HUSLAB - tutkimusohjekirja

Tutkimuksen B -NGSpMT1 (22068) tiedot vanhassa tutkimusohjekirjassa

HUOM! NÄMÄ TIEDOT EIVÄT OLE ENÄÄ AJAN TASALLA.

Tiedustelut

Genetiikan laboratorio, puh. 09 471 74339 toimisto tai 09 471 75905 lääkäri tai Genetiikanlaboratorio(at)hus.fi

Lähete

Geneettiset tutkimukset

Indikaatiot

Epäily mitokondriotaudista. Pääsääntöisesti mitokondriotautiepäilyssä mtDNA:n läpisekvensointi kannattaa tehdä kudosnäytteestä: kts. tutkimusnumerot 22069 (Ts-NGSpMT1), tai 22065 (Ts-NGSmMT2). Tietyissä poikkeustapauksissa voidaan käyttää verinäytettä, kuten vaikeissa lapsuusiän mitokondriosairauksissa, optikusatrofian erotusdiagnostiikassa (epäily OPA1-geenivirheestä tai Leberin optikusatrofiasta) tai ataksia-neuropatia oireyhtymän erotusdiagnostiikassa (epäily POLG- tai NARP-geenivirheestä). Leberin optikusatrofian ja NARP-geenivirheiden epäilyissä voidaan käyttää vaihtoehtoisesti kohdennettuja tutkimuksia (tutkimusnumerot 4672 ja 4666).

Näyteastia

EDTA-putki 10 ml

Näyte

7-10 ml EDTA-verta (lapsesta vähintään 3ml). Näyte lähetetään huoneenlämpöisenä eikä se saa jäätyä. Tarvittaessa näytteen voi säilyttää jääkaapissa 1-3 vrk.

Meilahden alueella otettu näyte lähetetään välittömästi Genetiikan laboratorioon (putkipostiasema HUSLAB-talon moniajoasema 6300). Meilahden ulkopuolelta tuleva näyte toimitetaan osoitteella HUSLAB-talo, Näytteiden vastaanotto, Topeliuksenkatu 32, Tunnus 5000493, Info MNVO, 00006 VASTAUSLÄHETYS. Kiireelliset näytteet pyydetään merkitsemään paketin ulko- ja sisäpuolelle merkinnällä "Kiireellinen".

Menetelmä

NGS (next generation sequencing, massiivinen rinnakkaissekvensointi).

Tulokset valmiina

Kymmenen viikon kuluessa näytteen saapumisesta. Mikäli aikaisemmin kuvaamaton mutaatio joudutaan varmistamaan toisella menetelmällä, tästä annetaan lisälausunto jälkikäteen.

Yleistä

Mitokondriotaudit voivat johtua joko tuman geenien tai mitokondriaalisen DNA:n (mtDNA:n) geenivirheistä. Mitokondriotaudeissa kaikki periytymismallit ovat mahdollisia (resessiivinen, dominantti, X-kromosomaalinen, mitokondriaalinen). Mitokondriotautien alkamisikä vaihtelee vastasyntyneisyyskaudesta aikuisiässä alkavaan tautiin ja yleensä niiden taudinkulku on progressiivinen. Tyypillisiä oireita ovat neurologiset oireet (mm. ataksia, neuropatia, epilepsia, stroke-tyyppiset kohtaukset, enkefalopatia, neuropsykiatriset oireistot), myopatia, progressiivinen eksterni oftalmoplegia (PEO), hepatopatia, optikusatrofia, kardiomyopatia, sensorineuraalinen kuulovika, insuliinihoitoinen diabetes, ja vaikeimmissa tautimuodoissa todettava laktaattiasidoosi.

Tässä tutkimuksessa tehdään verinäytteestä eristetystä DNA:sta samanaikaisesti kaksi osatutkimusta, jotka voidaan haluttaessa pyytää myös erillisinä: 22066 (B-NGSgMT3, Mitokondriotauteihin liittyvien tuman geenien sekvensointi NGS-menetelmällä) ja 22064 (B-NGSmMT2, Mitokondrio-DNA:n läpisekvensointi NGS-menetelmällä, verestä).

In house -geenipaneelilla tutkitaan 40 tuman geeniä, joiden geenivirheitä on aiemmin kuvattu mitokondriosairauksien taustalla: AARS2, ACAD9, ADCK3, ADCK4, BCS1L, BTD, C10orf2 (= Twinkle), C12orf65, COQ2, COQ4, COQ6, COQ7, COQ9, DGUOK, FARS2, FOLR1, HIBCH, HLCS, MFN2, MPV17, MRPL44, NDUFS7, OPA1, PDHA1, PDSS1, PDSS2, POLG, POLG2, RRM2B, SERAC1, SLC19A3, SLC25A4 (=ANT1), SLC52A2, SLC52A3, SUCLG1, SUCLA2, TK2, TPK1, TSFM, TYMP. Tutkimus kattaa valtaosasta tutkittavia geenejä proteiinia koodaavat eksonialueet kokonaan (100%), mutta seuraavista geeneistä koodaavat alueet on katettu vain pääosin: ADCK3 (99,6%), ADCK4 (98%), COQ4 (99%), FOLR1 (98%), OPA1 (97%), PDSS1 (98%), POLG2 (92%), SERAC1 (99%), SLC25A4 (99 %), SLC52A2 (99%), SLC52A3 (99%), SUCLA2 (98%), TK2 (88%), TYMP (96%). Saadusta näytteestä eristetystä DNA:sta määritetään kohdealueitten emäsjärjestys PCR-amplikoneihin perustuvalla sekvensoinnilla Ion Torrent PGM-laitteella.

