Typy dědičnosti Dědičnost ■ schopnost živých organizmů, díky které si mohou předávat z generace na generaci určité znaky, vlohy a schopnosti. ■ Dědičnost jednotlivých znaků zprostředkovávají geny a jejich konkrétní formy - alely ■ Vlivy vnějšího prostředí ■ Epigenetické faktory Typy dědičnosti j Monogenní ■ Mitochondriální j Polygenní a multifaktoriální Monogenní dědičnost ■ Dědičnost vázaná na jeden gen-major gen ■ Vnější prostředí-žádný nebo jen minimální vliv ■ Platí Mendelovy zákony Poloha a interakce alel 1. Chromozomální poloha genového lokusu - autozomální = ležící na některém z autozomů - X-vázaná = ležící na chromozomu X 2. Interakce alel - dominantní = projeví se již v situaci, kdy jen jeden chromozom z páru nese mutantní alelu - recesivní = projeví se pouze tehdy, když oba chromozomy z páru nesou mutantní alelu Typy monogenní dědičnosti ■ Autosomálně dominantní - AD ■ Autosomálně recesivní - AR ■ X- dominantní - XD ■ X-recesivní - XR Monogenní onemocnění ■ Onemocnění dětského věku-ne výlučně! ■ Méně než 10% se manifestuje po pubertě, asi 1% po skončení reprodukčního věku ■ Incidence monogenních chorob je asi 0,36%, asi u 6-8% hospitalizovaných dětí se uvažuje o monogenních chorobách Autosomálně Dominantní ■ Dominantní alela je na autosomu ■ Poměr pohlaví 1:1 ■ Fenotypový projev již u heterozygotů ■ Postižený mívá postiženého jednoho rodiče ■ Riziko opakování pro potomky postiženého je 50% ■ Vertikální přenos onemocnění v rodině ■ Zdraví členové rodiny mají zdravé potomky Rodokmen- AD dědičnost o o ů 0 ó ó AD dědičnost- Pozor! Variabilní expresivita- u jedinců se stejným genotypem pozorujeme různě závažne projevy téhož znaku. Neúplná penetrance-znak se nemusí projevit u 100% jedinců, ale u některých osob k projevu nedojde, nebo je znak zastřený a nesnadno pozorovatelný. Nové mutace-výskyt znaku (choroby) u potomka, zatímco ani jeden rodič tuto mutaci nenese. AD - příklady Neurofibromatose I a II Achondroplasie Huntingtonova chorea Myotonická dystrofie 1,11 Neurofibromatose I ■ AD,NF1 gen lok. 17qll.2 (neurofibromin) ■ Café au lait plošné pigmentace ■ Neurofibromy ■ Hamartomy duhovky-Lishovy noduli ■ PMR 10-30% ■ ortopedické potíže ■ Neoplasie ■ Variabilní expresivita 50% nové mutace Neurofibromatosa typ II Gen NF2 lok. 22ql2.2 (schwanomin, merlin) Centrální typ neurofibromatózy Neurinom acustiku Unilaterální/bilaterální vestibulární schwanomy Meningeomy, gliomy,schwanomy Juvenilní zadní subkapsulární lentikulární opacita/juvenilní kortikální katarakta Myotonická dystrofie ■ MD I, lok. 19ql3.2-ql3.3, gen DMPK ■ amplifikace CTG(n:5-30, mutace nad 50) ■ Jedno z nejčastějších nervosvalových onemocnění ■ Heterogenní potíže-myotonie, katarakta, arytmie, hypogonadismus, DM,endokrinopatie, atrofie testes Kongenitální forma-velmi závěžné potíže-hypotonie,křeče,poruchy výživy, PMR... ■ Prenatálně polyhydramnion, snížení pohybů plodu ■ MD II(PROMM)- 3ql3.3-q24, genZNF9, expanze CCTG ■ Většinou mírnější Není závislost velikosti repetic na tíži symptomů a nebyla popsána kongenitální forma ■ Vzácnější - jen u cca 2% rodin Dg: neurologická, EMG, mol.genetická Achondroplasie ■ Výskyt 1: 15 000-40 000 ■ dědičnost autosomálně dominantní ■ 90% jsou děti zdravých rodičů ■ Starší otcové ■ gen FGFR3-2 mutace vedoucí k záměně jedné AMK gly380arg (98% C.1138G-A, 1-2% C.1138G-Č) Klinické projevy malý vzrůst (v dospělosti muži průměrně 131 cm, ženy 124 cm) disproporcionalita-trup normální délky, krátké končetiny brachycefalie, široce vystouplé čelo, nadočnicové oblouky a mandibula, vpáčený kořen nosu Eroximální části končetin více postiženy- nepoměr délky érce ke stehnu, předloktí k paži; Ruce: krátké, široké, prsty stejné délky i tvaru, ruka podobná „trojzubci" (odtaženi 3. a 4. prstu při natažení); flexní kontraktura loktů úhlové deformity dolních končetin (především genua vara); hyperlordóza bederní páteře ,thorakolumbální hyperkyfóza normální, často nadprůměrný intelekt; svalstvo vyvinuto normálně, měkké tkáně končetin složeny v záhyby, vnitřní orgány normálně vyvinuty; Huntingtonova choroba ■ Neurodegenerativní onemocnění-progresivní motorické, kognitivní, psychiatrické projevy ■ Průměrný nástup mezi 35-44 rokem, medián přežití 15-18 let po nástupu ■ Diagnóza se opírá o pozitivní rodinnou anamnézu, charakteristické klinické projevy a DNA detekce amplifikace 36 a více CAG repetic trinukleotidu v HTT (gen huntingtin 4pl6.3). Huntingtonova choroba ■ Léčba projevů: neexistuje, pouze symptomatická neuroleptika, antiparkinsonika při hypokineze a rigiditě; psychotropní