Ενδείξεις γονιδιακού ελέγχου στην Κυστική Ίνωση Π.Πασπαλάκη Παιδιατρική κλινική ΠΑΓΝΗ

Κυστική Ίνωση (ΚΙΝ) 65 Roses Ινοκυστική νόσος Ινώδης Κυστική νόσος Κυστική Ίνωση (ΚΙΝ) About 65 Roses® Κυστική Ίνωση (ΚΙΝ) Ινοκυστική νόσος Ινώδης Κυστική νόσος Cystic Fibrosis (CF) Mucoviscidosis 65 Roses 65 Roses® is a registered trademark of the Cystic Fibrosis Foundation

ΚΙΝ- Στατιστικά στοιχεία ΗΠΑ ΚΙΝ- Στατιστικά στοιχεία ΗΠΑ 1000 νέα περιστατικά τον χρόνο > 10.000.000 φορείς > 70% των ασθενών διάγνωση στην ηλικία των 2 χρονών > 45% των ασθενών με ΚΙΝ > 18 χρονών Το 2007, ο μέσος όρος επιβίωσης ήταν σχεδόν 38 χρόνια

ΚΙΝ- Στατιστικά στοιχεία Ελλάδα φορείς ΚΙΝ : 5,5% του γενικού πληθυσμού ( 550-650.000 Έλληνες) 70-90 νέοι ασθενείς / χρόνο 700-1000 πάσχοντες συνολικά Ευρώπη 1 στους 30 Ευρωπαίους φορέας της νόσου συνολικά στην Ευρώπη περισσότεροι από 30.000 ασθενείς

Κυστική Ίνωση Βασικά χαρακτηριστικά της νόσου Κληρονομική Γενετική Κυστική Ίνωση Βασικά χαρακτηριστικά της νόσου Κληρονομική Γενετική Ανίατη Ιδιαίτερα απειλητική για τη ζωή Μη μεταδοτική  Πολυσυστηματική Aζωοσπερμία Ιδρωτοποιοί αδένες Παραρρίνιοι κόλποι Πνεύμονες Ήπαρ ΓΕΣ Πάγκρεας

Σταθμοί στην Κυστική Ίνωση 1938 Fanconi–Andersen Πρώτη περιγραφή 1953 Di Sand Agnese Αυξημένοι ηλεκτρολύτες στον ιδρώτα 1958 Swachman Δοκιμασία ιδρώτα 1959 Gibson-Cook Ιοντοφόρηση Πιλοκαρπίνης 1985 Tsui Γόνος ΚΙΝ : χρωμόσωμα 7 1989 Tsui, Riordan CFTR = κανάλι χλωρίου 1993 Zabner επιτυχής μεταφορά γονιδίου σε άνθρωπο

Μέσος χρόνος επιβίωσης ασθενών ΚΙΝ

Μέσος χρόνος επιβίωσης ασθενών ΚΙΝ Μέσος χρόνος επιβίωσης ασθενών ΚΙΝ Expert Rev Anti Infect Ther. 2009;7(8):967-980

Κλωνοποίηση του γόνου CFTR Ο γόνος της ΚΙΝ εντοπίζεται στο μακρύ σκέλος του χρωμοσώματος 7 (7q31) Κωδικοποιεί μια πρωτείνη που περιέχε 1480 αμινoξέα και ονομάζεται CFTR

C F T R Cystic fibrosis transmembrane conductance regulator = Ρυθμιστής της διαμεμβρανικής αγωγιμότητας στην κυστική ινώδη νόσο

Ρόλος της CFTR πρωτεΐνης Κανάλι χλωρίου βρίσκεται στο πάνω τμήμα της μεμβράνης των αναπνευστικών και επιθηλιακών κυττάρων. ενεργοποιείται με την παρουσία cAMP η παθητική διακίνηση του χλωρίου γίνεται μέσω αυτού του διαύλου

Ρόλος της CFTR πρωτεΐνης Αναστολέας ENaC Ρυθμιστής Μεταφορά epithelial sodium channel ORCC( outwardly–rectified chloride conductance) Sielic acid sulfate HCO-3 Glutathione

