Opisano  ponad 20000 chorób jednogenowych.  Tylko  w kilku stosuje się skuteczne metody leczenia (dieta eliminacyjna, suplementacja, transplantacje narządów, neurostymulacja, inhibitory syntezy substratu – hamujące enzymy, blokowanie receptora dla substratów, aktywacje zmutowanych enzymów, dostarczanie enzymu endogennego, enzymatyczne leczenie substytucyjne –w chorobach lizosomalnych- np. rekombinowane enzymy, terapia genowa – naprawa genu, zwiększenie ekspresji genu, omijanie kodonu „stop”).  Nie ma na razie skutecznych metod leczenia aberracji chromosomalnych. Jednak warto ustalić rozpoznanie, nawet jeśli w chwili obecnej nie mamy skutecznej terapii. Może za kilka lat będą skuteczne leki. Dla pacjenta czasem brak rozpoznania jest gorszy niż wiedze, że jeszcze nie znaleziono leku.

Spośród genetycznych chorób wieloczynnikowych skuteczne jest leczenie chirurgiczne wad wrodzonych (także prenatalne), farmakoterapia cukrzycy, padaczki, wrzodów trawiennych), komórki macierzyste.

Jak widać nawet postawienia rozpoznania rzadkiej choroby  uwarunkowanej genetycznie nie prowadzi do włączenia skutecznego leczenia. Jeśli jest terapia, to jej koszty są olbrzymie (np. leczenie hemofilii kosztuje rocznie około 14 tys. dolarów *4= 56 000 zł, a mukowiscydozy 7200 dolarów USA = ok 30 tys. zł). Stąd małe zainteresowanie firm farmaceutycznych (duża, zaporowa cena, mały rynek na produkty= mały zysk).

W tym wpisie skupię się na diagnostyce genetycznie uwarunkowanych wad metabolizmu. (opis na stronie World Web)

Wikipedia

W oparciu o: Jerzy Bal – Biologia molekularna w medycynie. Elementy genetyki klinicznej. Wydawnictwo Naukowe PWN – 2011 (wydanie III)

Str. 319 tab. XI-2(modyfikacja własna)

Podział chorób metabolicznych według kryterium klinicznego

DIAGNOSTYKA

1. Na podstawie wywiadu, badania przedmiotowego, rodzinnego uwzględnić możliwość choroby uwarunkowanej genetycznie.

2. Potwierdzić zmiany w materiale genetycznym – genomie. Wykonać badania molekularne: cytogenetyczne -Kariotyp, FISH.  Drugi kierunek – to potwierdzenie i ustalenie rodzaju zaburzeń metabolicznych w organizmie.

3. „Podstawą rozpoznania choroby metabolicznej są badania laboratoryjne – najczęściej stwierdzenie nadmiaru gromadzonego substratu, osłabienie aktywności enzymatycznej lub identyfikacja mutacji. Dodatkowe znaczenie mają badania mikroskopowe (np. obecność złogów w lizosomach czy cytoplazmie) oraz oznaczenie markerów pośrednich (np. wzrost aktywności chitotrichozydazy w surowicy w surowicy w przypadku niektórych chorób lizosomalnych).

Przydatne są rodzinne lub populacyjne badania przesiewowe.

Spektrometria mas. Obecnie można powiedzieć, że dzięki chromatografii gazowej i spektrometrii mas istnieje możliwość wykrywania kwasic organicznych, analiza acylokarnityn tandemową spektrometrią mas pozwala na identyfikację zaburzeń b-oksydacji”.(CZD) … “Tandemowa spektrometria mas coraz szerzej jest stosowana w przesiewowych badaniach noworodków (przesiew populacyjny). Dalsze doskonalenie tych metod pozwoli nawet na określenie sekwencji aminokwasów w badanych białkach i ustalenie rodzaju mutacji. Może w przyszłości zastąpić badania molekularne.

