عنوان

بررسی علت ژنتیکی بیماران تشخیص داده نشده با احتمال بیماری مندلی (تک ژنی) در 10 خانواده به روش توالی¬یابی اگزوم و یا نقشه¬یابی هموزیگوسیتی

شماره

۳۱۷۲پ

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

فارسی

عنوان اصلي

بررسی علت ژنتیکی بیماران تشخیص داده نشده با احتمال بیماری مندلی (تک ژنی) در 10 خانواده به روش توالی¬یابی اگزوم و یا نقشه¬یابی هموزیگوسیتی

نام عام مواد

[پایان نامه]

عنوان اصلي به زبان ديگر

Investigation of genetic causes of undiagnosed patients with possible Mendelian disorders (single gene) in 10 families with whole exome sequencing and/or homozygosity mapping

نام ناشر، پخش کننده و غيره

علوم بهزیستی و توانبخشی University of Social Welfare and Rehabilitation

تاریخ نشرو بخش و غیره

۱۳۹۹

نام خاص و کميت اثر

۲۶۰ص.

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

دکترا

نظم درجات

ژنتیک پزشکی Medical Genetics

زمان اعطا مدرک

۱۳۹۹/۱۰/۲۱

متن يادداشت

بیماری های ژنتیکی نادر (Rare Genetic Disorders یا RGDs) که با نام¬های دیگر ناهنجاری¬های مندلی(Mendelian disorders) و یا بیماری های تک¬ژنی (Single gene disease) نیز نامیده می¬شوند، شرایطی هستند که به علت ناهنجاری در اجزای ژنومی افراد ایجاد می-شوند که شیوع آنها تقریبا تا 25 درصد موارد سالیانه بستری اطفال تخمین زده می¬شود.تقریبا تاکنون بیش از 8000 مورد بیماری نادر در پایگاه¬های اطلاعاتی گزارش و ثبت شده¬اند. ناهنجاری¬های ژنتیکی نادر شامل گروه وسیعی از بیماری ها نظیر موارد نادر خطاهای مادرزادی متابولیک، اختلالات اندوکرین، نقایص سیستم ایمنی، بیماری های همورال و آنمی-های نادر، بیماری های درگیرکننده ارگان¬های ویژه مثل کلیه، کبد، سیستم اپتیک همچنین موارد ناهنجاری¬های مادرزادی تکوینی تکامل، ناتوانی¬های ذهنی و شناختی، و ... می¬شوند.علیرغم وجود تست¬های آزمایشگاهی گسترده و اطلاعات تشخیصی موجود در زمینه ارتباط فنوتیپ-ژنوتیپ، بسیاری از بیماران با شرایط بیماری ناشناخته و احتمالا ژنتیکی، به علت هتروژنی ژنتیکی و بالینی شدید و نیز همپوشانی تظاهرات بالینی بیماری ها، همچنان بدون تشخیص بالینی دقیق باقی می¬مانند. چنانچه به عنوان مثال، آنومالی های مادرزادی همراه با عقب مادگی ذهنی ( Congenital Anomalies with Intellectual disability (CA/ID))، چالش تشخیصی بسیار عمده در ژنتیک پزشکی محسوب شده که علیرغم بررسی های بالینی و نیز تست های ژنتیکی متعدد، در نهایت در حدود نیمی از بیماران فاقد تشخیص ملکولی باقی می مانند. پیشرفت¬های حاصله اخیر در روش¬های مولکولی از جمله تکنیک¬های توالی-یابی نسل جدید که شامل توالی¬یابی کل ژنوم، توالی¬یابی کل اگزون ها و همچنین توالی¬یابی هدفمند پنل¬های ژنی مورد نظر می¬باشد، متدهای فراگیری هستند که امکان تشخیص مولکولی و بالینی دقیق در بسیاری از مبتلایان به بیماری های ژنتیکی نادر که فاقد تشخیص بالینی مانده¬اند را فراهم کرده¬اند. در این تحقیق ده خانواده مبتلا به بیماری ژنتیکی نادر فاقد تشخیص دقیق بالینی، طبق معیارهای مطالعه و بعد از معاینه بالینی دقیق توسط پزشک متخصص ژنتیک، جهت تشخیص جهش¬های بیماری¬زا و با استفاده از تکنیک¬های نوین ژنتیکی شامل