Low Cl- + amiloride 100µM + Isuprel 10 µM Na+ H20 K+ CFTR ENaC - Amiloride cAMP Normal Cl- Na+ H20 K+ Cystic Fibrosis Ringer Low Cl- + amiloride Low Cl- + amiloride + Isoproterenol ΔCl- free-isoproterenol D Amiloride Ringer + amiloride Ringer Ringer + amiloride 100 µM Low Cl- + amiloride 100µM Low Cl- + amiloride 100µM + Isuprel 10 µM Ringer + amiloride Low Cl- + amiloride + Isuproterenol -70 -60 -55 -50 -45 -40 -30 -25 -35 D Amiloride ΔCl- free-isoproterenol Low Cl- + amiloride

Διαδραστική σχέση CFTR - ENaC University of Alabama at Birmingham (2007, December 10). Cystic Fibrosis Proteins Photographed Interacting. ScienceDaily

Μοριακή διαταραχή (www.sickkids.on.ca/cftr)   Μεταλλάξεις που έχουν ανιχνευθεί : > 1600 (www.sickkids.on.ca/cftr) η συχνότητά τους διαφέρει γεωγραφικά και πληθυσμιακά 6 μεταλλάξεις κοινές σε όλες τις πληθυσμιακές ομάδες Συχνότερη μετάλλαξη : ΔF 508 (έλλειψη φαινυλαλανίνης στη θέση 508) Η Β.Ευρώπη παρουσιάζει μικρή μοριακή ετερογένεια Δανία: 87,6% ΔF 508 Η Ν.Ευρώπη μεγάλη ετερογένεια Μοριακή διαταραχή

46.2 F508 66.7 51.7 50.9 75.1 58.3 73.3 56.5 87.2 30.9 72.7 61.2 75.2 74.4 76.3 65.9 76.9 53.0 68.2 63.1 75.5 70.7 50.0 71.7 71.6 81.3 74.9 58.9 74.7 ? 62.7 68.3 54.7 43.2 50.0 50.3 52.3 64.5 61.1 ? 66.3 61.0 47.4 61.3 44.5 56.5 71.4 57.5 16.0 47.5 69.9 53.4 53.4 58.2 51.4 50.0 52.5 Israel 32.2 Macek et al 2002

Μεταλλάξεις του γόνου της ΚΙΝ Στην Ελλάδα έχουν αναγνωρισθεί 83 μεταλλάξεις ( 91% των χρωμοσωμάτων ΚΙΝ) Οκτώ μεταλλάξεις καλύπτουν ποσοστό 74% των χρωμοσωμάτων ΔF508del 53.4% 621+1G>Τ 5.7% G524Χ 3,9% Ν1303Κ 2,6% 2183ΑΑ>G 1,4% Ε822Χ 1.4% 2789+5G>A 1.7% R1158Χ 1.0% Kanavakis ,Tzeti et al,

Παρουσία δύο μεταλλάξεων Η δεύτερη μετάλλαξη επηρεάζει την έκφραση της βασικής μετάλλαξης και τροποποιεί το φαινότυπο Α: Βελτίωση του φαινότυπου 1. F508del+R553Q in cis 2. -102Τ>Α+S549R Β. Επιβάρυνση του φαινότυπου 1. R347H+D979A 2. R1070Q+S466X

Μεταλλάξεις του γόνου της ΚΙΝ

Μεταλλάξεις του γόνου της ΚΙΝ Σχέση Φαινότυπου - γονότυπου Μεταλλάξεις του γόνου της ΚΙΝ Σχέση Φαινότυπου - γονότυπου

Σχέση Φαινοτύπου - γονότυπου Μεταλλάξεις του γόνου της ΚΙΝ Σχέση Φαινοτύπου - γονότυπου   Ομάδα 1 : Μεταλλάξεις που επηρεάζουν την παραγωγή πρωτεΐνης. (Βαρύς κλινικός φαινότυπος, πάντα παγκρεατική ανεπάρκεια) Ομάδα 2 : Μεταλλάξεις με μη αποτελεσματική επεξεργασία της πρωτεΐνης. (Βαρύς κλινικός φαινότυπος, σχεδόν

Σχέση Φαινοτύπου - γονότυπου Μεταλλάξεις του γόνου της ΚΙΝ Σχέση Φαινοτύπου - γονότυπου   Ομάδα 3 : Μη αποτελεσματική ρύθμιση του καναλιού Cl-. α)Ήπιες : πρωτεΐνη ενεργός = φυσιολογική παγκρεατική λειτουργία β)Βαριές : ανενεργός πρωτεΐνη = παγκρεατική ανεπάρκεια. Ομάδα 4 : Βλάβες στις διαμεμβρανικές περιοχές της πρωτεΐνης. (Κλινικός φαινότυπος παγκρεατικής επάρκειας και ήπιες κλινικές εκδηλώσεις)

