στον αναλυτή σε ειδικά τριχοειδή τα οποία έχουν αντικαταστήσει τις παλιές τεχνικές με πηκτώματα ακρυλαμίδης. Τα προϊόντα περνάνε μπροστά από διπλή ακτίνα λέιζερ και φθορίζουν. Μια ειδική κάμερα ανιχνεύει τον φθορισμό αυτό και ειδικό λογισμικό τον μετατρέπει σε ψηφιακό σήμα. Για κάθε προϊόν που ελέγχεται η ανάλυση και η όλη διαδικασία διαρκεί περίπου τρεις ημέρες. Η ανάλυση μπορεί να γίνει σε DNA που απομονώνεται στο εργαστήριο με κλασσικές τεχνικές από το αίμα η οποιοδήποτε άλλο διαθέσιμο ιστό του ασθενή. ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΔΙΑΓΝΩΣΗ ΥΠΕΡΛΙΠΙΔΑΙΜΙΩΝ 4 / 11

5 Μεταλλάξεις τόσο στον LDL υποδοχέα όσο και στην απολιποπρωτεΐνη Β-100 προκαλούν υπερχοληστερολαιμία. Μια από τις πρώτες μεταλλάξεις που ανακαλύφθηκε στο γονίδιο της απο-b είναι η μετάλλαξη του νουκλεοτιδίου CGG σε CAG στο εξόνιο 26 που οδηγεί στην αλλαγή του αμινοξέος R3500Q. Η συχνότητα αυτής της μετάλλαξης είναι 1 στους 500 στον πληθυσμό. Η απολιποπρωτεΐνη Ε (απο-ε) συνδέεται άμεσα με την υπερλιπιδαιμία τύπου ΙΙΙ και την ανάπτυξη της καρδιαγγειακής νόσου. Η απο-ε εκφράζεται με γενετικό πολυμορφισμό. Υπάρχουν 3 κύριες απο-e ισομορφές, Ε2, Ε3 και Ε4 που κωδικοποιούνται από 3 αλληλόμορφα γονίδια. Η πιο συχνή μορφή της συνδέεται με την ομοζυγωτία του ε2 αλληλόμορφου. Η διάγνωση γίνεται με αλυσιδωτή αντίδραση της πολυμεράσης (PCR) με ειδικούς εκκινητές σε DNA που απομονώνεται από το αίμα του ασθενή, και στη συνέχεια πέψη των προϊόντων με ειδικά ένζυμα και ηλεκτροφόρηση των προϊόντων. Ειδικά για τον προσδιορισμό του γονότυπου της απο-ε χρησιμοποιείται μια μέθοδος βασισμένη στην ανεπάρκεια της Taq DNA πολυμεράσης να αντιγράφει σωστά παρουσία έστω και μιας αλλαγής στο 3 άκρο του εκκινητή. Χρησιμοποιούνται 4 εξειδικευμένοι εκκινητές σε τρία διαφορετικά ζεύγη και οι οποίοι κάτω από αυστηρά ελεγχόμενες συνθήκες PCR ανιχνεύουν την παρουσία/απουσία των PCR προϊόντων και έτσι ταυτοποιούν τους απο-ε γονότυπους. Η μέθοδος συμπληρώνει την πληροφορία που παρέχεται από το βιοχημικό έλεγχο για προσδιορισμό ολικής χοληστερόλης, LDL-C χοληστερόλης, HDL-C χοληστερόλης και τριγλυκεριδίων στο πλάσμα. ΓΛΥΚΟΠΡΩΤΕΪΝΗ la (GPla) Το γονίδιο της γλυκοπρωτείνης Ια ευθύνεται για την έκφραση μίας πρωτεΐνης των αιμοπεταλίων, η οποία μεταξύ των άλλων συντελεί στην προσκόλληση αυτών των κυττάρων στο κολλαγόνο των αγγείων. Ένας πολυμορφισμός του γονιδίου, γνωστός ως Τ807Τ, οδηγεί σε μεγαλύτερη συγκέντρωση της γλυκοπρωτεΐνης στην επιφάνεια των αιμοπεταλίων και κατά συνέπεια στην αυξημένη προσκόλλησή τους στο αγγειακό