Jak interpretować wynik badania genetycznego i jak mutacje genetyczne wpływają na ocenę ryzyka w kardiomiopatiach. Spojrzenie genetyka klinicznego

Dzień dobry państwu.Przede wszystkim chciałabym bardzo podziękowaćorga-organizatorom za zaproszenie.Jako genetyk kliniczny mamdzisiaj państwu przybliżyć tematykę interpretacji badańgenetycznych w kardiomiopatiach i przedstawićspojrzenie genetyka klinicznego.

Genetyka jest jedną zdziedzin, która najwcześniej, doceniła wartośćbadań genetycznych, i wrazz rozwojem metod, diagnostycznych imożliwości wykrywania różnych wariantów molekularnych,też ilość publikacji na tematpowiązań, wariantów w różnychgenach z chorobami kardiologicznymi rośnie.Za tym samym idą,rosnące ilości różnych rekomendacji i wytycznych.Tutaj mają państwo kilka przykładów,w tym też polskie stanowisko,dotyczące badań w kar-kardiogenetyce.

Rekomendacje dobrze pokazują, ukogo powinny być wykonywane badania,i jak dalej się przekładająte wyniki.Szczególnie jeśli chodzi o wariantypatogenne i potencjalnie patogenne, więcja tego dokładnie dzisiaj niebędę omawiać.Natomiast, we wszystkichrekomendacjach, we wszystkich wytycznych pokazane jest,że ta diagnostyka powinna być,stopniowa i powinna też obejmować,poradnictwo przed badaniem genetycznym,jak również interpretację i poradnictwo,po badaniu genetycznym.

Jeśli państwo kierują pacjentów nabadania genetyczne, to ta, kwestiaporadnictwa przed badaniem spada niestetyna państwa.Muszą państwo uprzedzić pacjenta, jakibędzie zakres badania, o tym,że badanie może wyjść nieprawidłowolub prawidłowo, ale także możemy uzyskać,wyniki niejednoznaczne, ico to będzie dalej dla pacjentaoznaczało.

Żeby zrozumieć, wyniki badańgenetycznych, musimy zdać sobie sprawę, jakbardzo skomplikowany jest nasz genom.Genom, czyli cała informacja zapisanaw materiale genetycznym, w pojedynczejkomórce to jest około dwóchmetrów nitki DNA.Tak to kiedyś ktoś wyliczył.I przy, uorganizmów diploidalnych, a takimi organizmami jestteż człowiek, mamy w każdejkomórce około sześciu miliardów nukleotydów.

Jakbyśmy porównali dwa genomy dwóchprzypadkowych osób, to zgodność tych genomówbędzie w zakresie dziewięćdziesięciu dziewięciuprzecinek sześciu procenta.Te pozostałe zero cztery procenta,to są różne warianty.Zarówno warianty pojedynczych nukleotydów,jak i małe, insercje idelecje, ale także warianty strukturalne.Wszystkie te warianty obejmująłącznie około dwudziestu siedmiu milionów nukleotydów.Czyli takie-- taką ilością nukleotydówdwie osoby między sobą się różnią.

W badaniach, które zwyklewykonujemy, czy w badaniach panelowych, czyw badaniu eksomu, oglądamy głównieczęści kodujące, czyli eksony, różnychgenów i dosłownie ich części,graniczące z intronami, czyli ztymi sekwencjami, które kiedyś byłyuważane za niekodujące.Jeśli zbierzemy wszystkie eksony az wszystkich genów, a genów uczłowieka mamy ponad dwadzieścia tysięcy,to ta część, czyli eksom, tojest zaledwie jeden do półtoraprocenta całego materiału genetycznego.

I w tym obszarze badaniamigenetycznymi na chwilę obecną się poruszamy.U każdej nawet supernajzdrowszej osoby po sekwencjonowaniu eksomu nawstępie uzyskujemy około dwudziestu tysięcywariantów pojedynczych nukleotydów.