Ενδείξεις εξέτασης CFTR Διαγνωστικός έλεγχος Επιβεβαίωση τυπικής ΚΙΝ άτυπων κλινικών εκδηλώσεων οριακής δοκιμασίας ιδρώτα Μονοσυμπτωματικών μορφών ΚΙΝ (CFTR-RD ) Εμβρύων με υπερηχογενές έντερο /διάταση εντερικών ελίκων ανδρικής στειρότητας με CBAVD Προγεννητικός έλεγχος Έλεγχος φορέων σε άτομα με θετικό οικογενειακό ιστορικό Σε άτομα χωρίς οικογενειακό ιστορικό (screening) Σε άγονα ζευγάρια

Διάγνωση τυπικής ΚΙΝ Η διάγνωση της ΚΙΝ είναι κλινική. Διάγνωση τυπικής ΚΙΝ Η διάγνωση της ΚΙΝ είναι κλινική. Στις πιο πολλές περιπτώσεις υπάρχουν τα κλασσικά σημεία της νόσου. Η δοκιμασία ιδρώτα σε έμπειρο εργαστήριο είναι «gold standard» για την διάγνωση. Ο γονιδιακός έλεγχος είναι απαραίτητος για επιβεβαίωση.

Διαγνωστικά κριτήρια ΚΙΝ Διαγνωστικά κριτήρια ΚΙΝ Μια ή περισσότερες φαινοτυπικές κλινικές εκδηλώσεις ή Ιστορικό ΚΙΝ σε αδελφό Θετική ανιχνευτική νεογνική δοκιμασία + Εργαστηριακή επιβεβαίωση διαταραχής CFTR : Δύο θετικά test ιδρώτα ή Ανεύρεση δύο μεταλλάξεων ΚΙΝ Παθολογική τιμή διαφοράς ρινικού δυναμικού

Γονιδιακός έλεγχος για επιβεβαίωση τυπικής ΚΙΝ Η ύπαρξη δύο μεταλλάξεων επιβεβαιώνει την νόσο πέρα από κάθε αμφιβολία Η ανεύρεση των μεταλλάξεων των γονέων επιτρέπει τον προγεννητικό έλεγχο σε μελλοντικές κυήσεις Μπορεί να γίνει έλεγχος φορέων στο οικογενειακό περιβάλλον Ο προσδιορισμός του γονότυπου παρουσιάζει κλινικό και επιστημονικό ενδιαφέρον (συσχέτιση γονότυπου- φαινότυπου)

Γονιδιακός έλεγχος για διάγνωσηάτυπης ΚΙΝ άτυπη ΚΙΝ Ένα ή περισσότερα φαινοτυπικά χαρακτηριστικά Φυσιολογικό ή αμφίβολο τέστ ιδρώτα Μία μετάλλαξη σχετιζόμενη με κλασσική ΚΙΝ ή Παθολογική εξέταση ρινικού δυναμικού

Γονιδιακός έλεγχος για την διάγνωση μονοσυμπτωματικών μορφών ΚΙΝ CFTR-RD Η συχνότητα και το είδος των μεταλλάξεων στις μονοσυμπτωματικές μορφές ΚΙΝ διαφέρει από τις μεταλάξεις που εντοπίζονται σε ασθενείς με ΚΙΝ Ανήκουν στην ήπια κατηγορία μεταλλάξεων

CFTR- RD Χρόνια πνευμονοπάθεια αδιευκρίνιστης αιτιολογίας Διάχυτες βρογχιεκτασίες - Άσθμα Ανδρική στειρότητα Ιδιοπαθής παγκρεατίτιδα Χρόνια παραρινοκολπίτιδα Αλλεργική βρογχοπνευμονική ασπεργίλλωση

Η CBAVD φαίνεται να αποτελεί ήπια γεννητική μορφή της κυστικής ίνωσης Μονοσυμπτωματιές μορφές ΚΙΝ CBAVD Ανδρική στειρότητα που οφείλεται σε αμφοτερόπλευρη έλλειψη σπερματικού πόρου –CBAVD Αποφρακτική αζωοσπερμία Ολιγοσπερμία Οι μεταλλάξεις στο CFTR γονίδιο αποτελούν μία από τις πιο κοινές αιτίες της ανδρικής στειρότητας ιδιαίτερα της CBAVD και λιγότερο της αποφρακτικής αζωοσπερμίας Η CBAVD φαίνεται να αποτελεί ήπια γεννητική μορφή της κυστικής ίνωσης