επιθήλιο. Αυτή η διαδικασία θεωρείται επιβαρυντικός παράγοντας για την εκδήλωση αγγειακής νόσου, μία υπόθεση που διερευνάται σε συνεχιζόμενες κλινικές μελέτες. Ολικό αίμα σε EDTA. ΕΛΕΓΧΟΣ ΠΑΤΡΟΤΗΤΑΣ / ΣΥΓΓΕΝΕΙΑΣ ΜΕΣΩ DNA Ο έλεγχος της πατρότητας μέσω γενετικού υλικού (DNA) βασίζεται στο γεγονός ότι οι απόγονοι ενός ζευγαριού κληρονομούν το μισό γενετικό τους υλικό από τη μητέρα και το άλλο μισό από τον πατέρα. Το τεστ εστιάζεται στην ανάλυση των γενετικών πολυμορφικών 5 / 11

6 δεικτών. Αυτές είναι περιοχές του ανθρώπινου γονιδιώματος που εμφανίζουν μεγάλη ποικιλομορφία ως προς την αλληλουχία τους μεταξύ του γενικού πληθυσμού. Ένα παιδί κληρονομεί δύο αλλήλια για κάθε πολυμορφικό δείκτη, το ένα από την μητέρα και το άλλο από τον πατέρα. Είναι δε εξαιρετικά σπάνιο ως και αδύνατο δύο μη συγγενικά άτομα να μοιράζονται τους ίδιους πολυμορφικούς δείκτες. Στην εξέταση της πατρότητας, απομονώνεται γενετικό υλικό από καθένα από τα τρία άτομα (πατέρας, μητέρα, παιδί) και αναλύονται μία σειρά από γενετικοί δείκτες. Η ύπαρξη κοινών γενετικών δεικτών μεταξύ πατέρα και παιδιού είναι συνήθως ικανή να πιστοποιήσει μία υπόθεση πατρότητας και μάλιστα σε πολύ υψηλό ποσοστό (99.99%). Αντιθέτως η απουσία κοινών γενετικών δεικτών οδηγεί στον αποκλεισμό της πατρότητας σε ποσοστό 100%. Σε περιπτώσεις που ζητείται να εξακριβωθεί κάποια άλλου είδους συγγένεια, η αρχή που ακολουθείται είναι η ίδια, εντούτοις ανάλογα με την περίπτωση αναλύεται το γενετικό υλικό των πλησιέστερων εν ζωή συγγενών. Αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης (PCR). Ανάλυση των γενετικών περιοχών σε αποδιατακτικό gel πολυακρυλαμίδης. Υλικό Ολικό αίμα από κάθε άτομο σε ΕDTA. Απαιτείται η γραπτή συναίνεση των ενδιαφερόμενων ατόμων και του παιδιού εφόσον είναι ενήλικας. ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΤΗΣ ΤΟΥ ΑΝΑΣΤΟΛΕΑ ΤΟΥ ΠΛΑΣΜΙΝΟΓΟΝΟΥ (PAI-I) Το PAI-I είναι ένας παράγοντας ο οποίος συμμετέχει στη διαδικασία της ινωδόλυσης, του μηχανισμού που οδηγεί στην απομάκρυνση των θρόμβων του αίματος από την κυκλοφορία. Ο ρόλος του PAI-I αφορά στην αναστολή της δράσης του ενζύμου το οποίο μετατρέπει το πλασμινογόνο σε πλασμίνη και καταλύει τη διάλυση των ινικών στοιχείων των θρόμβων. Υψηλά επίπεδα PAI-1 αναστέλλουν την ινωδόλυση και αυξάνουν τον κίνδυνο αρτηριακής ή φλεβικής θρόμβωσης. Το γονίδιο PAI-I απαντάται σε δύο αλληλόμορφα, τα 4G και 5G. Η παρουσία του 4G/4G γονοτύπου έχει συσχετιστεί με αυξημένα επίπεδα του PAI-I στο πλάσμα και κατά συνέπεια με αυξημένο κίνδυνο εμφάνισης καρδιαγγειακών νοσημάτων. Ο ίδιος γονότυπος έχει ακόμα συσχετιστεί με τον κίνδυνο καθ έξιν αποβολών. Οι αναμενόμενοι γονότυποι του PAI-I είναι οι 4G/4G ή 4G/5G ή 5G/5G. Η ανίχνευση του γονοτύπου πραγματοποιείται με τη μέθοδο της allele-specific PCR στο DNA του εξεταζόμενου. Υλικό Ολικό αίμα σε EDTA 6 / 11