Jak to zinterpretować?posługujemy się klasyfikacją ACMG,czyli Amerykańskiego Towarzystwa Genetyki Człowieka ikażdy z takich wariantów napodstawie różnych informacji próbujemy przydzielić dojednej z pięciu klas.Wyróżniamy warianty molekularne łagodne,potencjalnie łagodne, warianty o niepewnym znaczeniuklinicznym, warianty potencjalnie patogenne ipatogenne.

Wariantów łagodnych i potencjalniełagodnych nie powinno się raportować,na wynikach.Prawdopodobieństwo, że te wariantymają związek z chorobą jest mniejszeniż dziesięć procent.Powinny być raportowane przedewszystkim warianty klasy czwartej i piątej,czyli potencjalnie patogenne i patogenne.Natomiast najwięcej wariantów ocenianych jestjako warianty o niepewnym znaczeniu klinicznym.I z tym cały świat,medycyny się niestety boryka.

To, co uwzględniamy, oceniając,klasyfikując takie warianty, to są danepopulacyjne, więc też te danepopulacyjne są nam bardzo potrzebne.Za pomocą różnych programów,oceniamy, czy taki wariant jest,w jakimś istotnym genie,szczególnie genie powiązanym z daną chorobą,która nas w tym momencieinteresuje, czy jest poza sekwencją,kodującą, czy w sekwencji kodującej,czy jest w miejscu, które jestwysokokonserwatywne, czyli nie zmienia sięw toku ewolucji przez miliony lat.Jaki jest przewidywany efektna białko.Uwzględniamy też, jeśli są dostępnewyniki badań funkcjonalnych, i danedotyczące występowania tego wariantu,w rodzinie pacjenta i czy teosoby, które mają też tenwariant, też mają objawy.

Kiedyś robiono to ręcznie.W tej chwili mamy naszczęście programy, które większość tychinformacji, za nas odrazu zbierają.Tymi programami też mogą siępaństwo posługiwać, sprawdzając co jakiś czas,szczególnie jeśli badanie było,już jakiś czas temu zrobione,czy klasyfikacja wariantu się niezmieniła.

Jednym z przykładów takichprogramów dostępnych bez konieczności logowania, bezpłatnie,jest, pokazywana tutaj stronaFranklin by QIAGEN. Ja tą stronę lubięze względu na ten schemat,

który często pokazuję pacjentowi, żeby pokazać,w którym miejscu się jegowariant klasyfikuje.Drugim przykładem jest strona Gene. be.Też klasyfikuje te warianty imożemy dokładnie zobaczyć, które kryteria były

uwzględnione w tej ocenie.Co zrobić z VUS-ami, czyliz tymi wariantami o niepewnym znaczeniuklinicznym?Ich wychodzi niestety najwięcej ipróbuje się te warianty klasyfikować jeszczena poszczególne podklasy.Od wariantów hot, przez warm,aż do cold.Te warianty, jak spojrzymy nawarianty hot i warm, tak naprawdębrakuje jednego, dwóch punktów, żebyprzeklasyfikować je na warianty potencjalnie patogenne.

Za co możemy te punktyprzyznać?Zwykle, jeśli pracownia ma tegopierwszego pacjenta do analizy, nie madanych o jego rodzinie, otym, czy inni członkowie rodziny majątaki wariant, czy nie.Robiąc badania innym członkom rodziny,szczególnie jeśli jest obciążony wywiad rodzinnyi możemy inne osoby objawowezbadać, możemy dodać nawet za takąsegregację cztery punkty.Czyli dajemy wtedy kryterium silne.

Jest grupa europejska w Klingenie,która robi takie dodatkowe specyfikacje tejklasyfikacji dla poszczególnych chorób.Jest taka specyfikacja dla kardiomiopatii.Tutaj właśnie na slajdzie jąpokazuję.

Jak to wygląda w praktyce?Mamy pacjenta, u którego wychodzijakiś wariant i ocena tego wariantuw dużej mierze zależy odtego, jaki jest wywiad rodzinny.Te dwie skrajne sytuacje zobciążonym wywiadem rodzinnym są najprostsze dozinterpretowania.Po lewej stronie mamy sytuację,gdzie jest obciążony wywiad rodzinny izgodna segregacja.Wariant jest u osób objawowych,co nam w dużej mierze takpotwierdza, upewnia nas, że tojest ta przyczyna.Natomiast gdyby to był wariantVUS, to żeby uznać, że tasegregacja jest kryteriem silnym, musielibyśmymieć przebadanych co najmniej siedmiu członkówrodziny.Nie zawsze jest taka możliwość.Nie ma aż tak dużychrodzin.