léky nebo některé druhy antiepileptik pro psychiatrické poruchy (deprese, psychotické příznaky, výbuchy agrese); kyselina valproová pro myoklonické hyperkineze. Podpůrná péče s důrazem na ošetřovatelskou peci, pece o príjem potravy. H D- testování ✓ diagnostické testování ✓ testování osob v riziku Prenatální diagnostika Prediktivní testování u asymptomatických dospělých v 50% riziku, je možné, ale vyžaduje pečlivé zvážení (protokolárni postu p-mezi národ ně unifikovaný) Rizikové osoby mladší 18 let se netestují! Prenatální diagnostika je možná u těhotenství, kde rodič je již prediktivne testován. Preimplantační diagnostika může být provedena za použití vazebné analýzy - genetický stav ohrozeného rodiče není odhalen. Rodiny dostávají kontakt na místní svépomocné skupiny podpory HD pro získávání vzdělávacích materiálů a psychologické podpory. Autosomálně Recesivn í Recesivní alela je na autosomu Fenotypový projev u homozygotů(resp.smíšených heterozygotů) Oba rodiče jsou zdraví-heterozygoti Riziko pro sourozence 25% Poměr pohlaví 1:1 Horizontální typ dědičnosti Častější u příbuzenských vztahů ! Rodokmen-AR dědičnost m m / AR - příklady -A- Cystická fibrosa ■ Fenylketonurie ■ CAH ■ Spinální muskulární atrofie ■ velká část dědičných poruch metabolismu ■ nejčastější typ dědičnosti u vrozené hluchoty Cystická fibrosa ■ AR/CFTR gen lokalizace 7q31.1 ■ Jedna z nejčastějších vážných dědičných nemocí u bělochů ■ Frekvence nemocných v ČR 1/4000 ■ Frekvence přenašečů 1/27 ■ Gen CFTR zmapován v r. 1989 ■ Více než 1900 mutací CF výskyt- etnické skupiny Skupina vvskvt nosičství Běloši 1/3000 1/25 Hispánci 1/9000 1/46 Afroameričané 1/15 300 1/60 Asijští Američané 1/32 100 1/90 Nejčastější mutace CFTR genu F508del 68,8 % ex. 10 CFTRdele2,3(21kb) 4,64% ex.2,3 G551D 4,03% ex.ll N1303K 3,02% ex.21 G542X 2,22% ex.ll 1898+lGtoA 2,04% intron 2143delT 1,11% ex. 12 R347P 0,74% ex.7 W1282X 0,55% ex. 20 E92X 0,37% ex.4 R1162X 0,37% ex. 19 CF-klinické projevy Mohou být typické a atypické, pravděpodobně v závislosti na funkci CFTR genu ■ Atypický UZ obraz bříška plodu prenatálně ■ Mekoniový ileus • Opakované komplikované infekece dýchacích cest • Neprospívání,průjmovité stolice s nestrávenými zbytky potravy, hepatopathie, insuficience pankreatu • Zvýšená hladina Cl v potu CF-terapie ■ Snaha o zlepšení funkcí dýchacích, gastrointestinálních a pankreatických ■ Prevenece a léčba opakovaných infekcí ■ Fyzikální terapie a mukosekretolytická léčba ■ Dieta ,enzymy, vitamíny Cystická fibrosa ■ Od r, 2009-novorozenecký screening ■ Časná diagnóza CF: • příznivější celková prognóza onemocnění • snižuje náklady na léčbu IRT/DNA protokol: l.imunohistochemické stanovení imunoreaktivního trypsinogenu(IRT) ze suché krevní skvrny odebrané na filtrační papírek(Guthrieho kartička) 2. u novorozenců s IRT nad „cut-ofT hranici-DNA analýza CFTR genu ze stejné suché krevní skvrny CAH-AGS ■ AR, CYP21 gen lokalizace 6p ■ Výskyt 1/8-9000, přenašeči 1/40 ■ Více než 8 typů, ■ deficit 21-hydroxylasy steroidů-nejčastější ■ Nedostatečná sekrece glukokortikoidů,mineralokortikoidů ■ nadprodukce testosteronu CAH- AGS ■ Šokový stav, rozvrat metabolismu iontů ■ Pubertas praecox ■ WV- virilizace genitálu plodu ženského pohlaví ■ Terapie- substituční léčba ■ Diagnostika-biochemická,endokrinologická a molekulárně genetická Fenylketonurie ■ AR,gen PAH lokalizace 12q24.1 ■ Nemocní 1/8-9000, přenašeči 1/39 ■ Porucha metabolismu Phe a Tyr ■ Novorozenecký screening od r. 1979 ■ Molekulárně genetická diagnostika ■ Léčba-eliminační dietou-bez terapie PMR ■ Dieta u žen s PKU v graviditě-bez léčby riziko VW plodu-CNS Spinální muskulární atrofíe AR, lokalizace 5ql2.2-13.3, SMN1 gen hypotonie, svalová atrofíe Typ I-infantilní-maligní, typll-intermediární-maligní,typ III- adultní-Kugelberg-Wellander benigní Typ I- úmrtí do 2 let, typ II- úmrtí v dětství, většinou sekundárně na respirační infekci Příbuzenské páry ■ Zvýšené riziko především AR dědičných onemocnění ■ Genealogické vyšetření ■ Prevence obtížná - Recesivní Recesivní alela leží na chromosomu X Postižení- u mužů, ženy- přenašečky Postižený m už-jeho synové jsou zdraví, všechny dcery přenašečky Žena přenašečka- synové 50% riziko manifestace, dcery 50% riziko přenašečství Vzácně výskyt u žen: dcera nemocného muže a ženy přenašečky, ženy s karyotypem 45,X, 46,XY-female Rodokmen- XR dědičnost XR - příklady ■ Hemofílie A a B ■ Duchenneova / Beckerova svalová dystrofie ■ některé typy metabolických poruch ■ některé typy hluchoty Hemofílie ■ Hemofílie A, lok.Xq 28, deficit faktosu