Ιδιοπαθής Χρόνια Παγκρεατίτιδα-ICP Η κανονική παγκρεατική λειτουργία βασίζεται στη σωστή λειτουργία της CFTR πρωτεΐνης η οποία συμβάλλει στην αραίωση και τη διατήρηση του αλκαλικού pH του παγκρεατικού υγρού, (HCO3- & water transport) Μειωμένη λειτουργικότητα της CFTR πρωτεΐνης συμβάλλει στην απόφραξη των παγκρεατικών πόρων και στην ιδιοπαθή παγκρεατίτιδα [Wang et al 2003; Hug et al 2003; Cohn et al 2005]

Ιδιοπαθής Χρόνια Παγκρεατίτιδα-ICP Οι μεταλλάξεις είναι συνήθως ήπιες (των ομάδων IV & V) συμπεριλαμβανομένου και του αλληλομόρφου IVS8-5T Η ιδιοπαθής παγκρεατίτιδα μπορεί να οφείλεται και σε συνδυασμό μεταλλάξεων σε τρία γονίδια SPINK1, PRSS1 και CFTR [Audrezet et al 2002]

Υπερηχογενές έντερο και ΚΙΝ 0.2% - 1,8% κυήσεων 2ου τριμήνου Πολυπαραγοντικής αιτιολογία

Υπερηχογενές έντερο (FEB) Φυσιολογικό 65,5% Σοβαρή ανωμαλία 7,1% Προωρότητα 6,2% Ενδομήτρια καθυστέρηση ανάπτυξης 4,1% Χρωμοσωμιακή ανωμαλία 3,5% Πλακουντιακής αιτιολογίας 3,5% ΚΙΝ 3% Ιογενής λοίμωξη 2,9% Ενδομήτριος θάνατος 1,9% simon-Bouy et al. 2008

Πιθανότητα φορείας σε συγγενείς Οι συγγενείς πασχόντων βρίσκονται σε αυξημένο κίνδυνο να αποκτήσουν παιδί νε CF αδελφός/αδελφή 67% θείος/θεία/ 51% πρώτα εξαδέλφια 26% δεύτερα εξαδέλφια 8%

Έλεγχος συγγενών με ΚΙΝ Έλεγχος φορέων, θετικό οικογενειακό ιστορικό συγγενής γνωστή μετάλλαξη άγνωστη μετάλλαξη Έλεγχος μετάλλαξης οικογένειας έλεγχος συγγενή και συντρόφου για συχνότερες μεταλλάξεις (καταγωγή !) θετικός αρνητικός Έλεγχος συντρόφου Έλεγχος συχνότερων μεταλλάξεων Eur.J Gen 2008

Έλεγχος Φορέων Περιορίζεται στις οικογένειες με ιστορικό ΚΙΝ Έλεγχος Φορέων Περιορίζεται στις οικογένειες με ιστορικό ΚΙΝ Θεωρείται πρόωρος στο γενικό πληθυσμό αδυναμία ελέγχου όλων των φορέων διαφορετική συχνότητα νόσου κατά φυλή διαφορετικές μεταλλάξεις

Έλεγχος Φορέων Με τα σημερινά δεδομένα στη χώρα μας ο ανιχνευτικός έλεγχος προτείνεται σε όλες τις ομάδες υψηλού κινδύνου που είναι οι εξής: 1. Τα μέλη οικογενειών με ΚΙΝ ( cascade screening ) 2. Στο άλλo μέλος του ζευγαριού που ο ένας είναι φορέας της νόσου 3. Σε άνδρες με στειρότητα λόγω έλλειψης του σπερματικού πόρου, αποφρακτική αζωοσπερμία και ολιγοσπερμία. 4. Σε άτομα με χρόνια αποφρακτική πνευμονοπάθεια της οποίας η παθογένεια δεν έχει διευκρινιστεί. 5. Σε κυήσεις στις οποίες διαπιστώνεται υπερηχογένεια εντέρου στο έμβρυο με υπερηχογραφικό έλεγχο.

ERS School Course –Cystic Fibrosis Prague, Nov. 2006