Μοριακός έλεγχος Κυστικής Ίνωσης μετάλλαξη Δf508

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Η κυστική ίνωση (ΚΙ) αποτελεί την πιο συχνή, θανατηφόρα κληρονομική ασθένεια στη λευκή φυλή. Εκτιμάται ότι περίπου 4-5% του ελληνικού πληθυσμού είναι ετεροζυγώτες του μεταλλαγμένου γονιδίου (≈ 500.000 Έλληνες)  και ως εκ τούτου διατρέχουν υψηλό κίνδυνο να αποκτήσουν παιδιά με κυστική ίνωση. Υπολογίζεται ότι περίπου 1 στα 2000-2500 παιδιά  γεννιούνται με κυστική ίνωση κάθε χρόνο στην Ελλάδα.

H κυστική ίνωση είναι μια πολυσυστηματική νόσος που προσβάλλει πολλά διαφορετικά όργανα του σώματος, αλλά κυρίως τους πνεύμονες, το πάγκρεας, το ήπαρ, τους ιδρωτοποιούς αδένες και το έντερο. Χαρακτηρίζεται από την παραγωγή παχύρευστης και κολλώδους βλέννας από το επιθήλιο, η οποία αποφράσσει τους πόρους ή το δίκτυο αγωγών των αδένων και οδηγεί σε σταδιακή καταστροφή των ιστών (ίνωση) των προσβεβλημένων οργάνων και σε τελική ανεπάρκειά τους.

Πιο συγκεκριμένα, οι παχιές βλεννώδεις εκκρίσεις στους πνεύμονες οδηγούν σε επικίνδυνες και χρόνιες μολύνσεις, οι οποίες μειώνουν σημαντικά την λειτουργικότητά των πνευμόνων και οδηγούν σε αναπνευστική ανεπάρκεια (90-95% των ασθενών). Στο πάγκρεας, η παχύρρευστη βλέννη εμποδίζει την μεταφορά των παγκρεατικών ενζύμων στο λεπτό έντερο, όπου φυσιολογικά επιτελούν την διάσπαση και την απορρόφηση των τροφών. Η βλέννη επίσης μπορεί να εμποδίσει την έκκριση της χολής από το ήπαρ, οδηγώντας σε κίρρωση του ήπατος σε 6% των ασθενών. Ως αποτέλεσμα της μειωμένης ικανότητας διάσπασης της τροφής, παρατηρούνται διαταραχές της εντερικής λειτουργίας και κινητικότητας, οι οποίες μπορεί να οδηγήσουν ακόμα και σε απόφραξη του εντέρου. Επίσης, στους ιδρωτοποιούς αδένες παρατηρείται παραγωγή ιδρώτα με μεγάλη περιεκτικότητα σε αλάτι (NaCl), λόγω μειωμένης απορρόφησης, και για αυτό το λόγο συνιστάται η διεξαγωγή δοκιμασίας ιδρώτος επί υποψίας της νόσου, πριν την διενέργεια γενετικού ελέγχου. Οι κύριες κλινικές εκδηλώσεις της κυστικής ίνωσης, ανά σύστημα, παρουσιάζονται στην Εικόνα 1.

Εικόνα 1: Οι κύριες κλινικές εκδηλώσεις της κυστικής ίνωσης ανά σύστημα.

ΑΙΤΙΟΛΟΓΙΑ ΚΥΣΤΙΚΗΣ ΙΝΩΣΗΣ

Η κυστική ίνωση είναι μια κληρονομική νόσος που οφείλεται στην παρουσία μεταλλάξεων στο γονίδιο CFTR και μεταβιβάζεται με αυτοσωμικό υπολειπόμενο χαρακτήρα, δηλαδή απαιτείται η κληρονόμηση δύο ελαττωματικών γονιδίων, ένα από τον κάθε γονέα, για την έκφραση της νόσου. Ζευγάρια, που και οι δύο είναι φορείς παθολογικών μεταλλάξεων στο CFTR έχουν 25% πιθανότητα να αποκτήσουν παιδί με ΚΙ (Εικόνα 2).