VIII-80% ■ Hemofílie B,lok.Xq27,deficit faktoru IX-20% ■ Výskyt 1/5000 mužů ■ krvácivé projevy,těžká hemofílie pod 1% ■ Komplikace:krvácení do svalů, herna rt ros i s, intrakraniální krvácení,nepffznivé účinky substituční terapie, infekce ■ Léčba-substituční ■ Molekulárně genetické vyšetření ■ Vyhledávání žen -přenašeček ■ Prenatální diagnostika- u plodu mužského pohlaví(zábraná komplikací po porodu,UPT u těžkých forem) DMD/BMD ■ XR, DMD gen lokalizace Xp21 ■ Incidence u chlapců 1/3-6000 ■ Dystrofinopathie-chybění proteinu dystrofin ve svalových buňkách ■ DMD-Duchenneova muskulární dystrofie- progresivní dystrofie, úmrtí ve 3.dekádě ■ BMD-Beckerova muskulární dystrofie-pomalá progrese Duchenn/Becker muscular dystrophy • Mutations of the gene fall in to three categories: • Deletions of one or more exons 65% • Small mutations within exons 30% • Intragenic duplications 5% •So, exon screening will pick up 65% of DMD Mutations Innovative screening solutions for human genetic analysis DMD/BMD ■ Molekulárně genetické vyšetření ■ Vyhledávání žen přenašeček-MLPA, nepřímá DNA diagnostika, neurologie,UZ svalů, EMG, biochemie(JT,CK), svalová biopsie-imunohistochemické vyšetření ■ Prenatální diagnostika- u plodu mužského pohlaví X - Dominantní ■ dominantní alela je vázána na X chromosom ■ Vertikální typ dědičnosti ■ U vzácnych onem.je výskyt u žen 2x častější, ale mírnější než u mužů. Některá onemocnění pro muže letální ■ nikdy není přenos z otce na syna XD- příklady ■ Incontinentia pigment! ■ Vitamin D resistentni rachitis ■ Rettův syndrom Syndrom fragilního X chromosomu ■ X- vázané onemocnění, lokalizace Xq27.3, FMRlgen ■ 1/1000 mužA,postižení jsou muži i ženy ■ Častá příčina PMR u mužů po M.Down ■ Dif.dg u PMR, autismu ■ Kraniofaciální dysmorfie, makrocefalie, makroorchidismus ■ Amplifikační mutace >200 opakování CGG tripletu, premutace 55-220,plná mutace přes oogenesu ■ Dg. -DNA vyšetření ( dříve cytogenetické vyšetření) Rettův syndrom ■ Výskyt 1/10-20 000 žen ■ Postihuje v převážné míře dívky( chlapci- SA, úmrtí v ranném věku) ■ Stagnace a regrese vývoje mezi 6.-18.měs.věku ■ Mikrocefalie ■ Stereotypní pohyby rukou, bruxismus, třepání, fascinace vodou ■ Poruchy řeči ■ Mentální retardace, autismus, epilepsie ad. ■ Příčinné mutace -MECP2 genu (Xq28)- 2/3 případů ■ 1/3- atypické formy... Mitochondriální dědičnost ■ Mitochondrie- semiautonomní organely eukaryotních buněk ■ mitochondriální DNA-37 strukturních genů ■ 1/3 genů -podjednotky OXPHOS, respirační řetězec produkující ATP ■ Frekvence mutací u mitochondrií 10-20x vyšší než v jaderné DNA ■ mtDNA je nositelem mimojaderné dědičnosti Mitochondrální dědičnost ■ Maternální Mutace v mtDNA předává matka všem svým dětem( bez rozdílu pohlaví). Otec ,pokud nese mutaci v mtDNAJi nepřenáší do další generace Při přenosu mutace v mtDNA nedochází k přesné segregaci jako u jaderné DNA.mtDNA se replikuje během buněčného dělení a náhodně se rozděluje do nově tvořených mitochondrií v dceřiných buňkách. Přítomnost více než jednoho typu mtDNA v buňkách jedince se nazývá heteroplazmie Mitochondriální onemocnění způsobené poruchou funkce mitochondrií, a to jak vrozené, tak i získané. ■ Vrozené- způsobené mutacemi v genech v jaderné DNA (nDNA) či v mitochondriální (mtDNA) ■ Získané- poruchy mitochondrií mohou být výsledkem infekce, užívání léků či vlivem negativních podmínek prostředí ■ Poruchy v mitochondriálním metabolismu- zejména poruchy oxidatívni fosforylace ■ Mutace v mtDNA mají obvykle za následek problémy s buněčným dýcháním a ovlivňuji hlavně tyto procesy 1. Dýchací řetězec 2. ATP syntázu, umožňující syntézu ATP 3. Pyruvátdehydrogenázu- enzym rozkládající pyruvát 4. Krebsův cyklus Příklady mitochondriálních onemocnění ■ Leberova dědičná optická neuropatie(LHON) ■ Mitochondriální encephalopathiejaktátová acidóza a iktu podobné příhody(MELAS) ■ Leigh ův sy(su ba kutní nekrotizující encephalomyopatie) ■ Neurogenní svalová ochablost s ataxií a retinitis pigmentóza (NARP) ■ Myoklonická epilepsie s „potrhá nýmr svalovým i vlákny(MERRF) Příznaky mitochondriálních onemocnění-obecně ■ Degenerativní onemocnění mozku, srdeční svaloviny i kosterních svalů- encephalomyopatie nespecifické príznaky neurologického razu- krece, únava, svafové poruchy, poruchy zraku (poškozeníokohybných svalů nebo zrakového nervu), mozkové ischemie,demence a poruchy pohybu (ataxie). ■ poruchy se mohou vyskytnout také v oblasti ledvin, jater, slinivky břišní,srdce( kardiomyopatie), vnitřního ucha ■ někdy může být příznakem i šedý zákal nebo diabetes mellitus, častá