Do wykrywania chorób lizosomalnych coraz częściej stosowana jest przesiewowa metoda opracowana prze Chomelsa. Polega na zaadaptowaniu klasycznych metod oznaczania aktywności enzymatycznej do badania suchej kropli krwi. Ma ona szczególne znaczenie ze względu na możliwość stosowania w chorobach lizosomalnych enzymatycznego leczenia substytucyjnego . Można tą metodą wykrywać mukopolisacharydozę typu I, chorobę Pompego, Fabry’ego, Gauschera, Tay-Sachsa, Sandhofa, Niemanna-Picka.  Dla chorób lizosomalnych opracowuje się również metodę przesiewu opartą na tandemowej spektrometrii mas, jako metodę jednoczesnego badania wielu chorób tej grupy.

Do badań przesiewowych bywa wykorzystywane zjawisko występowania w surowicy chorych nieswoistych markerów – sapozyny C (aktywność degradacji sfingolipidów) oraz LAMP2 (białko błony lizosomalnej)”.

Jerzy Bal – Biologia molekularna w medycynie. Elementy genetyki klinicznej. Wydawnictwo Naukowe PWN – 2011 (wydanie III) str. 320.

4. Lipidozy

Około 30 jednostek chorobowych.  Należą do schorzeń lizosomalnych.

Rozwijają się wskutek wadliwej przemiany lipidów zawierających sfingozynę, główny składnik mieliny ochraniającej włókna nerwowe. Lipidozy są rezultatem gromadzenia się określonych lipidów w obrębie istoty białek ośrodkowego układu nerwowego. Do chorób z grupy lipidoz należą m.in. choroba Niemanna-Picka i choroba Gauchera). Przebiegają z z powiększeniem wątroby i śledziony, ale nie zawsze z objawami neurologicznymi (utrata funkcji poznawczych, zdolności psychomotorycznych).

Instytut Psychiatrii i Neurologii Zakład Genetyki Warszawa Kierownik: dr hab. n. med. Małgorzata Bednarska-Makaruk
tel. 45 82 610, centrala 45 82 800, fax 858 91 69

“Diagnostyka molekularna (analiza DNA) chorób układu nerwowego, chorób nerwowo-mięśniowych i innych (badania przedkliniczne, badanie nosicielstwa).

Nazwy chorób:

1. Choroba (pląsawica) Huntingtona (głównie w IPN).
2. Dystrofia mięśniowa Duchenne’a/Beckera (badania prenatalne tylko w IPN).
3. Rdzeniowy zanik mięśni (choroba Werdniga-Hoffmanna, choroba Kugelberga-Welander) (tylko w 2 ośrodkach krajowych, w tym w IPN).
4. Rdzeniowo-opuszkowy zanik mięśni (choroba Kennedy’ego).
5. Bezład rdzeniowo-móżdżkowy (spinocerebellar ataxia) zwany dawniej zanikiem oliwkowo-mostowo-móżdżkowym.
   – odmiany genetyczne: SCA1, SCA2, SCA3, SCA6, SCA8, SCA12, SCA17, DRPLA (ang. dentatorubral-pallidoluysian atrophy) (tylko w IPN).
6. Dystrofia miotoniczna, typ I i II.
7. Identyfikacja genotypu apolipoproteiny E, genotyp E4 wiąże się z najczęstszą postacią choroby Alzheimera (typ II) i predyspozycją do miażdżycy.
8. Genetycznie uwarunkowana hipercholesterolemia – rozpoznawanie Rodzinnego Defecktu Apolipoproteiny B100 – FDB (analiza DNA).

Diagnostyka cytogenetyczna (wykrywanie aberracji chromosomowych, np. zespołu Downa)

1. oznaczanie kariotypu w hodowli limfocytów krwi obwodowej
2. oznaczanie kariotypu w hodowli fibroblastów
3. duży zakres metod diagnostycznych, w tym metoda molekularna FISH (dostępna tylko w kilku ośrodkach krajowych). Metoda FISH pozwala m.in. na wykrywanie mikroaberracji chromosomowych, jak np. delecja 22q11.2 w zespole diGeorge’a; delecja tego regionu uważana jest też za przyczynę 2% przypadków schizofrenii. Wykrywanie delecji subtelomerowych – jednej z przyczyn upośledzenia umysłowego i zespołów dysmorficznych.
4. oznaczanie chromatyny płciowej i badanie kariotypu u osób z zaburzeniami rozwoju cielesno-płciowego.