7 ΚΥΣΤΙΚΗ ΙΝΩΣΗ (Cystic Fibrosis) Η κυστική ίνωση (CF) αποτελεί το πιο συχνό γενετικό νόσημα (με αυτοσωματικό χαρακτήρα) των λευκών πληθυσμών, με συχνότητα ετεροζυγωτών περίπυ 5:100 και συχνότητα ομοζυγωτών (πασχόντων) 1:2500. Το γονίδιο της κυστικής ίνωσης (q31-q32) εδράζεται στο χρωμόσωμα 7, έχει ιστοειδική έκφραση και έως σήμερα είναι γνωστές περισσότερες από 1000 μεταλλαγές και περισσότεροι από 200 πολυμορφισμοί. Οι φορείς της νόσου είναι φυσιολογικοί ενώ στους ομοζυγώτες η νόσος παρουσιάζει μεγάλη ετερογένεια ως προς τη βαρυτητά της, γεγονός που εν μέρει αποδίδεται στον εξαιρετικά μεγάλο αριθμό μεταλλάξεων που έχουν ανιχνευθεί έως σήμερα στο αντίστοιχο γονίδιο. Η πιο συχνή από τις μεταλλάξεις είναι η ΔF508 που οδηγεί σε απουσία φαινυλαλανίνης και απαντάται στη Βόρεια Ευρώπη σε ποσοστό 70%, ενώ στις Μεσογειακές χώρες το ποσοστό μειώνεται στο 55% (Ελλάδα 53.4%). Το πρωτεϊνικό προϊόν του γονιδίου, CFTR (cystic fibrosis transmembrain conductance regulator), είναι σημαντικό συστατικό της επιτυχούς μετακίνησης ηλεκτρολυτών διαμέσω των κυτταρικών μεμβρανών των επιθηλιακών κυττάρων. Χαρακτηριστικό της νόσου είναι ο σχηματισμός μιας πυκνής κολλώδους βλέννης στους πνεύμονες, στο πάγκρεας και σε άλλους ιστούς, με αποτέλεσμα τη δυσλειτουργία αυτών των οργάνων, καθώς ο επιθηλιακός ιστός στα όργανα που προσβάλλονται είναι σχεδόν αδιαπέραστος για τα ιόντα χλωρίου. Η κλινική συμπτωματολογία της νόσου περιλαμβάνει πνευμονική ανεπάρκεια, συχνές λοιμώξεις του αναπνευστικού συστήματος, καθώς και δυσλειτουργία του παγκρέατος. Ο έλεγχος για CF πραγματοποιείται για τον εντοπισμό φορέων της νόσου σε περιπτώσεις ανάγκης οικογενειακού προγραμματισμού, για προγενετική διάγνωση όταν υπάρχει οικογενειακό ιστορικό, όταν υπάρχει υπερηχογενές έντερο στο υπερηχογράφημα, καθώς επίσης και στον έλεγχο υπογονιμότητας σε άνδρες δεδομένου ότι σημαντικό ποσοστό ανδρών που παρουσιάζουν αποφρακτικού τύπου αζωωοσπερμία και υποβάλλονται σε τεχνικές μικρογονιμοποίησης είναι φορείς μεταλλάξεων του γονιδίου CFTR. Σε περιπτώσεις οικογενειακού προγραμματισμού που και οι δυο γονείς είναι φορείς, οι μέθοδοι της προεμφυτευτικής διάγνωσης και του προγεννητικού ελέγχου προσφέρουν αναντικατάστατη γενετική πληροφορία για το