Taller 7 Sndrome Hereditarios con Afectacin Cutnea Neurofibromatosis

Taller 7: Síndrome Hereditarios con Afectación Cutánea Neurofibromatosis y Esclerosis Tuberosa Dra. Conxi Lázaro Coordinadora Programa Diagnóstico Molecular de Cáncer Hereditario Laboratori Recerca Translacional Institut Català d’Oncologia IDIBELL

Ferner RE. Lancet Neurol 2007; 6: 340– 51

Genetic Facts NF 1 Prevalence ~ 1/3500 Inheritance pattern Autosomal Dominant, NF 1 (HC 17) Penetrance Almost Complete 8 years Expressivity Very variable Mutation rate 3. 1 -10. 4 x 10 -5 50% of patients due to de novo mutations

p NF 1 Gene q 17 61 exons, ~ 280 kb 5’UTR 11. 2 1 2 3 4 a 4 b 4 c 5 6 7 8 60 144 84 191 107 68 76 158 174 123 11 80 12 a 124 12 b 13 156 250 14 15 74 84 16 9 75 17 441 9 br 10 a-2 132 30 18 140 10 a 10 b 45 135 10 c 114 19 a 19 b 20 84 117 182 123 cysteine/serine-rich domain (Fashold) 21 212 22 23 -1 23 -2 23 a 162 104 136 63 24 25 26 27 a 27 b 159 98 147 111 28 433 NF 1 -GRD OMGP t (1; 17) EVI 2 B EVI 2 A 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 341 203 194 141 280 215 62 115 102 141 t (17; 22) 39 40 41 42 43 44 45 46 47 127 132 136 158 123 131 101 143 47 Nuclear Localization Signal (Messiaen) 48 217 48 a 49 54 143 3’UTR Poli(A)

Neurofibromin Extracellular Stimuli Ras GDP _ Pi GAPs: Neurofibromin p 120 GAP. . . GTP GEFs GDP + Ras GTP ? MEKK-1 JNK/SAPK PI 3 K Raf MEK ERK Proliferation Diferentiation Ral-GDS ?

NF 1 International Database: www. nfmutation. org HGMD: www. hgmd. org NF 1 Mutational Screnning Large Deletions 5% most of maternal origin DNA Point mutations 95% most of paternal origin RNA • • • • PGFE FISH Southern blot LOH MLPA Array -CGH • • PTT c. DNA-SSCP/HD DHPLC, CSCE Long RT-PCR + Seq. SSCP HD DGGE Chemical cleavage DHPLC Sequencing c. SBH Array

1990 -2006 1423 Independent Genealogies (>3500 samples) 100 -150 independent families/year 76 Prenatal Tests 46 healthy 30 affected RNA Total RT PCR I 1 1 3 6 1 2 2 4 5 2 2 1 1 3 3 5 2 IVS 27 AC 28. 4 3 IVS 27 CA 33. 1 2 IVS 38 GT 53. 0 1 NF 1 -3’ I 1 I 2 II 1 I 3 II 2 I 4 II 3 I 5 II 4 II 5 3 II SSCP 1 1 3 6 2 3 2 1 2 2 4 5 1 3 3 5 HD C = Control N = NF 1 Patient SEQUENCING Lázaro et al. Hum Genet 1991, 1993, 1994, 1995, 1996; Hum Mol Genet 1993 Ars et al. Hum Mol Genet, 2000; J Med Genet, 2003

Diagnóstico prenatal 77 Skipping exón 10 b RT-PCR I 2 (exones 8 -12 b) M PTT NF 1 ? C NF 1 CV C 996 bp 850 bp 70. 5 k. Da 65. 3* k. Da IVS 10 b+1 G A Secuenciación E 10 b genómico C NF 1 Digestión Bsm. A I exones 1 -12 b M 850 bp 554 bp 442 bp NF 1 CV C

about genotype-phenotype correlations. . .

~5% Patients FISH analysis LOH analysis 2 3 5 3 2 5 2 - dymorphic features mental retardation / learning problems high number of dermal neurofibromas 17 cen D 17 S 71 1 3 3 2 1 5 3 2 3 4 6 4 3 6 5 4 NF 1 GENE NF 1 REP-P D 17 S 33 NF 1 REP-M D 17 S 73 D 17 S 57 D 17 S 250 17 q common NF 1 deletion region López-Correa et al. Hum Mol Genet 2001, Am J Hum Genet 2000, Hum Mutation 1999

a clinical case. . .

I 1 2 II 1 2 3

Características Clínicas Manchas café con leche/efélides Neurofibromas Plexiformes Nóduls Lisch Discapacitat Intelectual Escoliosis Neurofibrosarcoma Astrocitoma Hermano + + + - + + +

Posibilidades • Falsa paternidad/maternidad (? ) • No penetrancia • Dos mutaciones independientes (p=10 -8) • Existencia de mosaicismo germinal

Marcadores I 2 6 5 2 6 4 1 2 5 2 2 3 3 5 IVS 27 AAAT 2. 1 IVS 27 AC 33. 1 IVS 38 GT 53. 0 II 1 2 6 2 2 5 2 3 2 6 2 5 2 2 6 4 3 3 5 Lázaro et al. The New England J Med, 1994

Lázaro et al. The New England J Med, 1994

Genetic Mosaicism

Segmental Mosaicism: A NF 1 example Ferner RE. Lancet Neurol 2007; 6: 340– 51

Genes Supresores Tumorales NF (+/+) + + Célula sin mutación NF NF (-/-) NF (+/-) Mutación germinal + _ Todas células pacientes NF Mutación somática _ _ Célula de tumor associado a la NF

Genetic workflows

Genetic Workflows

a recently discovered gene. . .

Esclerosis tuberosa. . .

CLÍNICA DE ET Ø SNC: Ø Ø tuberomas corticales nódulos y astrocitomas de células Ø gigantes subependimarios RENAL Mujeres en edad fértil Angiomiolipoma PULMONAR Linfangioleiomiomatosis: CARDIACO Rabdomioma PIEL Y FANERAS angiofibroma facial manchas hipopigmentadas placas (shagrren patches) fibromas periunguales

ET – Tasa de mutación • 2, 5 x 10 -5 por gameto por generación • 60% mutaciones de novo – Heterogeneidad genética • Al menos dos genes implicados • TSC 1 y TSC 2 – Mosaicismo • somático • germinal – Patrón de herencia • Autosómico dominante • Frecuencia • 1/10000 – Expresividad • Altamente variable – Pleiotropia • Efecto fenotípico múltiple

GENES IMPLICADOS EN LA ET Genes supresores de tumores TSC 1 TSC 2 Localización 9 q 34 16 p 13. 3 Tamaño 23 exones 41 exones Implicación en ET menor (20%) mayor (80%) Acción en la proteína Proteína truncada o alterada Forma de ET Casos familiares Casos esporádicos

¿Por qué es importante realizar estudio mutacional del gen NF 1?

- Confirmación de sospecha diagnóstica - Ofrecimiento de opciones reproductivas - Comprensión de la patología mutacional del gen NF 1 - Establecimiento de relaciones genotipo-fenotipo (herramientas pronósticas) - Desarrollo de estrategias terapéuticas individualizadas acordes con la mutación NF 1