Molekulris genetikai diagnosztika a kutatstl a klinikai gyakorlatig

Molekuláris genetikai diagnosztika: a kutatástól a klinikai gyakorlatig Dr. Fekete György Semmelweis Egyetem, II. sz. Gyermekgyógyászati Klinika Semmelweis Egyetem, II. Sz. Gyermekgyógyászati Klinika

Autosomalis recesszív öröklődés • Cystás fibrosis (CF, mucoviscidosis), 1: 2500, a CF transmembrane conductance regulator (CFTR) gén mutációi, 7 q 31. 2 (jelenleg 1500 mutációnál több ismeretes!) • Congenitalis adrenalis hyperplasia (CAH, adrenogenitalis syndroma), 1: 5000 -8000, CYP 21 gén mutációi , 6 p 21. 3 Semmelweis Egyetem, II. Sz. Gyermekgyógyászati Klinika

Autosomalis recesszív öröklődés • Phenylketonuria (PKU, klasszikus forma, phenylalanin hydroxylase (PAH) hiány), 1: 10000, PAH gén mutációi, 12 q 22 • Galactosaemia, 1: 35000 -60000, GALT gén mutációi, 9 p 13 • Biotinidase hiányos állapot, 1: 24000, BTD gén mutációi, 3 p 25 • Glycogen tárolási betegségek (von Gierke) • Mucopolysaccharidosisok (Hurler/Scheie) Semmelweis Egyetem, II. Sz. Gyermekgyógyászati Klinika

Alkaptonuria • Archibald Garrod, 1902 • London, St. Bartholomew Kórház, Great Ormond Street • Családi halmozódás • 1909: könyvét publikálta • Ochronosis • Arthrosis • Fekete vizelet és fülzsír • Homogentizinsav oxidáz hiánya Semmelweis Egyetem, II. Sz. Gyermekgyógyászati Klinika

Jávorfaszörp betegség ( maple syrup urine disease) (MSUD) Semmelweis Egyetem, II. Sz. Gyermekgyógyászati Klinika

Jávorfaszörp betegség • 1: 10000 -100000 • autosomalis recesszív • oka: elágazó láncú ketonsav-dekarboxiláz enzimkomplex hibája Semmelweis Egyetem, II. Sz. Gyermekgyógyászati Klinika

Semmelweis Egyetem, II. Sz. Gyermekgyógyászati Klinika

Mozaikosság (mozaicizmus) • Eltérő genotypusú (norm. és kóros) sejtek egyidejű jelenléte • Mitotikus non-disjunctio: különböző kromoszómakészletű sejtvonalak • A tünetek a norm. és kóros sejtek arányától függenek • Ivarsejtek mozaikossága: egészséges szülők, normális és mutáns allélt hordozó gaméta. AD kórkép ismétlődése Semmelweis Egyetem, II. Sz. Gyermekgyógyászati Klinika

Mozaikosság • Darier – White betegség (keratosis follicularis) Semmelweis Egyetem, II. Sz. Gyermekgyógyászati Klinika

Genomikus (parentalis) imprinting • Imprint= lenyomat, bevésés, bélyegzés • Általában a legtöbb autosomalis allél mindkét példánya vagy aktív, vagy inaktív • Ritka: csak az egyik allél aktív, attól függően, melyik szülőtől származik • Pl. : a 11 p karon csak az apai eredetű IGF 2 gén aktív • A gametogenesis során jön létre a folyamat, metilációs különbségek • Egyes krom. rendellenességek klinikai képe különböző, a szülői eredettől függően Semmelweis Egyetem, II. Sz. Gyermekgyógyászati Klinika

Angelman syndroma: a 15 -ös kromoszóma hosszú karján lévő deletio anyai eredetű, Prader-Willi syndroma: ugyanez a deletio apai (paternalis) eredetű Semmelweis Egyetem, II. Sz. Gyermekgyógyászati Klinika

Angelman syndroma • Harry Angelman angol orvos, 1965 • „Puppet Children. A report of three cases” • Veronai Castelvecchio múzeum, „Fiú babával” Semmelweis Egyetem, II. Sz. Gyermekgyógyászati Klinika

Angelman syndroma(happy puppet) 1: 20000 • • Fejlődési elmaradás Beszéd fejlődés hiánya Hirtelen, rángatózó mozdulatok Arc dysmorphia Indokolatlan nevetési rohamok Kóros EEG 50%: 15 q 12 microdeletio, 25%: FISH, DNS • 5%: paternalis uniparentalis disomia Semmelweis Egyetem, II. Sz. Gyermekgyógyászati Klinika

Semmelweis Egyetem, II. Sz. Gyermekgyógyászati Klinika

Angelman syndroma Semmelweis Egyetem, II. Sz. Gyermekgyógyászati Klinika

Prader- Willi syndroma 1: 10000 • • Hypotonia Nyelési zavar Értelmi fogyatékosság Lapos arc, „felhúzott” felső ajak Előreugró homlok, lapos halántéki terület Kis kezek és lábak Egyre nagyobb étvágy, elhízás 50%: 15 q 12 microdeletio, 25%: anyai uniparentalis dysomia Semmelweis Egyetem, II. Sz. Gyermekgyógyászati Klinika

Prader – Willi syndroma • SNRPN gén ( small ribonucleoprotein polypeptid) • Expressio az agyban, a hypothalamusban • UBE 3 A (ubiquitin-protein ligase E 3 A) gén, két allélos gén a fibroblast, lymphocyta sejtekben, imprinting kizárólag az agyban Semmelweis Egyetem, II. Sz. Gyermekgyógyászati Klinika