je laktátová acidóza(nadměrné množství laktátu v těle) Prediktivní (presymptomatické) genetické testování Onemocnění s nástupem příznaků v dospělosti Onkogenetika- hereditární nádorové syndromy Genetické testování ■ Odhalování etiopatogenetických mechanismů, upřesnění klasifikace nemocí, cílená léčba a prevence ■ Limitace- vztah genotyp x fenotyp, genetická heterogenita, neúplná penetrance ■ Absence efektivní léčby, prevence u řady onemocnění ■ DNA diagnostika - přímá/ nepřímá - diagnostické/ prediktivní( presymptomatické) testy Prediktivní testování Predikce budoucího rizika rozvoje onemocnění (blížící se jistotě u některých onemocněno Dopady ■ Zdravotní ■ psychologické ■ Sociální ■ etické Důvody prediktivního testování ■ Zdravotní- včasná léčba, chirurgická intervence, preventivní opatření ■ Osobní důvody-osvobození od nejistoty, životní plány: partnerské vztahy, rodičovství, výběr zaměstnání... ■ Současný nebo budoucí prospěch členů rodiny( zejména potomků) ■ Kombinace Etické normy- dle WHO ■ Všeobecná podpora, využití k prevenci nebo léčení ■ Dobrovolnost- po předchozí adekvátní informaci, pouze s informovaným souhlasem ■ Dostupnost- zletilým osobám i při absenci možností léčby, k předejití poškození testované osoby, nebo jejího partnera a rodiny. Genetické konzultace odpovídající charakteru diagnózy ■ Testování nezletilých pouze za předpokladu zdravotního prospěchu (léčba, prevence) ■ Zaměstnavatelé, pojišťovny, školy, státní a jiné instituce by neměly mít přístup k výsledkům testů . Příklady ■ Huntingtonova chorea ■ Hereditární nádorové dispozice Huntingtonova chorea ■ Diagnostický test- výsledky mají dopad i pro ostatní členy rodiny ■ Pochopení dopadu ■ Prediktivní testy ■ Protokolární postup Protokolární postup ■ Většinou zabere několik měsíců(3-6) ■ Vstupní pohovor s genetikem ■ Neurologické a psychologické, ev. psychiatrické vyšetření ■ Odběr krve po písemném informovaném souhlase ■ Osobní sdělení výsledků genetikem ■ Následné podpůrné konzultace a sledování dle potřeby ■ Žadatel má právo kdykoliv od testu odstoupit ■ Vhodný doprovod partnera nebo jiné blízké osoby ■ Kontakt na svépomocnou skupinu, informační materiály ■ Test od 18 let, u nezletilých je nepřípustné ■ Prenatální diagnostika je možná pouze u plodu pozitivně testované osoby Prevence u plánovaných potomků ■ Prenatální diagnostika - Možná pouze pokud rodič v riziku je již prediktivně otestovaný s pozitivním výsledkem ■ Preimplantační genetická diagnostika - Vazebná analýza může umožnit prevenci i v situaci, kdy rodič ještě není prediktivně testovaný Hereditární nádorové dispozice Nádorová onemocnění-genetické souvislosti ■ 2. nejčastější příčina úmrtí ■ Každý 3. člověk má riziko onemocnění malignitou ■ 75-80%- sporadická forma onemocnění ■ 10% familiární formy - kumulace nádorových onemocnění v rodině, není definován typ dědičnosti, vnímavé geny + zevní faktory ■ 5-10% hereditární nádorová predispozice -germinální mutace v tumor supressorových genech, onkogenech či mismatch repair genech Familiární výskyt ■ 2a více případů v rodině u příbuzných 1. a 2. stupně ■ výskyt v pozdějším věku ■ nejasná dědičnost ( náhodný výskyt, vliv zevního prostředí, genetické faktory - geny s nízkou penetrancí, polygenní dědičnost) Hereditární výskyt ■ 2a více případů v rodině u příbuzných 1. a 2. stupně ■ časný výskyt ■ autosomálně dominantní obraz dědičnosti Hereditární nádorové syndromy mechanizmy onkogeneze j Knudsonova teorie- dvojzásahová Tumor-supressorový gen je vyřazen z funkce až mutací obou jeho alel ■ Vogelsteinova teorie- vícestupňový proces kancerogeneze Postupné hromadění genetických(a epigenetických) změn, některé mohou být vrozené, jiné mohou vznikat jako výsledek expozice kancerogenům nebo onkogenním virům Cíl genetického poradenství ■ Jedná se v rodině o v.s. hereditární predispozici? ■ Vytipovat osoby v riziku ■ Zajištění molekulárně genetického vyšetření dle možností ■ Určení osob v rodině, které predispozici získaly ■ Ve spolupráci s dalšími klinickými obory zajistit primární a sekundární prevenci u rizikových osob Suspekce na hereditarní nádorovou predispozici ■ příbuzní I. a II. stupně se stejným typem tumoru ■ kombinace určitých typů nádorů u blízkých příbuzných (ca prsu a ovaria, kolorektální ca a ca endometria) ■ 2 členové rodiny s identickým vzácným tumorem (ca štítné žlázy) ■ neobvykle časný výskyt tumorů ■ bilaterální tumor v párových orgánech ■ synchronní či metachronní metastázy, nádorové duplicity Genetické testování hereditárních nádorových dispozic Doporučení