Molekuláris epidemiológiai és diagnosztikai vizsgálatok cisztás fibrózisban

Dátum
Szerzők
Ivády, Gergely
Folyóirat címe
Folyóirat ISSN
Kötet címe (évfolyam száma)
Kiadó
Absztrakt
Az értekezés két fő témára összpontosít: a cisztás fibrózist okozó mutációk típusának és gyakoriságának felmérésére Magyarországon és a betegség korszerű molekuláris genetikai diagnosztikájára. A magyarországi mutációspektrum meghatározása több lépésben, összesen 85 beteg bevonásával történt. A vizsgálatokat kaszkád-rendszerben végeztük, melynek finomítása fokozatosan zajlott. Ennek végső formájában a CF mutációanalízist a következő sorrendben végeztük: Elucigene CF29v2 assay (eltérés esetén az adott exon célzott szekvenálása a c.1521_1523delCTT kivételével) és a CFTRdele2,3(21kb) vizsgálata, az e4, e6, e11, e14, e15 és e20, majd a CFTR további exonjainak szekvenálása, végül MLPA analízis. Az összesített eredmények alapján 169/170 allél került meghatározásra, melyeken 31 féle CF-okozó variánst azonosítottunk. Ezek között két új mutáció is szerepelt, (c.1394C>T és c.1037_1038insA), melyek minden valószínűség szerint kóroki eltéréseknek tekinthetők. A mutációk földrajzi eloszlásában több jellegzetességet is kimutattunk, ezek az irodalomban leírtakkal összhangban vannak. A rendelkezésünkre álló piroszekvenátor tesztelése egy plazmid rendszer segítségével kezdődött. Itt elsősorban a készülék homopolimer detektáló képességeire koncentráltunk. A kísérlet az 5-merek és 6-merek kevésbé megbízható azonosíthatóságát mutatta ki. A vizsgálatok nem támogatták azt az elképzelésünket, hogy a szekvenáló reakció elején a homopolimer detektálás pontosabban zajlana, mint később. Ezután humán minták tesztelése következett, melyek 17 pácienstől származtak. Az eredmények alapján az általunk használt készülék alkalmasnak bizonyult a CF gyanújával érkező betegek vizsgálatára, annyi megkötéssel, hogy egy gyakorinak mondható, mégis nehézkesen detektálható eltérést továbbra is Sanger szekvenálással vagyunk kénytelenek megerősíteni. Végezetül úgy gondoljuk, hogy eredményeink érdemben járulnak hozzá hazánkban a cisztás fibrózis laboratóriumi diagnosztikájához és reményeink szerint segítséget nyújthatnak az újszülöttkori szűrés/heterozigóta-szűrés bevezetésében is.
The dissertation focuses on two topics: the prevalence of cystic fibrosis causing mutations in Hungary and the development of a modern molecular genetic diagnostic approach to the disease. The Hungarian mutation spectrum was determined in multiple steps. This part of the study included 85 patients altogether. We carried out the investigations in a cascade manner, which was continously fine-tuned during the process. The final form of our CF mutation analysis was the following: Elucigene CF29v2 assay (targeted sequencing in case of any positive result except for c.1521_1523delCTT) combined with the examination of the CFTRdele2,3(21kb) mutation, sequencing of e4, e6, e11, e14, e15 and e20, followed by sequencing of the remaining CFTR exons and finally MLPA analysis of the gene. During the investigation 169/170 CF alleles were identified, carrying 31 different pathogenic variants. Among these were included two newly found mutations (c.1394C>T and c.1037_1038insA), which are likely to be CF-causing as well. When depicting the geographical distribution of the mutations, we observed distinctive localisation patterns, which have been described in the literature previously. In the second part of the study we investigated the analytical performance of a pyrosequencing-based NGS instrument. At first, the homopolymer-detecting capabilities were tested using a plasmid system. The results showed decreasing reliability when detecting 5- and 6-mers. Our hypothesis, that the initiation of the sequencing reaction provides more accurate HP detection was not supported by the results. Thereafter 17 human DNA samples originating from CF patients were examined. We performed the NGS analysis of the CFTR gene using different amplification settings. In light of the obtained data, it can be stated that the instrument is applicable in the molecular genetic testing of CF patients, but a few cumbersome alterations must be verified by Sanger sequencing. At last we think, that our findings may contribute to the laboratory diagnostics of cystic fibrosis and the introduction of the newborn/carrier screening in Hungary in merits.
Leírás
Kulcsszavak
Cisztás fibrózis, Cystic fibrosis, Mutációspektrum, Mutációszűrés, Magyarország, Molekuláris diagnosztika, Új generációs szekvenálás, Piroszekvenálás, Homopolimer, Újszülöttkori szűrés, Mutational spectrum, Mutation screening, Hungary, Molecular diagnostics, New Generation Sequencing, Pyrosequencing, Homopolymer, c.2052_2053insA, Newborn screening
Forrás