έμβρυο. Αλυσιδωτή αντίδραση της πολυμεράσης πολλαπλών εκκινητών (multiplex PCR) και αντίστροφος υβριδισμός. Περιφερικό αίμα (γενική αίματος-edta), τροφοβλάστη, αμνιακό υγρό. ΜΕΤΑΛΛΑΞΗ ΓΟΝΙΔΙΟΥ ΟΜΟΚΥΣΤΕΪΝΗΣ Το γονίδιο της ομοκυστεϊνης εμπλέκεται στο μεταβολισμό ενός αμινοξέος, της ομοκυστεϊνης. Η κύρια μετάλλαξη που απαντάται στο γονίδιο της ομοκυστεϊνης, η C677T, ανευρίσκεται κλινικά ασυμπτωματική σ ένα μεγάλο μέρος του πληθυσμού σε ετεροζυγωτία. Η μετάλλαξη αυτή 7 / 11

8 συνήθως οδηγεί σε αυξημένα επίπεδα ομοκυστεϊνης στην κυκλοφορία σε άτομα που φέρουν την C677T σε ομοζυγωτία, δηλαδή και στα δύο αλληλόμορφα γονίδια. Η αύξηση των επιπέδων ομοκυστεΐνης στο αίμα προκαλεί καταστροφή στα αγγειακά τοιχώματα και μέσω αυτού του μηχανισμού προκαλείται αυξημένος κίνδυνος δημιουργίας αγγειακών και θρομβώσεων. Ολικό αίμα σε EDTA. ΜΕΤΑΛΛΑΞΗ ΓΟΝΙΔΙΟΥ ΠΡΟΘΡΟΜΒΙΝΗΣ Η μετάλλαξη αυτή έχει συσχετιστεί με αυξημένο κίνδυνο εμφάνισης αγγειακών θρομβοεμβολικών επεισοδίων καθώς και αυτόματων αποβολών. Η ύπαρξη της μετάλλαξης του γονιδίου της προθρομβίνης G20210A απαντάται στο 2% περίπου του γενικού πληθυσμού. Ο κίνδυνος αυτός είναι τρεις φορές μεγαλύτερος σε άτομα-φορείς της μετάλλαξης σε σύγκριση με τα φυσιολογικά άτομα, ενώ αυξάνει σημαντικά όταν συνυπάρχουν μεταλλάξεις και σε άλλους γενετικούς προδιαθεσιακούς παράγοντες θρομβοφιλίας, όπως είναι ο παράγοντας V Leiden ή η ανεπάρκεια στην πρωτεϊνη C. Ολικό αίμα σε EDTA. ΜΙΚΡΟΕΛΛΕΙΨΕΙΣ ΤΟΥ ΧΡΩΜΟΣΨΜΑΤΟΣ Y (Y microdeletions) Οι μικροελλείψεις στο Υ χρωμόσωμα αποτελούν τη δεύτερη πιο συχνή γενετική αιτία ελλιπούς σπερματογένεσης σε υπογόνιμους άνδρες, μετά το σύνδρομο Klinefelter. Η περιοχή του Υ χρωμοσώματος στην οποία μπορούν να ανιχνευτούν μικροελλείψεις υποδιαιρείται σε τρία τμήματα που ονομάζονται αντίστοιχα: AZFa, AZFb και AZFc. Η περιοχή αυτή καλύπτει το 95% του Υ χρωμοσώματος και καθορίζει το άρρεν φύλο. Η συχνότητα εμφάνισης των μικροελλείψεων ποικίλλει, με την περιοχή AZFc να απουσιάζει στο 79% των περιπτώσεων, την AZFb στο 9%, την AZFbc στο 6%, την AZFa στο 3% και τέλος απουσία και των τριών περιοχών AZFabc που χαρακτηρίζει ΧΧ αρσενικά άτομα στο 3%. Μοριακή γενετική εξέταση για εντοπισμό μικροελλείψεων στο χρωμόσωμα Υ συνιστάται σε υπογόνιμους άνδρες με αζωοσπερμία ή σοβαρή ολιγοσπερμία πριν προχωρήσουν σε πρόγραμμα υποβοηθούμενης αναπαραγωγής. Ελλείψεις στο Υ χρωμόσωμα μπορούν να κληρονομηθούν στα άρρενα παιδιά υπογόνιμων ζευγαριών όταν η γονιμοποίηση γίνει με τη μέθοδο ICSI. Αλυσιδωτή αντίδραση της πολυμεράσης πολλαπλών εκκινητών (multiplex PCR). 8 / 11