Εικόνα 2: Η κυστική ίνωση (ΚΙ) μεταδίδεται με αυτοσωμικό υπολειπόμενο τρόπο δηλαδή απαιτείται η κληρονόμηση δύο μεταλλαγμένων γονίδιων, ένα από κάθε γονέα για την εμφάνιση της νόσου. Ζευγάρια φορείς παθολογικών μεταλλάξεων στο CFTR έχουν 25% πιθανότητα να αποκτήσουν παιδί με ΚΙ.

Το γονίδιο CFTR είναι υπεύθυνο για την παραγωγή της ρυθμιστικής πρωτεΐνης CFTR (cystic fibrosis transmembrane conductance regulator), η οποία ελέγχει την διέλευση χλωρίου διαμέσου των μεμβρανών των επιθηλιακών κυττάρων των οργάνων. Οι παθολογικές μεταλλάξεις στο γονίδιο CFTR, που ευθύνονται για κυστική ίνωση, οδηγούν σε μειωμένη παραγωγή ή λειτουργικότητα της πρωτεΐνης με αποτέλεσμα στο επιθήλιο των προσβεβλημένων οργάνων να παράγει παχύρρευστη κολλώδης βλέννα, η οποία οδηγεί στις κλινικές εκδηλώσεις που αναφέρθηκαν παραπάνω.

Περισσότερες από 1250 μεταλλάξεις στο γονίδιο CFTR που είναι υπεύθυνες για ΚΙ, έχουν αναφερθεί παγκοσμίως ενώ περίπου 120 διαφορετικές μεταλλάξεις έχουν ανιχνευθεί σε ασθενείς ελληνικής καταγωγής.  Ωστόσο, το 50% των περιπτώσεων ΚΙ Ελληνικής καταγωγής οφείλονται στην παρουσία της μετάλλαξης Δf508 (p.PHE508DEL), την πιο κοινή μετάλλαξη στον Ευρωπαϊκό πληθυσμό,  σε άτομα που θέλουν να ελεγχθούν εάν είναι φορείς ή νοσούν.  Μάλιστα, σε πολλές Ευρωπαϊκές χώρες έχουν αρχίσει να εφαρμόζονται προγράμματα εκτεταμένου μοριακού ελέγχου του γενικού πληθυσμού για την ταυτοποίηση των φορέων της μετάλλαξης Δf508, και την παροχή σε αυτούς κατάλληλης γενετικής συμβουλευτικής.

Μοριακή εξέταση για την ανίχνευση της μετάλλαξης Δf508 στο γονίδιο CFTR

Δεδομένου ότι η κυστική ίνωση είναι μια σοβαρή και θανατηφόρα ασθένεια με προσδόκιμο ζωής που φτάνει μόλις τα 40 έτη και το γεγονός ότι δεν υπάρχει αποτελεσματική θεραπεία για την πλήρη ίαση της νόσου, ο πιο ενδεδειγμένος τρόπος αντιμετώπισής της είναι η πρόληψη μέσω του εντοπισμού των ατόμων που φέρουν την μετάλλαξη Δf508 σε ετεροζυγωτία.

Στο εργαστήριο του διαγνωστικού κέντρου Omnimed, εφαρμόζεται μοριακός έλεγχος για την ανίχνευση της μετάλλαξης Δf508, που αποτελεί την πιο συχνή μετάλλαξη στον Ελληνικό πληθυσμό (50% των περιπτώσεων ΚΙ).  Η μετάλλαξη Δf508 είναι αποτέλεσμα έλλειψης ενός κωδικονίου (CTT) από την αλληλουχία του γονιδίου CFTR, που κωδικοποιεί το αμινοξύ φαινυλαλανίνη.