Po prawej stronie mamy teżdosyć jasną sytuację.Wiele osób chorych w rodzinie.Natomiast wariant wyszedł po stroniematki, która jest osobą zdrową ijej strona rodziny była nieobciążona.I to jest silne kryteriumw kierunku tego, że ten wariantbędzie łagodny.

Jeśli mamy ujemny wywiad rodzinnyi wariant de novo, to teżjest dla nas dosyć istotnainformacja.Natomiast musimy pamiętać o tym,że każdy z nas według aktualnychdanych ma około dziewięćdziesięciu ośmiunawet do ponad dwustu wariantów denovo, czyli takich wariantów, którychnie ma żaden z naszych rodziców.Więc nie oznacza to odrazu, jeśli wariant jest de novo,że on jest związany zjakąś chorobą.I klasyfikacje znowu podają dwie

możliwości kryteriów, jakie możemy tutaj zastosowaćjeśli wariant jest de novo.Kryterium będzie silne pod warunkiem,że udowodnimy, że matka jest matką,ojciec jest ojcem.Jeśli nie mamy potwierdzonego rodzicielstwa,jest to kryterium umiarkowane.Czyli dodajemy dwa punkty.

Najwięcej wątpliwości i dylematów jestw sytuacji, kiedy mamy jednego choregopacjenta.Ujemny wywiad rodzinny, rodzice zdrowii wariant wychodzi u jednego zrodziców.

Natomiast musimy pamiętać, że genyod kardiomiopatii bardzo często wiążą sięz obniżoną penetracją.Penetracja pełna sto procent tojest ta prawa strona schematu.To jest taka sytuacja, kiedywiemy, że każda osoba z wariantemmolekularnym ujawni objawy.Na drugiej stronie osi, polewej stronie mamy dziedziczenie wieloczynnikowe.Wiele różnych wariantów polimorfizmów, przyczym pojedynczy wariant, jedna zmiana odpowiadazaledwie za około jednego procentafenotypu.Geny od kardiomiopatii klasyfikują się,jeśli chodzi o penetrację mniej więcejpośrodku od trzydziestu kilku doprawie siedemdziesięciu procent.Jedyny gen, który znalazłam zwyższą penetracją, który może dawać kardiomiopatię,to jest gen LMNA.

Kilka przykładów z praktyki.Chłopiec, dolna, dolny rządek narodowodzie, zacieniony kwadrat, ten pierwszy polewej stronie.Chłopiec z kardiomiopatią przerostową, obciążonywywiad rodzinny.Młodszy brat także z kardiomiopatią.I po stronie ojca wdalszej rodzinie też było kilka osóbz kardiomiopatią.W badaniu molekularnym wyszły dwawarianty w genie MYBPC3.Jeden określony jako VUS, drugijako wariant patogenny.Gdybyśmy patrząc w bazie OMIM,to jest taka baza chorób dziedzicznychw sposób mendlowskich.OMIM podaje, że możliwe jestdziedziczenie zarówno dominujące, jak i recesywne.Gdybyśmy spojrzeli na same pokoleniedzieci plus rodzice po dwa warianty,moglibyśmy tutaj przypisać dziedziczenie recesywne,ale obciążony wywiad rodzinny po stronieojca i to, że uojca wyszedł wariant patogenny, skłania nasjednak, że to jednak tendziedziczenie dominujące i decydujący wpływ miałten wariant po ojcu.