9 Περιφερικό αίμα (γενική αίματος-edta). ΠΑΡΑΓΟΝΤΑΣ V LEIDEN (FACTOR V LEIDEN) Η πιο συχνή αιτία κληρονομούμενης θρομβοφιλίας είναι η μετάλλαξη G1691A στό γονίδιο του παράγοντα V, γνωστό ως παράγοντα V Leiden. Η μετάλλαξη G1691A προκαλεί μειωμένη απενεργοποίηση του FVa από την ενεργοποιημένη πρωτείνη C (APC resistance) με αποτέλεσμα την μετατόπιση της αιμοστατικής ισορροπίας. Ο κίνδυνος ενός θρομβωτικού επεισοδίου αυξάνεται 5 με 7 φορές σε ετεροζυγώτες για την μετάλλαξη, ενώ σε ομοζυγώτες ο κίνδυνος αυξάνεται 25 με 50 φορές. Οι γυναίκες φορείς της μετάλλαξης διατρέχουν επίσης αυξημένο κίνδυνο αποβολής του εμβρύου κατά την εγκυμοσύνη, ενώ αυξημένος κίνδυνος εκδήλωσης θρομβοεμβολικού επεισοδίου παρατηρείται σε γυναίκες-φορείς που λαμβάνουν αντισυλληπτικά χάπια. Χορήγηση αντιπηκτικής θεραπείας συνιστάται στους φορείς που βρίσκονται σε ομάδες αυξημένου κινδύνου, είτε σε καταστάσεις που μπορεί να επηρεάσουν την πηκτικότητα π.χ. παρατετάμενη ακινησία, πολύωρο αεροπορικό ταξίδι. Μετά την απομόνωση του DNA εκτελείται απλή PCR γιά τον εκλεκτικό πολλαπλασιασμού του γονιδίου του παράγοντα V. Ακολουθεί πέψη με ειδικά περιοριστικά ένζυμα και καθορισμός του γονοτύπου του εξεταζόμενου βάσει των προϊόντων που ανιχνεύονται σε πήκτωμα αγαρόζης. Ολικό αίμα σε EDTA. ΣΥΝΔΡΟΜΟ ΕΥΘΡΑΥΣΤΟΥ X (FXS) Το σύνδρομο του εύθραυστου Χ αποτελεί τη δεύτερη πιο συχνή αιτία νοητικής υστέρησης στον άνθρωπο μετά το σύνδρομο Down, με συχνότητα 1:4000-1:6000 αγόρια και 1:7000 κορίτσια. Η ύπαρξη μιας εύθραυστης θέσης στα μακρά σκέλη του Χ χρωμοσώματος στην Χq27,3 (σημείο FRAXA) χαρακτηρίζει κυτταρογενετικά το σύνδρομο και αντιστοιχεί σε περιοχή αποσυμπυκνωμένης χρωματίνης που μπορεί να γίνει πλήρως διακριτή με κατάλληλους πειραματικούς χειρισμούς. Το κύριο σύμπτωμα του συνδρόμου είναι η νοητική υστέρηση που κυμαίνεται από ήπιου έως σοβαρού βαθμού, το χαρακτηριστικό προσωπείο με μακρύ πρόσωπο, μεγάλα και προέχοντα αυτιά, μεγάλο μέτωπο και τετράγωνο πηγούνι και ο αυξημένος ορχικός όγκος (μακροορχιδία)στα αγόρια. Παρά το ότι η σχέση του συνδρόμου με τον αυτισμό δεν έχει επιβεβαιωθεί, το ποσοστό των ασθενών που παρουσιάζουν αυτιστικού τύπου χαρακτηριστικά είναι σχετικά υψηλό. Η ταυτοποίηση του γονιδίου FMR1 στη θέση 9 / 11