5. Tabela 1. Choroby lizosomalne diagnozowane w Poradni Genetycznej IPN

To jest imponujący panel badań

Oraz wpis Kwasy organiczne w moczu

Oznaczanie kwasów metabolicznych w moczu metodą GC/MS  (chromatografia gazowa/ spektrometria mas) można wykonać w Instytucie Pomniku Centrum Zdrowia Dziecka  Zakład Biochemii, Radioimmunologii i Medycyny Doświadczalnej Zespół Wad Metabolizmu Warszawa tel. 228157147, 228151192. Badanie jest przydatne we wrodzonych (lub uwarunkowanych  genetycznie) zaburzeniach metabolicznych.

Można wysłać przez Diagnostykę -diag.pl

kwasy organiczne w moczu – (nr katalogowy diag.pl – 577)

Próbuję także wykorzystać spektrometrię mas do oceny wydalanego powietrza i potu w wykrywaniu zaburzeń metabolicznych np. w Trimetyloaminurii.

wpis – Brzydki zapach człowieka. Badanie wykonuje Zakład Fizykochemii Ekosystemów Instytutu Fizyki Jądrowej im. Henryka Niewodniczańskiego Polskiej Akademii Nauk w Krakowie

Po diagnozie – trzeba dobrać dietę:

Nutrigenetyka i nutrigenomika zajmuje się związkami Genów (mutacje, polimorfizm, ekspresja, programowanie) z Żywnością i składnikami odżywczymi (absorpcja, metabolizm, zapotrzebowanie, tolerancja)

Nutrigenomics Organisation (NuGO)

Nasza publikacja –Przegląd zaburzeń β -oksydacji kwasów tłuszczowych

Dariusz Moczulski ¹, Iwona Majak ², Dariusz Mamczur ¹
1 – Uniwersytet Medyczny w Łodzi; Katedra Medycyny Wewnętrznej
2 – Politechnika Łódzka, Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności, Instytut Podstaw Chemii Żywności Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej 2009; 63 266-277
ICID: 887784

Synevo – badania genetyczne

Artykuł  „Genetyka kliniczna czy polityczna” -dr n.med. Bogumiała Kempińska-Mirosławska. Panaceum nr 11 (216)-2016 r. str. 12- 15. Wywiad z prof. Lucjuszem Jakubowskim, genetykiem klinicznym, kierownikiem Zakładu Genetyki Instytutu Centrum Zdrowia Matki Polki w Łodzi.

Zagadnienie to przedstawiam w kontekście możliwości diagnostycznych oraz trudności wykrywania rzadkich chorób, ale jeszcze w łonie matki.

„Z punktu widzenia genetyków klinicznych to, czego nie zdiagnozujemy prenatalnie, to zdiagnozujemy postnatalnie – brzmi to bezwzględnie.”

Diagnostyka prenatalna – ma na celu wykrycie przed urodzeniem dziecka wad lub zaburzeń o podłożu genetycznym płodu.

1. Zakres badań:
2. diagnostyka prekocepcyjna (PcGD – preconception genetic diagnosis) – diagnostyka gamet,

*) głównie komórki jajowej, w której bada się ciałko kierunkowe

**) rzadziej – plemników – stosuje się ich segregację (np. pod katem zapłodnienia pozaustrojowego plemnikami zawierającymi chromosom X, w przypadku chorób sprzężonych z płcią