Drugi przykład.Chłopiec z kardiomiopatią rozstrzeniową.I tu mamy coś wrodzaju klęski urodzaju.Aż trzy warianty w genachzwiązanych z kardiomiopatią.Każdy z tych genów, każdyz tych wariantów może niezależnie prowadzićdo kardiomiopatii rozstrzeniowej.Każdy jest oceniany co najmniejna klasę czwartą lub piątą itrudno powiedzieć tak naprawdę, któryz nich przyczynił się do wystąpieniafenotypu.Zrobiona segregacja u rodziców, dwawarianty po zdrowym ojcu, jeden wariantpo zdrowej matce.Skutek jest taki, że trzy

osoby muszą być objęte opieką kardiologiczną.Z publikacji wiemy, że imwięcej wariantów u danego pacjenta, tymniestety gorsze rokowanieI przykład zostatniego czasu: zapisany do poradnichłopiec ze względu na obciążonywywiad rodzinny.Kardiomiopatia rozstrzeniowa u matki.U matki wykryty potencjalnie patogennywariant MYH6.W momencie wizyty dodatkoworodzice zeznali, że po stronie ojcasiostrzeniec ojca był diagnozowanyz całkiem innego powodu.Natomiast dodatkowo u niego przypadkiemstwierdzono patogenny wariant w genie MYBPC3.Zrobiona segregacja u tegodziecka i niestety ten wariantMYBPC3 patogenny ma, więcmusimy pokierować pod opiekę kardiologiczną.

E jest taka listaregularnie odświeżana tak zwanych secondary findings,czyli tak dodatkowych zmian.E lista przygotowywana przez AmerykańskieTowarzystwo Genetyki Człowieka.To są geny, które oniuważają, że powinny być obligatoryjnie oglądaneu wszystkich pacjentów, którzy mająbadania obejmujące te geny i powinnybyć raportowane warianty potencjalnie patogennei patogenne w tych genach.E geny od-- jest tamsporo genów właśnie od chorób kardiologicznychze względu na ich dużązwiązek z dużą śmiertelnością i chorobowością.E i tu mają państwoaktualną wersję.To jest wersja trzy trzy.Które geny z państwadziedziny tutaj się znajdują.Więc też mogą mieć państwopod opieką pacjentów, którzy nie prezentowaliwcześniej objawów choroby kardiologicznej, mająujemny wywiad rodzinny, z innego powodumieli badanie i przy okazjiwykryte warianty.

Co nam mówi wynik ujemny?mamy pacjenta z fenotypem,robimy badanie i w żadnym zgenów nic nie wychodzi.Może być tak, że rzeczywiścienie jest to przyczyna genetyczna, natomiastmoże to być też kwestiaograniczeń metod.Na przykład panel nie obejmowałtego genu, który jest sprawcą chorobypacjenta albo wariant znajduje siępoza badanym obszarem.Może być też tak, żepacjent na przykład miał zrobionebadanie eksomowe.Jest gen odczytany, natomiast nieznamy jeszcze jego związku z chorobą.E między innymi w genieMYBPC3 wiemy, że sporo wariantów jestintronowych, więc te najczęściej stosowanepanele niestety ich nie wykryją.

E genotyp przekłada się narokowanie.E pacjenci z podłożem molekularnymmają gorzej, niezależnie od tego,który to będzie fenotyp kardiologicznyi w niektórych kardiomiopatiach wiemy też,że jest większe ryzyko nagłegozgonu sercowego czy złośliwych arytmii.E tu jest jeszcze innyprzykład z kardiomiopatii rozstrzeniowej, gdzie wykazano,że rokowanie oceniane napodstawie genotypu miało większą wartość niżrokowanie oceniane na podstawie samegofenotypu.

E genotyp może też byćdrogą do terapii celowanych.Dwa programy lekowe, o którychteż dzisiaj państwo usłyszeli albo będąjeszcze słyszeć.Natomiast też w badaniach klinicznychsą różne terapie genowe, więc tojest, miejmy nadzieję, niezbyt odległaprzyszłość dla tych pacjentów.

E warto się dokształcać.Osoby, które są zainteresowane tematemkardiogenetyki bardzo zachęcam do udziału wkursach z kardiogenetyki organizowanych coroczniena przemian w Antwerpii i Manchesterze.Na tegoroczną edycję niestety niema już miejsc, ale jest szansana udział w przyszłorocznej edycji.E dziękuję bardzo za uwagę.