Semmelweis Egyetem, II. Sz. Gyermekgyógyászati Klinika

Semmelweis Egyetem, II. Sz. Gyermekgyógyászati Klinika

Semmelweis Egyetem, II. Sz. Gyermekgyógyászati Klinika

Semmelweis Egyetem, II. Sz. Gyermekgyógyászati Klinika

Triplet expanzió (triplet repeat expansion) l 3 nukletotidból álló szakaszok számának kóros emelkedése (pl. : CAGCAGCAG…CAG) l. A normális triplet szám nem mutat növekedést (expanziót) a következő generációban l. A betegségre jellemző az adott triplet szám emelkedés az egészségesekhez képest l. A szekvencia szám növekszik a következő generációban l. Anticipáció: a kórkép az egymást követő generációkban egyre korábban, egyre súlyosabb formában lép fel l. Praemutatio: instabil repeat szám, az egészséges és a betegségben észlelt szám közötti tartomány l. Az utódban nem feltétlenül jön létre az expanzió, de bekövetkezhet: ilyenkor a betegség kialakul Semmelweis Egyetem, II. Sz. Gyermekgyógyászati Klinika

Kórképek/ triplet expanzio • • • Fragilis-X betegség CGG, Xq 27. 3 FRAXE mentalis retardatio CCG, Xq 28 Dystrophia myotonica CAG, 19 q 13. 3 Huntington chorea CAG, 4 p 16. 3 Spinocerebellaris ataxia I. típus CAG, 6 p 23 Friedreich ataxia GAA, 9 q 13 • Dystrophia myotonica: ált. anyai öröklődés • Huntington chorea: ált. apai öröklődés Semmelweis Egyetem, II. Sz. Gyermekgyógyászati Klinika

Semmelweis Egyetem, II. Sz. Gyermekgyógyászati Klinika

Fragilis X betegség • 16 -25 : 10. 000 fiú közül • Közepes fokú értelmi fogyatékosság fiúkban/ férfiakban, enyhe elmaradás lányokban/ nőkben • Az FMR 1 gén CGG ismétlődéseinek száma norm. : 6 -40, praemutatio: 61 -200, beteg: 200 felett • Craniofacialais dysmorphia: hosszúkás arc, nagy fülek, nagy maxilla • Nagy testisek (pubertas ill. később) Semmelweis Egyetem, II. Sz. Gyermekgyógyászati Klinika

Huntington betegség (chorea) George Huntington (1850 -1916) Közleménye 22 éves korában, 1872 -ben jelent meg Long Island New England –i család 12 generáció, ezernél több beteg Semmelweis Egyetem, II. Sz. Gyermekgyógyászati Klinika

Huntington chorea • Két testvér leszármazottai • 1630 -ban vándoroltak be Suffolkból • Sokat elégettek máglyán Salemben 1693 ban • Súlyosabbak az idős apák gyermekei (hosszabb ismétlődések) Semmelweis Egyetem, II. Sz. Gyermekgyógyászati Klinika

Huntington chorea • Kutatás: Woody Guthrie 1967 - ben elhúnyt folk énekes özvegye • Venezuela, a Mracaibo öböl partja • Maria Concepcion – 8 generáció alatt 11000 leszármazottja, 9000 élt 1981 -ben: 371 beteg és 3600 veszélyeztetett • 1983: Jim Gusella, Boston, a gén megközelítő lokalizálása • 1993: a gén helyét azonosították: 4 p 16. 3 Semmelweis Egyetem, II. Sz. Gyermekgyógyászati Klinika

Huntington chorea, tünetek • • 3 -7: 100. 000 (USA: betegek száma 30. 000) Első tünetek 30 -50 éves kor között Progressiv, 15 -18 éves lefolyás Coordinatio zavarai Akaratlan, bizarr mozgások Járás, beszéd, nyelés fokozódó zavarai Cognitiv működés, emlékezet fokozatos leépülése • Depressio, egyéb hangulati zavarok Semmelweis Egyetem, II. Sz. Gyermekgyógyászati Klinika

Huntington chorea, AD, 4 • Huntingtin gén és fehérje • Az agy basalis ganglion sejtjeinek pusztulása, apoptosisa • Az agyban a striatum, nucl. caudatus atrophiája, az agykamrák következményes tágulata • Gyógyíthatatlan • CAG ismétlődés norm. : 10 -26 a gén kódoló régiójában (CAG: glutamin) • HC: 40 vagy ennél több CAG ismétlődés • Praemutatio: 27 -40 CAG ismétlődés Semmelweis Egyetem, II. Sz. Gyermekgyógyászati Klinika

Huntington chorea • Huntingtin fehérje: kb. 3000 aminosav, membrán transzport folyamatokban • A megváltozott szerkezetű huntingtin zárványok formájában rakódik le a neuronokban • Huntingtinnel kapcsolódó fehérjék: ubiquitin és az E 2 -25 ubiquitin-konjugáló enzím (HIP 2=huntingtin interacting protein 2) Semmelweis Egyetem, II. Sz. Gyermekgyógyászati Klinika

Semmelweis Egyetem, II. Sz. Gyermekgyógyászati Klinika

Semmelweis Egyetem, II. Sz. Gyermekgyógyászati Klinika

Wolf – Hirschhorn syndroma • 4 p 16. 3 Semmelweis Egyetem, II. Sz. Gyermekgyógyászati Klinika