Η μοριακή μέθοδος ανίχνευσης της μετάλλαξης Δf508,  βασίζεται στην τεχνική της ARMS-PCR (Amplification refractory mutation system). Η τεχνική αυτή βασίζεται στο πολλαπλασιασμό της περιοχής όπου εντοπίζεται η μετάλλαξη Δf508, με την χρήση δύο ζευγών εκκινητών, που διαφέρουν κατά μία βάση στο 3’ άκρο τους. Το ένα ζεύγος εκκινητών είναι σχεδιασμένο έτσι ώστε να είναι ειδικό για το μεταλλαγμένο αλληλόμορφο ενώ το άλλο ζεύγος εκκινητών είναι ειδικό για το φυσιολογικό αλληλόμορφο.  Κάθε δείγμα πολλαπλασιάζεται και με τα δύο ζεύγη εκκινητών και τα ενισχυμένα προϊόντα ηλεκτροφορούνται σε πήκτωμα αγαρόζης. Παρουσία της μετάλλαξης Δf508 δεν θα παραχθεί προϊόν PCR με το ζεύγος εκκινητών που είναι ειδικό για το φυσιολογικό γονίδιο αλλά μόνο με αυτό που είναι ειδικό για τη μετάλλαξη.  Αντίθετα, απουσία της μετάλλαξης Δf508, θα παραχθεί προϊόν PCR μόνο με το ζεύγος εκκινητών που είναι ειδικό για το φυσιολογικό αλληλόμορφο.

Είναι σημαντικό να τονιστεί ότι ο μοριακός έλεγχος για τη μετάλλαξη Δf508, καλύπτει το 50% των περιπτώσεων και δεν αποκλείει την ύπαρξη άλλων μεταλλάξεων που μπορεί να οδηγήσουν σε ΚΙ.  Σε περίπτωση που το αποτέλεσμα κριθεί αρνητικό και υπάρχει ακόμη υποψία ότι κάποιος είναι φορέας ή νοσεί, με βάση το κλινικό και οικογενειακό ιστορικό του ασθενούς, συνιστάται η διεξαγωγή γενετικού ελέγχου που καλύπτει μεγαλύτερο φάσμα μεταλλάξεων 89% των περιπτώσεων) ή ακόμα και ο πλήρης γενετικός έλεγχος όλων των κωδικών περιοχών του γονιδίου CFTR (99.6% των περιπτώσεων).

Περιπτώσεις που συνιστάται ο μοριακός έλεγχος για Κυστική Ίνωση

  • Σε ασθενείς με τυπική κλινική εικόνα κυστικής ίνωσης (ΚΙ συμπτώματα, αδέρφια με ΚΙ, αυξημένα επίπεδα ανοσοαντιδραστικού θρυψινογόνου-IRT, θετική δοκιμασία ιδρώτος)
  • Σε ασθενείς με μη τυπική κλινική εικόνα κυστικής ίνωσης ή οριακό θετικό τεστ σε δοκιμασία ιδρώτος
  • Σε άνδρες με στειρότητα λόγω αγενεσίας σπερματικού πόρου. Υπολογίζεται ότι το 70% των ανδρών με αυτή την διαταραχή και χωρίς κλινική ένδειξη ΚΙ είναι φορείς μετάλλαξης στο γονίδιο CFTR.
  • Σε ζευγάρια όπου ο ένας είναι φορέας κάποιας μετάλλαξης στο γονίδιο CFTR. Θα πρέπει να υποβληθεί σε μοριακό έλεγχο και το άλλο μέλος του ζευγαριού για να κριθεί αν διατρέχουν υψηλό κίνδυνο απόκτηση παιδιού που πάσχει από ΚΙ.
  • Σε άτομα όπου κάποιο μέλος της οικογένειάς τους πάσχει από ΚΙ.
  • Ο έλεγχος για τη μετάλλαξη ΔF508 συνιστάται σε όλες τις εγκύους και καλύπτεται από τα ασφαλιστικά ταμεία σαν εξέταση προγεννητικού ελέγχου, κατά το 1ο τρίμηνο της κύησης.

 

Μούρτζη Νίκη, MSc, Υπεύθυνη του Μοριακού Τμήματος του Διαγνωστικού και Ερευνητικού Κέντρου

Omnimed