Wie is er genetisch normaal

Wie is er genetisch normaal ?
Koen Devriendt
Centrum voor Menselijke Erfelijkheid
prenatale diagnose
klassieke
karyotypering
variatie is minimaal
• merker chromosoom
• translocatie
• inversie
•variabele banden
•…
Array-CGH
comparatieve genoom hybridisatie
DNA fragmenten
van alle chromosomen
(105K; 244K; 1 miljoen)
Array of microrooster
patient
controle
verhouding
groen/rood = 1
Patient rood
Controle groen
verhouding
rood/groen = 0.5
Patient rood
Controle groen
De patiënt
draagt een deletie
array CGH
klassiek
karyotype
chromosome 15
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
-0,2
-0,4
-0,6
-0,8
-1
“normaal”
2.5Mb deletie
chromosoom 15
KLASSIEKE
KARYOTYPERING
• lage resolutie
(> 5Mb of 50 genen)
MOLECULAIRE
KARYOTYPERING
• hoge resolutie
(1 gen)
Multiple
Aangeboren
Afwijkingen
Mental
retardatie
gekende
etiologie
+/- 40%
ongekende
etiologie
+/- 60%
Multiple
Aangeboren
Afwijkingen
Mental
retardatie
gekende
etiologie
+/- 55%
ongekende
etiologie
+/- 45%
15% diagnostische
opbrengst van array-cgh
PRENATALE
DIAGNOSE
MOLECULAIRE
KARYOTYPERING
?
3 000 Mb DNA
(3 Gigab)
Zéér veel verschillen
“copy number variations”
Copy number variatie
= variatie in aantal kopijen
van bepaald chromosoom fragment
Persoon 1
Persoon 2 :
deletie
van fragment
Persoon 1
Persoon 2
duplicatie
van fragment
copy number variation in the Hapmap samples (WGTP) array consisting of ~27000 large-insert clones
3 000 Mb DNA
(3 Gigab)
Zéér veel verschillen
• Sequentie = 0,1%
= 3 miljoen bp
• CNV’s = 0.7 %
= 21 miljoen bp
PRENATALE
DIAGNOSE
MOLECULAIRE
KARYOTYPERING
?
moeilijke & delicate
interpretatie
1. is een variant causaal of niet ?
•
gekend deletie of duplicatie syndroom ?
•
genen in de regio die afwijkingen verklaren ?
•
niet bij ouders aanwezig
•
grootte van de afwijking
soms niet te klasseren (unclassified variants)
Vink et al., EJHG 2005;13:525-527.
DNA onderzoek BRCA1 & 2
in 5 Nederlandse laboratoria in 2001
N° families
BRCA2
BRCA1
labo
706
52 (7.4%)
30 (4.2%)
Mutaties
Unclassified variants
25 (3.5%)
10.9%
13.1%
63 (8.9%)
Wat heeft de patiënt begrepen ?
3 jaar later – 24 patiënten die info kregen over een UV
19/24 denkt : pathogeen
Vos et al. Psycho-oncology 2008;17:822-830.
moleculaire karyotypering en prenatale diagnose
1. is een verandering afwijkend of niet ?
unclassified variants
2. wisselende ernst en penetrantie :
kleine gestalte
retrognathie
bijzonder faciaal
normale intelligentie
+ gespleten uvula
Prenataal :
- retrognathie
- groei retardatie
Array-CGH : deletie chr. 14q
idem moeder en zus
Bilaterale microfthalmie
Robin sequentie (verhemeltespleet)
moleculaire karyotypering en prenatale diagnose
1. is een verandering afwijkend of niet
unclassified variants
2. wisselende ernst en penetrantie
3. “toevallige bevindingen “
+/- 1% van de afwijkingen :
in de regio ligt gen voor
late-onset aandoening
deletie NF2-gen
= neurofibromatose type 2
RB gen deletie
= retinoblastoma
BRCA deletie
= erfelijke borst- en ovariumkanker
p53 deletie
= Li-Fraumeni syndroom
APC deletie
= polyposis coli
PTCH-deletie
= Basaal cel nevus syndroom
deletie PMP22 gen
= HNPP (hereditaire drukneuropathie)
deletie HNF1B
= nierhypoplasie en & MODY5
del16p11
= risico factor voor autisme , schizofrenie
PRENATALE
DIAGNOSE
MOLECULAIRE
KARYOTYPERING
?
Nu : in zeer specifieke situaties
(multiple afwijkingen)
Toekomst : …
ENORME
GENETISCHE
VARIATIE
tussen personen
tussen cellen
van één persoon
IVF
20-25%
“baby take home”
75-80%
mislukt
Chromosomale afwijkingen
Oplossing ?
Preimplantatie genetische screening
embryo’s screenen
voor courante chromosomale afwijkingen
vooral bij oudere moeders
(chr 21, 13, 18, 16, X en Y)
CONCLUSION:
Preimplantation genetic screening did not increase
but instead significantly reduced the rates of
ongoing pregnancies and live births after IVF in
women of advanced maternal age.
Verklaring :
chromosomale afwijkingen
treden frequent op
tijdens de eerste celdelingen
< 10% van alle embryo’s in deze vroege stadia
hebben normale chromosomen in alle cellen !
“Chaos in the embryo”
90% van embryo’s : chromosomale afwijking
toch 25% kans op normale ontwikkeling
miskraam
volledig
normaal
trisomie 21
normaal
mosaicisme
placentair mosaicisme
foetus
placenta (chorionvlok)
Techniek
citius altius fortius
Kliniek
beide voeten op de grond