Tutkittavista geeneistä C10orf2 (=Twinkle), dGUOK, OPA1, MPV17, POLG, POLG2, RRM2B, SUCLG1, SUCLG2, TK2, ANT1 (SLC25A4) ja TYMP liittyvät varhaislapsuuden aivo- ja/tai maksa- tai lihas-spesifiseen mtDNA- depleetiosyndroomaan, nuoruusiän/aikuisiän ataksia-epilepsia-neuropatia taudinkuviin, tai aikuisiän mitokondriaalisiin lihastauteihin. Näiden geenien virheiden on kuvattu aiheuttavan sekundaarisesti joko mitokondriaalisen DNA:n (mtDNA:n) multippeleita deleetioita tai mtDNA:n depleetiota. Näin ollen tuman geenien tutkimusta suositellaan jatkotutkimuksena esimerkiksi silloin kun lihaksen/maksan mtDNA:n rakenneanalyysissä todetaan multippeleita deleetioita tai depleetio.

AARS2, MRPL44 ja TSFM liittyvät monimuotoisiin lapsuus- ja nuoruusiän tauteihin kuten leukoenkefalopatiaan, Leigh'n tautiin, kardiomyopatiaan, optikusatrofiaan ja neuropatiaan. C12orf65, FARS2, PDHA1, NDUFS7, SERAC1 SLC19A3, ACAD9, BCS1L, BTD, COQ4, COQ6, COQ7, COQ9, FOLR1, HIBCH, HLCS, PDSS1, PDSS2 ja TPK1 geenien tiedetään liittyvän lapsuus- ja nuoruusiän neurologisiin sairauksiin.

Hoidettavat aivotaudit: Osa tutkittavista taudeista on hoidettavia. Niissä aikainen diagnoosi on ensiarvoisen tärkeä, sillä hoidolla saatetaan estää taudin eteneminen ja jopa parantaa potilas. SLC19A3-geenin mutaatioiden aiheuttamassa aikaisessa enkefalopatiassa potilaat hyötyvät biotiini-tiamiinihoidosta, FOLR1-taudeissa folinaattihoidosta, ja TPK1-potilaat tiamiinihoidosta, ACAD9 riboflaviinista, PDHA1-potilaat vähähiilihydraattisesta dieetistä, BTD- ja HLSC-potilaat biotiinista, ja ubikinoniaineenvaihdunnan puutoksiset (COQ4, COQ6, COQ7, COQ9, PDSS1 ja PDSS2) ubikinonilisästä.

Tutkimuksessa analysoidaan myös verestä eristetystä DNA-näytteestä mtDNA:n emäkset 41-16465, eli koko mtDNA lukuunottamatta 144 bp kokoista D-loopin aluetta, jossa ei ole kuvattu tauteihin liittyviä mutaatioita. MtDNA:n läpisekvensoinnilla on merkitystä paitsi diagnoosin selvittämiseksi, myös periytymismallin kannalta.

Tulkinta

DNA-muutosten tunnistamiseen ja tulosten tulkintaan käytetään IonReporter-ohjelmaa (tuman geenien osalta) tai Torrent Serverin varianttitunnistusta ja laboratorion omaa analyysilinjastoa (mtDNA:n läpisekvensoinnin osalta). Lausunnossa ilmoitetaan tutkitut alueet, peitto kohdealueilla ja todetut muutokset. Tarvittaessa todettu muutos varmistetaan suoralla sekvensoinnilla. Tunnetut polymorfiat sekä harmittomiksi arvioidut ja aminohappoa muuttamattomat ns. hiljaiset muutokset jätetään lausumatta. Menetelmä ei tunnista kaikkia eksonitasoisia deleetioita tai duplikaatioita.

Mikäli analyysissä löytyy aiemmin raportoitu mutaatio, löydös on diagnostinen taudille. Mikäli analyysissä löytyy uusi mahdollisesti tautia aiheuttava variantti, saatetaan suositella jatkotutkimuksia. Mitokondriaalisen DNA:n patogeeniset mutaatiot esiintyvät yleensä heteroplasmisina eli näytteessä on mutantti-DNA:ta ja normaalia mtDNA:ta. Muutamissa poikkeustapauksissa, kuten Leberin optikusatrofiassa tai Leigh'n taudissa, on läsnä lähes pelkästään mutantti muoto (homoplasminen mutaatio).

Huomautuksia

Kiireellisestä tutkimuksesta (tulos kolmen viikon sisällä) on ilmoitettava etukäteen laboratorioon ja kiireellisyys on merkittävä selvästi lähetteeseen. Tutkimuksesta peritään kiireellisyyslisä eikä jatkotutkimuksia tehdä kiireellisinä ilman erillistä pyyntöä.

MtDNA:n analyysi tulee tehdä potilaan lihasnäytteestä eristetystä DNA:sta, koska mutantti-mtDNA valikoituu usein pois veren soluista, vaikka sitä on muissa kudoksissa. Poikkeuksena tähän ovat sellaiset tautityypit, joissa nimenomaan tiedetään mutantti-mtDNA:n olevan läsnä veressä (Leberin optikusatrofia, NARP, MILS).