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
