Qué aportan los nuevos test genéticos? Mesa redonda: Cardiopatías familiares Dr. R. Iglesias García Unidad Citogenética y Genética Molecular

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Montserrat Franco Cano
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1 Qué aportan los nuevos test genéticos? Mesa redonda: Cardiopatías familiares Dr. R. Iglesias García Unidad Citogenética y Genética Molecular

2 Secuenciación Secuenciación Sanger Electroforesis capilar Next generation sequencing (NGS)

3 Información pre-test Modo de herencia y riesgo de recurrencia: Árbol genealógico de 3 generaciones Mayoritariamente AD Anomalías en un árbol genealógico Heterogeneidad genética: Gran número de mutaciones diferentes en varios genes causan la misma enfermedad Mutaciones de carácter familiar

genealógico Heterogeneidad genética: Gran número de mutaciones

4 Penetrancia: Información pre-test % de portadores de una mutación que expresan la enfermedad (relacionado con la edad) Infancia años >50 años No sint-no detect No sint-detect sint-detect Expresividad: Edad de inicio, severidad de los síntomas y riesgo de complicaciones Dificultad para establecer correlaciones genotipofenotipo

No sint-detect sint-detect Expresividad: Edad de inicio, severidad de los síntomas

5 Utilidad de análisis genéticos Confirmación de sospecha clínica: Fenotipos atípicos o criterios diagnósticos en zona gris, fenocopias y adaptación cardiaca fisiológica Resultado positivo confirma, el Negativo No Descarta!!!!!! Diagnóstico predictivo de familiares asintomáticos: Negativo elimina el riesgo de transmisión y de seguimiento, el positivo permite monitorizar y establecer tratamientos restrictivos La edad de estudio en niños debe ser la de aparición de síntomas Limitaciones: No existe terapia previa a la expresión en CMH La expresividad variable no permite su predicción Consecuencias psicológicas negativas

!!!!! Diagnóstico predictivo de familiares asintomáticos: Negativo elimina el riesgo de transmisión y de seguimiento, el positivo permite monitorizar y

6 Utilidad de análisis genéticos Establecer un pronóstico: Sólo en los casos con correlaciones genotipofenotipo establecidas Diagnóstico prenatal y consejo reproductivo Condiciones: riesgo cierto de desarrollar la enfermedad, riesgo alto de muerte prematura o desarrollo severo y la no existencia de tratamiento Factores modificadores de la utilidad: Eficiencia del screening de mutaciones Complejidad y coste de las determinaciones Impacto del resultado en el tratamiento

riesgo alto de muerte prematura o desarrollo severo y la no existencia de tratamiento Factores modificadores de la

7 Estudios moleculares en cardiología Enfermedades cardiológicas hereditarias: Cardiomiopatías: hipertrófica, dilatada, arritmogénica y no compactada Canalopatías: sind. QT largo, sind. QT corto, sind. Brugada, taquicardia ventricular catecolaminérgica polimórfica Enfermedades hereditarias con afectación aórtica: Marfan, Loeys-Dietz, aneurisma aórtico familiar Enfermedades poligénicas y otras aplicaciones: Enfermedades coronarias Arritmias Insuficiencia cardiaca y polimorfismos de riesgo Farmacogenómica

Brugada, taquicardia ventricular catecolaminérgica polimórfica Enfermedades hereditarias con afectación aórtica: Marfan,

8 Genes asociados SMSI MCR MYH7 (5%) TNNI3 (5%) SMSIn RYR2 (10-15%) KCNQ1 (5-10%) KCNH2 (5%) SCN5A (3-5%) SQTL KCNQ1 (30-35%) KCNQ2 (25-40%) SCN5A 5-10%) TVCP RYR2 (60%) S. Brugada SCN5A (20-30%) ECC SCN5A (5%) EVINC LBD3 (5%) MCAVD PKP2 (25-40%) DSG2 (5-10% DSP (2-12%) DSC2 (2-7%) MCDDC SCN5A (5-10%) LMNA (5-10%) SQTC <5% FA <5% MCD <5% CMH MYBPC3 (20-45%) MYH7 (15-20%) TNNT2 (1-7%) TNNT3 (1-7%)

Brugada SCN5A (20-30%) ECC SCN5A (5%) EVINC LBD3 (5%) MCAVD PKP2 (25-40%) DSG2 (5-10% DSP (2-12%)

9 Impacto en el caso índice Enfermedad Diagnóstico Pronóstico Terapéutica SQTL TVCP SBr ECC SQTC +/- - - FA CMH CMA/CVAD + +/- - CMD +/- - - CMD+ECC NCVI CMR HRS/EHRA expert consensus statement on the state of genetic testing for the channelopathies and cardiomyopathies. Ackerman, j. et al. Europace (2011) 13,