American Society of Clinical Oncology (ASCO): (XCIin. Oncol., 2003, 21:2397-2406) Nabídnout genetické testování: 1. osobám s osobní nebo rodinnou anamnézou svědčící pro geneticky podmíněnou nádorovou predispozici 2. pokud může být genetický test adekvátně interpretován 3. pokud výsledky testu pomohou při stanovení diagnózy nebo ovlivní léčebnou nebo chirurgickou péci o pacienty nebo členy rodiny s hereditarním rizikem karcinomu. Genetické testování provádět jen v souvislosti s genetickou konzultací před a po testování Podmínky genetického testování a-Vyšetření indikuje klinický genetik ^^^^^H ■ protokolární postupy ■ Optimální je zahájení vyšetření u nemocného v rodině ■ před vyšetřením vždy informovaný souhlas ■ vyšetření je podmíněno genetickým poradenstvím ■ od testování může pacient kdykoli odstoupit či odmítnout znát výsledek ■ pokud není mutace u nemocného nalezena, neznamená to, že je hereditární forma v rodině vyloučena ■ vhodná i psychologická podpora Příklady onemocnění ■ Ca prsu a ovaria - BRCA 1/2 ■ Lynchův syndrom ( HNPCC) MMR geny: MLH1, MSH2, PMS1, PMS2, MSH6 ■ FAP - APC ,MUTYH ■ Juvenilní polypóza - SMAD4/BMPR1A ■ Peutz-Jeghers syndrom- STK11 ■ Cowden syndrom- PTEN ■ Hereditární difúzní Ca žaludku- CDH1 ■ Li Fraumeni syndrom - TP53 ■ Von Hippel Lindau-VHL ■ MEN1 - MEN1 ■ MEN 2 - RET j Familiární melanom- CDKN2A j Gorlinův syndrom- PTCH, SUFU ■ Retinoblastiom - Rbl ■ Neurofibromatosa - NF1/2 ■ Tuberozní skleróza- TSC1,TSC2 ■ Wilms tumor geny WT1, WT2, WT3 ■ Familiární papilární Ca ledvin- MET ■ Syndromy chromosomální instability(AT,NBS,FA,Bloom sy) Formy genetického testování ■ Testování individuálních rizikových genů- postupný proces testování využívající Sangerovo sekv., screeningové metody(HRM-vysokorozišovací analýza křivek tání, vysokorozlišovací kapalinová chromatografie) k detekci patol.fragmentů a následné sekvenaci ■ MLPA( multiplexová ligačně podmíněná amplifikace) pro detekci genových a intregenových přestaveb. ■ NGS, panelové skvenování (ThruSight Cancer panel, CZECANCA,) ■ Celoexomové, celogenomové sekvenování- zatím jen výzkumně. NGS-panelové sekvenace ■ Detekce mutací v desítkách-stovkách genů ■ Diagnostika rychlejší zahrnující větší spektrum kauzálních genů ■ Analýza výsledků je složitá a pracná, nutná filtrace nevýznamných variant, ověření potenciálně patogenních variant ■ Ověření patogenní mutace nezávislou metodou(Sanger.sekvenování) ■ Zachytí bodové mutace, ale rozsáhlejší delece/duplikace nezachytí- MLPA ■ Obtížné vyšetření genů obsahujících pseudogeny Interpretace genetického testování ■ Pozitivní záchyt patogenní mutace- lze testovat příbuzné ■ Záchyt varianty nejasného významu- nelze testovat příbuzné, ale není vyloučena dědičná etiologie ■ Žádný záchyt mutace- nelze testovat příbuzné, není vyloučena dědičnost, stanovení rizik a prevence empiricky(Clausův model u nádorů prsu), dle rodinné zátěže( obecně doporučováno sledování alespoň o 10 let dříve než se vyskytl nejčasnější nádor v rodině) Prediktivní testování ■ Možné pouze při nálezu mutace v rodině ■ od 18 let (výjimka- FAP,MEN,VHL,Rb,NF-tam kde lze nabídnout prevenci již u dětí) ■ Zcela dobrovolné ■ Genetická konzultace před testem- význam testování, informovaný souhlas,následné informace ■ Genetická konzultace po testu- sdělení výsledku, vyplývajících rizik,možnosti prevence( sledování, operace, chemoprevence) ■ Předání kontaktu na pracoviště(odborné lékaře) zajišťující preventivního sledování Problémy ■ etické: vzniku nádoru neumíme zabránit u nosičů celoživotní riziko kolem 80% u některých typů prevence obtížná (Li-Fraumeni syndrom) psychologické: vyrovnání se s vysokým rizikem rozdělení rodiny- zdraví x nemocní Vysoké riziko přenosu dispozice na děti sociální: riziko diskriminace pojišťoven, zaměstnavatele Primární prevence ■ Omezit škodliviny - zákaz kouření, minimálně alkohol, u GIT zákaz alkoholu ■ strava s omezením tuků, masa, kořeněných jídel, uzenin ■ dostatek vlákniny, minimálně 4 -5 dávek ovoce a zeleniny denně ■ prevence stresu ■ prevence nadměrného slunění ■ pravidlená přiměřená fyzická aktivita Sekundární prevence ^.Cíleně podle onemocnění ■ Komplexní sledování ■ Zobrazovací vyšetření - UZ, MRI, CT, endoskopie... ■ Klinické sledování ■ Preventivní léčba ■ Preventivní operace Prekoncepční poradenství ■ Plánování těhotenství ■ Získané chrom, aberace ■ Rizikové těhotenství ■ Prenatální sledování ■ Kryokonzervace gamet ■ Reprodukční obtíže - asistovaná reprodukce HBOC-Hereditární nádor prsu a ovaria ■ Incidence Ca prsu 6-8%, Ca vaječníků 1-2% ■ Dědičná etiologie asi 5-10% ■ 52%- mutace BRCA1 genu ■ 32%-mutace BRCA2 genu ■ 16%- jiné geny (TP53, MLH1, MSH2, MSH6, STK11, CDH1, PTEN, CDKN2A, geny středního rizika: ATM,CHEK2,PALB2, BRIP1) Indikační kriteria testování BRCA1,2 genů ■ Sporadické: - Nádor prsu, včetně in situ- do 40- 45 let - Ca ovarií/vejcovodů, primárně peritoneální v jakémkoliv věku - Bilat. nádor prsu nebo ipsilat. 