1. diagnostyka preimplantacyjna (PiGD lub PGD – preimplantation genetic diagnosis) – wykonuje się ja w okresie preembrionalnym. – badania blastomerów na etapie zarodka dwu-trzydniowego, albo częściej ostatnio stosowane – biopsję komórek blastocysty w piątym dniu od zapłodnienia
2. przedurodzeniowa diagnostyka płodu (PD – prenatal diagnosis) – dotyczy już w pełni ukształtowanego pod względem anatomicznym organizmu i obejmuje diagnostykę:

*) nieinwazyjną

**) inwazyjną

2. Badania diagnostyki prenatalnej:
   1. diagnostyka nieinwazyjna (NIPD – non-invasive prenatal diagnosis):

*) przesiewowe testy USG

**) badania biochemiczne w pierwszym i drugim okresie ciąży

-) w pierwszym trymestrze (10-13/14 tydzień ciąży) testy PAPP-A (pregnancy Associated Plasma Protein-A) oraz f- βhCG (free beta human chronić gonadotropin) (Razem z USG stanowią tzw. Test połączony)

***) badanie NIFTY (non-invasive fetal trisomy test), czyli nieinwazyjny test w kierunku trisomii

-) w drugim trymestrze (pomiędzy 15 a 18/22 tygodniem ciąży)

*) Test potrójny :

badanie USG

badania biochemiczne; AFP (alpha-fetoprotein), uE3 (unconjugated etriol) oraz βhCG (beta human chronić gonadotropin)

**) test poczwórny = test potrójny+ poziom inhi9biny A (DIA –dimeric inhibin A)

***) test pięcioelementowu = test poczwórny + test h-hCG (hyperglycosylated human chronić gonadotropin

W.w. protokoły różnią się czułością – wykrywanie trisomii 21 – test potrójny 72%, test pięcioelementowy 83%

– badania pierwszego i drugiego trymestru dają tzw. Test zintegrowany dający łączna kumulację ryzyka z uwzględnieniem wieku ciężarnej.

****) badania komórek płodu w krwioobiegu matki , czyli nieinwazyjne badanie prenatalne NIPT (non-invasive prenatal testing) z wykrywaniem cffDNA (wolnego pozakomórkowego DNA w krwioobiegu matki) – czułość testu (99,9% -tylko dla trisomii 21)

Diagnostyke nieinwazyjna wykonuje się głównie pod katem trisomii 13, 18 i 21. Trisomia 21 odpowiada za zespól Downa.

Należy ostrożnie interpretować tzw. Wyniki ujemne. Np. wynik informujący o ryzyku trisomii 21 1/1000 może być w komentarzu do badani uznany za ujemny.  Jednak mimo małego ryzyka nadal istnieje możliwość urodzenia dziecka z zespołem Downa.

1. diagnostyka inwazyjna prenatalna:

– CVS

– amniopunkcja

– kordocenteza

– badanie płynów ustrojowych płodu

– fetoskopia

Pobrany materiał bada się różnymi technikami (biochemicznymi, immunologicznymi, immunohistochemicznymi, serologicznymi itd.

Każdy wynik wykazujący podwyższone ryzyko wystąpienia aberracji chromosomalnej powinno się potwierdzić w badaniu cytogenetycznym (duże koszty)

W trisomii 21 – odróżnić zderzenie losowe (powstałe de novo) – bez znaczącego ryzyka wystąpienia u kolejnych dzieci od zmian genetycznych u któregoś z rodziców (konieczne jest wówczas badanie obojga rodziców)

W Polsce badania prenatalne objęte są świadczeniami gwarantowanymi w dziedzinie genetyki klinicznej i laboratoryjnej genetyki medycznej. W ramach ambulatoryjnej opieki specjalistycznej finansowane są porady genetyczne. Od 2003 r działa Program Badań Prenatalnych (PBP), który obejmuje diagnostykę nieinwazyjną w pierwszym i drugim trymestrze ciąży oraz diagnostykę inwazyjną.  Wydano na nią w ciągu 10 lat 200 mln zł – bada się 80 tysięcy ciężarnych rocznie.

Zakład Genetyki CZMP Łódź