توالی¬یابی نسل جدید به روش کل اگزوم (WES) مورد بررسی قرار گرفته و در ادامه تائید واریانت ها توسط توالی یابی سنگر انجام شده است. در نتیجه‌ی آنالیز نتایج حاصل از تکنیک توالی یابی کل اگزون ها برای بیماران ده خانواده ی این پروژه، تعداد پانزده واریانت احتمالا مسبب بیماری (Disease-causing variant) واقع در تعداد کل چهارده ژن مختلف شناسایی و بعد از بررسی های لازم جهت مطابقت علایم بالینی و فنوتیپ های گزارش شده برای واریانت ها و ژن های مورد بررسی، و نیز با تائید بالینی مجدد توسط پزشک متخصص ژنتیک، در نهایت تعداد هشت واریانت از هفت ژن مختلف، در مرحله توالی‌یابی سنگر تائید شدند. طبق این بررسی تعداد شش خانواده با نتیجه مثبت WES و با حداقل یک واریانت نهایی مرتبط با فنوتیپ بیماری خانواده بوده که توارث این واریانت های پیشنهادی در پروباند و والدین وی توسط توالی یابی سنگر تایید شدند (خانواده های P01، P02، P03، P05، P06 و P07). نیز تعداد چهار خانواده به علت عدم تایید نهایی نتایج توالی‌یابی سنگر، فاقد نتیجه نهایی باقی ماندند (خانواده های P04، P08، P09 و P10). همچنین لازم به ذکر است که از بین شش خانواده ی با نتیجه مثبت، یک خانواده، دو واریانته باقی ماند که امکان تمایز فنوتیپی و اعلام واریانت نهایی مقدور نبود. در این مطالعه، دو واریانت هموزیگوت جدید (c.C925T, p.R309X) و (c.1669-1_1671del) در ژن LARP7 شناسایی شد که عامل بروز سندروم نادر آلازامی در دو خانواده مورد بررسی بوده است. این دو واریانت که از نوع ختم زودرس رونویسی (Stopgain) و نیز اسپلایسنگ (Acceptor site splicing variant) می باشند، سبب گسترش طیف انواع جهش های گزارش شده ژن LARP7 شده و نیز علایم بالینی جدیدی از جمله آنوزمیا (Anosmia) در یکی از این بیماران مشاهده گردید. همچنین واریانت هموزیگوت(c.C874A:p.P292T) در ژن TWNK مشاهده شد که عامل بروز سندروم پرالت (Perrualt syndrome) بوده و بیمار اولین مورد گزارش شده سندروم پرالت است که بر اثر جهش در ژن TWNK در ایران گزارش می شود. در بررسی های این پژوهش، واریانت (c.G1511A:p.R504Q) در ژن SRPK3 به عنوان جهش بیماریزای محتمل در بروز فنوتیپ بیمار با علایم دیستروفی عضلانی مشاهده شده و ژن SRPK3 به عنوان ژن جدید و کاندید احتمالی موثر در بروز میوپاتی و دیستروفی عضلانی پیشنهاد می شود. نیز، واریانت جدید (c.T339A:p.C113X) در ژن L2HGDH نیز مشاهده شد که سبب بروز سندروم L2HGA شده و این واریانت نیز طیف جهش های گزارش شده در این بیماری را گسترش می دهد. لازم به ذکر است طبق گایدلاین طبقه بندی ACMG، تمام واریانت های مذکور بیماریزا (Pathogenic) و یا احتمالا بیماریزا (Likely-pathogenic) محسوب می شوند.در نهایت، نتایج حاصل از این پژوهش با میزان بازده تشخیصی (ِDiagnostic rate) 33.33% و نیز بازده شناسایی واریانت های محتمل بیماریزا (Detection rate) 53.33% ، سبب افزایش بیشتر شناخت و آگاهی از واریانت های موثر در بروز برخی از بیماری های نادر شده و برین ترتیب امکان ارائه مشاوره ژنتیک و تشخیص پیش از تولد، در این خانواده ها فراهم کرده است. كلمات كليدي: بیماری های وراثتی نادر، توالی¬یابی نسل جدید (NGS)، شناسایی جهش، نقشه¬برداری هوموزیگوسیتی، توالی¬یابی نسل جدید به روش کل اگزوم¬ (WES).