2 nezávislá ložiska-l.dg. do 50 let - Nádor prsu medulární nebo triple negat, do 60 let - Duplicita prs+ovarium v jakémkoliv věku - Nádor prsu u muže v jakémkoliv věku ■ Familiární: - 3 příbuzní bez věkové limitace - 2 příbuzní s nádorem prsu # alespoň 1 do 50 let - Nádor prsu a nádor ovarií nebo nádor prsu u muže bez bez věkové limitace - Nádor prsu a další 2 příbuzní s nádory pankreatu nebo prostaty Rizika malignity u nosičů mutace BRCAl/2 BRCAl Ca prsu do 40 let 19% Ca prsu do 70 let 40-85% Sekund.Ca prsu až 60% Ca ovarií až 60% Kolorektální Ca 4xvyšší Ca prostaty 3x vyšší Ca prsu u muže až 3% ■ BRCA2 - Ca prsu 40-85% - Ca ovarií 10-20% - Ca žlxest 5x vyšší - Ca žaludku 3x vxší - Ca prostaty 4x vyšší - Maligní melanom 3x vyšší - Kolorektální Ca 4x vyšší - Ca prsu u muže 6% Schéma sledování zdravých nosičů mutace BRCA1/2 Samovyšetření prsů lx měsíčně Sledování od 20-25 let Od 25-35 let střídavě MR/ UZ á 6 měs. Od 35-65 let střídat MR/ MMG á 6 měs Gynekol.vyš a TVUZ á 6 měs Ca markery á 6-12 měs UZ břicha lx ročně Hemokult od 45 let lx ročně Kolonoskopie od 45 let lx za 3-5 let Kožní vyš. lx ročně U mužů vyšetření prostaty od 45 let lx ročně ■ Profylaktická mastektomie Optimální věk 30 let 90% redukce rizika vzniku Ca prsu ■ Profylaktická adnexektomie Optimálně 35-40 let 50% redukce Ca prsu 97% redukce Ca ovaria 3% reziduálni riziko peritoneálního Ca Stanovení empirických rizik ■ Clausův model - odhad celoživotního rizika vzniku nádoru prsu dle výskytu nádorů prsu a vaječníku v rodinné anamnéze- 9 tabulek fwww.linkos.cz) ■ Pecnôv model - výpočet rizika vzniku nádoru dle osobní a rodinné anamnézy fwww.koc.cz) Rozdělení do 3 rizikových skupin Riziko do 10%- nízké 10-20%- střední 20-30%- vysoké HNPCC- Lynchův syndrom ■ Incidence kolorektálního Ca (CRC) v populaci 2-4% ■ HNPCC u 2-4% případů CRC ■ Mutace v MMR genech: MLH1,MSH2,PMS1,PMS2,MSH6 Muži: celoživotní riziko CRC 90% Ženy: celoživotní riziko CRC 70% riziko Ca endometria 40% riziko Ca ovaria 10-20% Obě pohlaví: riziko Ca žl.cest, Ca žaludku, Ca močových cest, riziko sekundárního nádoru 60% Indikační kriteria-Amsterdamská ■ alespoň 3 příbuzní s Ca sdruženým s HNPCC( CRC, endomatria,tenkého střeva, ureteru, ledvinné pánvičky..) ■ Jeden nemocný je I.st.příbuzný ostatních dvou ■ Jsou postiženy alespoň 2 po sobě jdoucí generace ■ Alespoň jeden nemocný do 50 let věku ■ Je vyloučena FAP ■ Nádory ověřeny patologem Dispenzarizace nosičů mutace v genech pro HNPCC ■ Hemokult od 20 let lx ročně ■ Kolonoskopie od 20 let lx za 2 roky ■ Gastroduodenoskopie lx za 3 roky ■ Gynekologické vyš, TVUZ, CA 125 od 20 let lx ročně, od 30 let 2x ročně ■ Cytologie steru děložní sliznice od 30 let lx ročně ■ UZ břicha od 30 let lx ročně ■ Vyšetření moče lx ročně ■ Kožní vyšetření lx ročně ■ Profylaktická HYE a AE - 35-40 let Empirická rizika CRC dle RA Populační riziko 2% * Příbuzný l.st.s dg.CRC pod 45 let 5x (10%) Příbuzný l.st.s dg.CRC nad 45 let 3x (6%) Příbuzný l.a 2.st.v linii s dg CRC 4x (8%) Oba rodiče s dg CRC 5x (11%) Dva příbuzní l.stv linii s dg.CRC 8x (17%) Tři příbuzní l.st.v linii s dg. CRC 25x (50%) * Kumulativní riziko CRC v ČR do 74 let je pro muže 7,32%, pro ženy 3,6% Klin.Onkol 2009, 22(Suppl):S12-S15 Familiární adenomatózní polypóza- FAP ■ Incidence 1 na 10 000 ■ Mezi 10-20 rokem života v tlustém střevě 100 až tisíce adenomatózních polypů ■ Téměř ve 100% malignizace ■ Polypy v žaludku, duodenu, tenkém střevě ■ Extra kol ické projevy: osteomy čelisti, desmoidní tumory, hypertrofie pigmentového listu sítnice(CHRPE) ■ Mutace APC genu Dispenzarizace nosičů mutace v APC genu Od 10 let věku: ■ Celkové vyšetření lx ročně ■ Endoskopie konečníku, pří nálezu polypa kompletní kolonoskopie lx za 6 měsíců ■ UZ břicha, AFP ■ Oční vyšetření lx ročně Od 30 let věku ■ Gastroduodenoskopie od 25 let, četnost dle počtu a morfologie polypu á 6 měs-4 roky FAP prevence ■ Proktokolektomie- při invazivním Ca, těžké polypoze, dysplázii vysokého stupně, následné sledování GIT á 1 rok ■ Chemoprevence tvorby polypu- inhibitor COX-2(celecoxib) ■ Prevence růstu desmoidö- Tamoxifen Li-Fraumeni syndrom ■ Hereditární predispozice k onemocnění širokým spektrem