10 FRAXA αποκάλυψε το γενετικό αίτιο της νόσου, το οποίο αφορά την παρουσία δυναμικών μεταλλάξεων που αφορούν την επέκταση μιάς τρινουκλεοτιδικής αλληλουχίας CGG, στο 5 άκρο της μη μεταγραφούμενης περιοχής του πρώτου εξονίου του γονιδίου. Η αλληλουχία CGG σε αυτή τη θέση του γονιδίου FMR1 στο φυσιολογικό πληθυσμό υπάρχει σε ένα εύρος 6-50 επαναλήψεων, ενώ επαναλήψεις χαρακτηρίζουν την προμετάλλαξη και συνήθως οι περισσότερες από 230 επαναλήψεις την πλήρη μετάλλαξη. Οι φορείς της προμετάλλαξης, άνδρες ή γυναίκες δεν εμφανίζουν κλινική συμπτωματολογία του συνδρόμου, παρουσιάζουν όμως αυξημένο κίνδυνο να αποκτήσουν απογόνους που θα νοσούν λόγω αύξησης του αριθμού των επαναλήψεων CGG. Η πλήρης μετάλλαξη προκαλεί υπερμεθυλίωση τόσο της ίδιας της αλληλουχίας CGG, όσο και της παρακείμενης νησίδας CpG, που έχει σαν αποτέλεσμα τη μεταγραφική απενεργοποίηση του FMR-1 γονιδίου και τη μη παραγωγή της αντίστοιχης πρωτεΐνης καθώς και διαταραχές στο χρόνο διπλασιασμού του DNA ή/και στη δομή της χρωματίνης. Ο έλεγχος για την ανίχνευση του εύθραυστου Χ κρίνεται απαραίτητος σε παιδιά με κλινική εικόνα του συνδρόμου, σε περιπτώσεις όπου προκύπτει η ανάγκη προγενετικού ελέγχου ή/και οικογενειακού προγραμματισμού. Η ορθή διάγνωση και η πρόληψη με τον προγενετικό έλεγχο και με τη σωστή γενετική συμβουλευτική είναι ο τρόπος αντιμετώπισης του συνδρόμου. Η διάγνωση των μεταλλάξεων του FMR-1 γονιδίου βασίζεται στην ανίχνευση της επέκτασης της αλληλουχίας CGG και αυτό γίνεται κατά περίπτωση είτε με ανάλυση μεταφοράς κατά Southern και υβριδοποίηση με γενετικό ανιχνευτή, είτε με Αλυσιδωτή Αντίδραση της Πολυμεράσης (PCR). Περιφερικό αίμα (γενική αίματος EDTA) μητέρας και παιδιού, τροφοβλάστη, αμνιακό υγρό. ΣΥΝΔΡΟΜΑ MELAS Το σύνδρομο MELAS είναι ένα μιτοχονδριακό νόσημα το οποίο κληρονομείται αποκλειστικά από την μητέρα. Η συχνότητα της νόσου υπολογίζεται διεθνώς σε 16.3/ γεννήσεις. Η κλινική εικόνα του συνδρόμου ποικίλλει από άτομο σε άτομο αλλά στην πλειοψηφία των περιπτώσεων εμφανίζεται με εγκεφαλομυοπάθεια, εγκεφαλικά επεισόδια ισχαιμικού τύπου και διαταραχές νευροαισθητηριακού τύπου όπως η μείωση της ακοής ή η παροδική απώλεια της όρασης. Χαρακτηριστική είναι για τη διάγνωση η βιοψία μυός που καταδεικνύει ragged red μυικές ίνες μετά από χρώση Gomori. Το σύνδρομο οφείλεται σε μεταλλάξεις στο μιτοχονδριακό DNA. Η βασική μετάλλαξη η οποία απαντάται στο 80% των περιπτώσεων είναι η A3243G. Εύρεση της συγκεκριμένης μετάλλαξης αρκεί για να θέσει τη διάγνωση. Μετά την απομόνωση του μιτοχονδριακού DNA εκτελείται απλή PCR για τον εκλεκτικό πολλαπλασιασμό του υπεύθυνου γονιδίου (trnaleu). Ακολουθεί πέψη με περιοριστικό ένζυμο ειδικό για την αλληλουχία και ανίχνευση της μετάλλαξης βάσει των προϊόντων που ανιχνεύονται σε πήκτωμα αγαρόζης. 10 / 11

11 Ολικό αίμα σε EDTA. 11 / 11