Sequenciamento de próxima geração para o diagnóstico molecular de doenças neurológicas, utilizando as ataxias como modelo
Nemeth, Andrea H.; Kwaśniewska, Alexandra C.; Lise, Stefano;
Parolin Schnekenberg, Ricardo; Becker, Esther B. E.; Bera, Katarzyna D .;
Shanks, Morag E .; Gregory, Lorna; Buck, David; Zameel Cader, M.; Talbot,
Kevin; de Silva, Rajith; Fletcher, Nicholas; Hastings, Rob; Jayawant, Sandeep;
Morrison, Patrick J.; Worth, Paul; Taylor, Malcolm; Tolmie, John; O'Regan,
Mary; Valentine, Ruth; Packham, Emily; Evans, Julie; Vendedor, Anneke;
Ragoussis, Jiannis
Resumo
Muitas doenças neurológicas são causadas por mutações
genéticas imensamente heterogéneas. O processo de diagnóstico é muitas vezes
longo e complexo, com a maioria dos pacientes submetidos a múltiplas
investigações invasivas e dispendiosas, sem nunca chegar a um diagnóstico
molecular conclusivo. O advento do sequenciamento de próxima geração,
massivamente paralelo, promete revolucionar o teste genético e encurtar a
"odisseia de diagnóstico" para muitos destes pacientes. Foi realizado
um estudo piloto com ataxias heterogéneas como um transtorno neurogenético
modelo para avaliar a introdução de sequenciamento de próxima geração para a
prática clínica. Nós capturamos 58 genes humanos conhecidos de ataxia, seguidos
de Illumina Next-Generation Sequencing em 50 pacientes altamente heterogéneos
com ataxia que tinha sido amplamente investigados e eram refratários ao
diagnóstico. Todos os casos tinham sido testados para ataxia espinocerebelosa
1-3, 6, 7 e ataxia de Friedrich e tinham vários outros testes bioquímicos,
genéticos e invasivos. Nos casos em que foi identificada a mutação genética,
determinou-se o tempo para o diagnóstico. A patogenicidade foi avaliada através
de uma linha de bioinformática e novas variantes foram validadas utilizando
experiências funcionais. A taxa geral de deteção na nossa coorte heterogênea
foi de 18% e variou de 8,3% naqueles com um distúrbio progressivo de
aparecimento na idade adulta, para 40% naqueles com distúrbio progressivo de
início na infância ou adolescência. A taxa de deteção mais elevada era naqueles
com início na adolescência e uma história familiar (75%). A maioria dos casos
com mutações detetáveis teve um início na infância, mas a maioria são agora
adultos, refletindo o atraso no diagnóstico. Os atrasos foram principalmente
relacionadas com a falta de testes clínicos facilmente disponíveis, mas outros
fatores incluíam a presença de fenótipos atípicos e o uso de testes indiretos.
Nos casos em que fizemos um diagnóstico eventual, o atraso foi de 3-35 anos
(média de 18,1 anos). O alinhamento e a cobertura métrica indicaram que a
captura e sequenciamento foi altamente eficiente e o custo consumível foi ~ 400
libras (460 euros ou 620 dólares). A nossa via de interpretação da
patogenicidade previu 13 diferentes mutações em oito genes diferentes: PRKCG,
TTBK2, SETX, SPTBN2, SACS, MRE11, KCNC3 e DARS2 dos quais nove eram novas,
incluindo uma que causa uma síndrome de ataxia recessiva recém-descrita. Os testes
genéticos usando a captura alvo seguido de sequenciamento de próxima geração
foi eficiente, de baixo custo, e permitiu um diagnóstico molecular em muitos
casos refratários. Um desafio específico de dados de sequenciamento de próxima
geração é a interpretação da patogenicidade, mas a análise funcional confirmou
a patogenicidade de novas variantes que mostram que a linha foi robusta. Os nossos
resultados têm amplas implicações para a prática clínica neurológica e a
abordagem aos testes de diagnóstico.
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