nádorů: - Sarkomy ( měkkých tkání, kostí) - Nádory prsu( časný nástup) • Nádory mozku • Leukémie U dětí: • Adrenokortikální nádory - Rhabdomyosarkomy • Nádory chorioidálního plexu ■ genTP53 Indikační kriteria testování Li-Fraumeni ■ Proband : sarkom, n.mozku, premenopauzální Tu prsu, ADC tu, leukémie, bronchovaskulární Ca plic( pod 46 let) ■ Příbuzný 1. nebo 2. stupně s jedním z výše uvedených nádorů pod 56 let, nebo s několika primárními nádory ■ Proband s několika prim.nádory z nichž 2 jsou typické pro LFS pod 46 let ■ Proband s ADC tu nebo n. prsu pod 36 let bez mutace BRCA1/2 Dispenzarizace osob s prokázanou mutací genu m Samovyšetření varlat lx měsíčně ■ Samovyšetření prsů lx měsíčně od 16 let ■ Celkové vyšetření(v.,hm.,TK,moč)+ lx za 6 měsíců ■ UZ břicha a pánve á 6 měsíců ■ KO,FW,LDH,bHCG, AFP, 17-OH-progesteron, testosteron, DHEAS á 6 měsíců ■ Oční vyšetření lx ročně ■ MR mozku lx ročně+ celotělové MR lx ročně ■ Kolonoskopie á 2 roky od 30 let, gastroskopie á 3 roky od 35 let j Kožní vyšetření lx ročně ■ U žen sledování prsou a gynekol.sled. jako u BRCA+, včetně profylaktické mastektomie ■ U mužů vyšetření varlat, prostaty, PSA lx ročně od 40 let Syndromy chromosomální instability- SCI ■ Ataxia teleangiektasia(AT)- sy Louis-Barové Syndrom s neurologickými, imunologickými, endokrinologickými, kožními, jaterními projevy ■ Nijmegen breakage syndrom(NBS) Mikrocefalie, pre- a postnatální růstová retardace, poruchy imunity ■ Fanconiho anemie (FA) Pancytopenie, imunodeficience, mikrocefale, růstová retardace, mentální retardace, hluchota, abnormality palců ■ Bloomův syndrom(BS) Pre- a postnatální růstová retardace, imunodeficience, fotosenzitivita, erytém s teleangiectasiemi ■ Xeroderma pigmentósum(XP) Extrémní senzitivita na UV záření,xerodermie, poruchy pigmentace, kožní nádory, Progerie, SCI ■ AR dědičná onemocnění ■ Vzácné syndromy ■ Porucha reprace DNA ■ Vysoká přecitlivělost buněk vůči mutagenům(ionizační záření-RTG, UV, chemické mutageny) SCI-kli nicky obraz Porucha reparace DNA- nejvíce patrná u buněk rychle se dělících Poruchy imunity, opakJnfekty Poruchy růstu Poruchy pohlavního zrání Zvýšené riziko nádorů- leukémií, lymfomů( i pro přenašeče) Pigmentové změny po ozáření kůže(UV,RTG) Laboratorní charakteristiky SCI ■ Snížení imunoglobulinů, T a B lymfocytů ■ Pancytopenie u FA ■ Chromozomální a chromatidové zlomy a přestavby(ZCA) ■ Enormní nárůst ZCA po ozáření a styku s určitými chemikáliemi ■ Molekulárně genetické vyšetření- průkaz mutací daného genu SCI- mol.gen.diagnostika -i AT-gen ATM(llq22) ■ FA- heterogenní, geny 18 komplementačních skupin FANCA(16q24),FANCB(Xp22),FANCC(9q22),FANCE(6p21),FANCF(llpl4),FAN CDl-BRCA2(13ql2),... ■ NBS - gen NBN(8q21) ■ Bloom sy - gen RECQL3 (15q26.1) j XP - heterogenní, geny 8 komplementačních skupin -xpa (9q22), XPB (2ql4), XPC(3p25), XPD(19ql3), XPE(llpll), XPF(16pl3), XPG(13q33), XPV( 6p21) Prevence u SCI ■ Prevence infekcí- trvalá imunostimulace ■ Ochrana před ionizujícím zářením ■ Trvale provitamin A,Ac.Folicum,C vitamín, E vitamín ■ Při vyvinutí nádoru kontraindikace rádioterapie a radiomimetických cytostatik, ostatní cytostatika minimální dávky(l/10) Souhrn Rodokmen-obvyklá situace Podmínky molekulárně genetické diagnostiky ■ Přesná klinická diagnosa -především při užití nepřímé diagnostiky ■ Protokolární postupy -diagnostická kriteria ■ Informovaný souhlas pacienta ■ Genetické poradenství - etické aspekty ■ Spolupráce genetické poradny a klinického pracoviště Molekulárně genetická vyšetření detekce mutací vyhledávání asymptomatických přenašečů vyhledávání přenašeček X-váz.onem. identifikace jedinců - paternita testování predispozice k onemocnění s pozdním nástupem příznaků prenatální diagnostika, PGD onkogenetika-diagnostika, prediktivní testování DNA diagnostika ■ Přímá - může potvrdit nebo vyloučit klinickou diagnosu, detekuje mutaci ■ Nepřímá - vazebná analýza -nepotvrdí diagnosu, musí se zakládat na přesné klinické diagnose, určí segregaci patologické alely v rodině Choroby s jednou příčinnou mutací é Huntingtonova chorea ^^^^^^ ■ Myotonická dystrofie ■ Syndrom fragilního X chromosomu > Přímá DNA analýza potvrdí nebo vyloučí onemocnění > pozor - diff. dg. - vyloučení jedné choroby může znamenat nemoc jinou (MDI / MDII) Onemocnění s obtížnou DNA analýzou ■ Velké geny ■ Privátní- unikátní mutace v každé rodině ■ Více zodpovědných genů (AD polycystosa ledvin, NFI a II, Marťanův syndrom, BRCAI a II,) Asociované problémy é Presymptomatické testování ■ Prenatální diagnostika ■ Možnost diskriminace ■ Ochrana výsledků genetického vyšetření ■ Výsledek by nikdy neměla dostat třetí osoba bez souhlasu vyšetřovaného Prenatální diagnostika monogenních onemocnění ■ Plánované rodičovství ■ Pre koncepční vyšetření- podmínkou pro prenatální diagnostiku je potvrzení příčiny onemocnění na mol.