متن يادداشت

Rare Genetic Diseases (RGDs) also named as Mendelian disorders or single gene diseases are conditions which are caused by genomic abnormalities with estimated prevalence of about up to 25% of pediatric inpatient admissions each year.To date, over 8000 different types of rare diseases have been discovered and reported in databases. Rare Genetic Disorders comprise vast group of genetic disease including rare inborn errors of metabolism, endocrine disruptions, immune system deficiencies, humoral diseases and rare anemias, diseases affecting specific organs like kidney, liver, optic system as well as many cases of developmental delay and congenital mental and cognitive disorders, etc.Despite the vast laboratory tests and phenotype-genotype correlation data available, many cases of RGDs remain clinically undiagnosed due to extensive clinical and genetic heterogeneity, and overlapping clinical manifestations. For instance, congenital anomalies with intellectual disability (CA/ID) is considered as a major diagnostic challenge with almost half of cases remain to be molecularly undiagnosed despite extensive clinical and para-clinical examination data availableRecent advances in molecular approaches including whole genome sequencing (WGS), whole exome sequencing (WES) as well as targeted sequencing of a selected panel of genes are commonly used methods which make it possible to reach an accurate molecular and subsequently clinical diagnosis for patients with presumed rare genetic disorders who remained previously undiagnosed. In this study, we aimed to investigate the underlying mutations in 10 families with undiagnosed rare genetic conditions by applying WES and further validation of the candidate variants using direct Sanger sequencing. This approach allowed the identification of 15 disease-causing variants in 14 separate genes. Further investigations of reported phenotypes for identified variants along with confirming the clinical manifestations seen in recruited patients resulted in the validation of 8 candidate variants in 7 genes through Sanger sequencing. In this study, a total of 6 out of 10 families revealed as WES-positive with at least one causative variant (families P01, P02, P03, P05, P06 and P07) while the 4 families remained as WES-negative with no pathogenic candidate variants (families P04, P08, P09 and P10). To summarize, current study revealed, two novel homozygous stop-gain (c.C925T, p.R309X) and splice-site (c.1669-1_1671del) variants in the LARP7 previously known as the causative gene for the rare Alazami syndrome. The mentioned mutations expand the mutational and phenotypic spectrum of the LARP7 gene as we observed “anosmia” in one of the families as the new phenotypic report in this syndrome.In addition, we identified a homozygous variant; (c.C874A:p.P292T) in TWNK gene, the causing gene for Perrualt syndrome. The reported case is the first case of Perrualt syndrome in Iran with responsible mutation located in TWNK gene. We also identified the variant (c.G1511A:p.R504Q) in SRPK3 gene as the likely causing mutation in a patient with muscular dystrophy phenotype. Thereby, we propose this gene as a novel putative candidate gene for causing myopathy and muscular dystrophy. We also identified a novel variant; (c.T339A:p.C113X) located in L2HGDH gene which causes L2HGA syndrome. This finding would also expand the spectrum of mutations reported for this condition. All the mentioned variants were classified as pathogenic/likely-pathogenic due to ACMG guideline classification. Finally, this study with the diagnostic and detection rate of 33.33% and 53.33% respectively, has provided the positive contribution in prevention of rare genetic diseases through the molecular diagnosis and providing the affected families with more accurate genetic counseling.Keywords: Rare Inherited Diseases, Next-generation Sequencing (NGS), Mutation Detection, Whole Exome Sequencing (WES).

موضوع مستند نشده

بیماری های وراثتی نادر

موضوع مستند نشده

Rare Inherited Diseases

مستند نام اشخاص تاييد نشده

کاظمی اولی، گل نسا

مستند نام اشخاص تاييد نشده

Kazemi oula, Golnesa

مستند نام اشخاص تاييد نشده

نجم آبادی، حسین

مستند نام اشخاص تاييد نشده

کهریزی، کیمیا

کشور

ایران

سازمان

دانشگاه علوم توان بخشی و سلامت اجتماعی

تاريخ عمليات

20210501

فرمت انتشار

D

نوع ماده

TF

کد کاربرگه

279226

سطح دسترسي

a

تكميل شده

Y