úrovni u postiženého( kauzální mutace), někdy vazebná analýza v rodině ■ Invazivní vyšetření v graviditě- CVS, AMC ■ Alternativa určení pohlaví plodu u onemocnění vázaných na pohlaví pomocí cfFDNA v krvi matky- korelace s UZ! ■ Indikuje klinický genetik- genetická konzultace Databaze DNA laboraotn v CR ■ www. slg.cz ■ ORPHAN ET ■EDDNAL ■ GENETESTS ■ OMIM Multifaktoriální dědičnost ■ Genetická výbava+zevní vlivy- práh-nemoc ■ Riziko- odvozené z populačního výskytu jednotlivých onemocnění či vad ■ Riziko opakování dále závisí na závažnosti postižení,počtu postižených v rodině, pohlaví postižených ... Charakteristické vlastnosti multifaktoriální (komplexní) dědičnosti ■ Onemocnění s multifaktoriální (komplexní) dědičností nejsou monogenní choroby a nevyznačují se mendelovskými typy dědičnosti. ■ Onemocnění vykazují familiární agregaci, protože příbuzní postiženého jedince pravděpodobněji než nepříbuzné osoby nesou k onemocnění predisponující alely sdílené s postiženým. Manifestace poruchy (vady) je závislá na přítomnosti nejméně 2-3 nealelických mutovaných genů v genomu, které rozhodují o predispozici k určitým faktorům zevního prostředí. Nemoc je častější mezi blízkými příbuznými a u vzdálenějších příbuzných se stává méně častou Ke zjišťování podílu genetických faktorů na fenotypu slouží např. studium dvojčat. Je-li znak podmíněn převážně genetickými faktory, pak MZ dvojčata budou ve znaku vysoce konkordantní. Zásady genet.poradenství v rodech s multifaktoriálním onemocněním ^^^^H ■ Riziko rekurence u prvostupňových příbuzných postiženého je mnohem vyšší než u vzdálenějších ■ Nejlepším odhadem rizika je empirické riziko, což je riziko rekurence pozorované u podobných rodin a u příbuzných stejného stupně příbuznosti ■ Riziko rekurence je vyšší: ' - když je postiženo více příbuzných - při těžší formě postižení nebo ranějším nástupu onemocnění - když je postižená osoba pohlaví, které bývá postižené méně často - při příbuzenských sňatcích Příklady j Rozštěpy neurální trubice ■ Rozštěpy rtu a patra ■ Srdeční vady ■ Pylorostenoza ■ Vrozená luxace kyčlí ■ Hypospadie ■ Diabetes mellitus j epilepsie Rozštepy neurální trubice ■ Multifaktorálně dědičná vývojová vada (riziko pro příbuzní I.st. asi 2 - 4%) ■ BCH screening - AFP v séru matky v 16.t.g. -zvýšená hodnota!!! ■ Prenat. Dg. UZ vyšetřením ■ Zvýšená hladina AFP v plodové vodě ■ Primární prevence - kyselina listová - cca 0,8 mg denně 3-6 měsíců před početím a do konce 12.t.g. ■ Populační riziko závisí na stavu výživy obyvatel Rozštěpy rtu a patra ■ Populační frekvence CL 1/500-1/1000 ■ Většinou multifaktoriálně dědičná vada ■ U chromosom. trisomií (+13,+18) ■ Syndromy asociované s CL/CP/CLP ■ (van der Woude sy, EEC sy, Pierre Robin sequence...) ■ Prenatální dg. UZ vyšetřením není zcela spolehlivá ■ Prevence - kyselina listová Vrozené srdeční vady ■ 0,5 -1% u živě narozených dětí ■ Etiologie většinou není jasná ■ Asi u 3% součást vrozené chromosomové aberace (+21,+13,+18, 45,X, 18q-, 4p-, del 22qll Di George sy) ■ Některé syndromy s mendelovskou dědičnosti jsou spojené se srdeční vadou (Holt-Oram, Williams, Noonan, Ivemark... UZ-prenatální kardiologie-21.t.g. ■ Vrozené srdeční vady jsou nejčastější vývojovou vadou u člověka, často spojené s dalším postižením ■ Prenatální diagnostika srdečních vad vyžaduje specializovanou erudici a zkušenost ■ Poznání srdeční vady u plodu umožňuje dle závažnosti modifikovat další postup (ukončení těhotenství, léčba plodu, sledování a porod na specializovaném pracovišti) Vrozená pylorostenosa ■ Vrozené zúžení vrátníku(pylorus),zbytnění hladkého svalstva vrátníku a celého žaludku ■ Častá VW dětského věku ■ Postihuje chlapce v poměru 1:150 a je u nich 5x častěji než u dívek,nejčastěji je u prvorozených chlapců Vrozená luxace kyčelního kloubu ■ Mezi postiženými převažují dívky ■ Nejde o klasické vykloubení, ale o narušení vývoje kloubů ■ Příčina vzniku není jednoznačně známá ■ Patří k nejčastějším VW Monogenní vs multifaktoriální dědičnost Monogenní choroby ■ V časném věku ■ Bez ohledu na prostředí ■ Někdy ovlivněny pohlavím ■ Penetrance vysoká ■ Frekvence nízká Multifaktoriální choroby ■ Pozdější věk ■ Kombinace genetických faktorů a prostředí ■ Postupný rozvoj ■ Penetrance nekompletní ■ Frekvence vysoká