CMD+ECC ++ ++ + NCVI + - - CMR + + + HRS/EHRA expert consensus statement on the state of

10 Recomendaciones HRS/EHRA consensus Enfermedad Caso índice Familiares SQTL R R TVCP R R SBr U R ECC C R SQTC C R FA No No CMH R R CVAD U R CMD R R NCVI U R CMR C R SurPC U R PostMort R R Recomendado Útil Considerar

11 Next Generation Sequencing Extraído de

12 Next Generation Sequencing Reacción de secuenciación Terminadores reversibles: Errores: sustituciones

13 NGS vs Secuenciación VENTAJAS Estudio completo: 1. Identificación de fenotipos asociados/fenocopias 2. Identificación de enfermedades asociadas Más eficiente DESVENTAJAS Interpretación compleja: 1. Probabilidad de falsos positivos 2. Aparición de variantes de significado incierto Mayor tiempo de respuesta 4 meses vs 1-2 meses

Identificación de enfermedades asociadas Más eficiente DESVENTAJAS Interpretación

14 Análisis coste/beneficio Caso índice: 587 por año de vida ganado ajustado por calidad

15 Utilidad métodos NGS Sospecha de mutación múltiple Mutación no detectada en genes seleccionados por sanger Análisis inicial de varios genes: Diagnóstico clínico claro: panel determinado Diagnóstico clínico dudoso: Predominio clínico: panel determinado Sin predominio clínico: panel completo SCD de origen desconocido (autopsia)

claro: panel determinado Diagnóstico clínico dudoso: Predominio clínico: panel

16 Interpretación de resultados

17 No se identifica variante causal (mutación) 30-40% CMH, 30-50% CMA, 20-30% QT largo Causas de resultado negativo: Enfermedad de causa no genética: CM de adaptación al deporte, CM dilatada secundaria a infección viral o aumento de QT secundario a desequilibrios metabólicos o fármacos Estudio incompleto: se deben analizar todos los exones y zonas intrónicas flanqueantes Limitaciones técnicas: la secuenciación no detecta reordenamientos cromosómicos ni grandes delecionesinserciones Desconocimiento de todos los genes implicados: incluso la interacción de variantes genéticas en genes diferentes Selección inadecuada de genes candidatos o de la técnica de screening: diagnóstico clínico incorrecto o fenotipos solapados

flanqueantes Limitaciones técnicas: la secuenciación no detecta reordenamientos cromosómicos ni grandes delecionesinserciones Desconocimiento de todos los genes implicados:

18 Definición de patogenicidad Información básica: Tipo de mutación: Silentes: cambio de nucleótido sin cambio de aa, no suelen ser patogénicas (excepto zonas de splicing) Sin sentido: la introducción de un codón de terminación produce una proteína truncada Sentido erróneo: producen cambio de aa y suelen ser patogénicas pero menos severas Cambio del marco de lectura: inserciones o deleciones que producen proteínas truncadas

codón de terminación produce una proteína truncada Sentido erróneo: producen cambio de aa y suelen ser

19 Definición de patogenicidad Información básica: Región del gen y la proteína afectados: Exones > región intrónica flanqueante > intrón Efecto dependiente de la región funcional de la proteína Conservación filogenética del aa: Zonas conservadas entre especies o isoformas Estudios bioinformáticos: Mutaciones de sentido erróneo hay relación con los cambios fisicoquímicos entre aa: masa, carga, polaridad e hidrofobicidad Son estudios indicativos, nunca suficientes para confirmar o descartar patogenicidad Estudios funcionales Modelos animales

Estudios bioinformáticos: Mutaciones de sentido erróneo hay relación con los cambios fisicoquímicos entre aa: masa, carga, polaridad e

20 Definición de patogenicidad Información clínica: Ausencia en controles sanos: Excepción en mutaciones recesivas Cosegregación de la mutación con la enfermedad: Valorar los posibles patrones de herencia y los casos de penetrancia incompleta Dificultad en los casos con varias mutaciones (algunos afectos tendrán sólo una mutación) Descripciones previas de la mutación: Información sobre penetrancia, evolución y correlaciones genotipo-fenotipo

casos de penetrancia incompleta Dificultad en los casos con varias mutaciones (algunos afectos tendrán sólo

21 Variantes genéticas The interpretation of genetic tests in inherited cardiovascular diseases. Cardiogenetics 2011, Vol 1:e8

22 Casos (HURH) Paciente Gen Gen Gen Tiempo (meses) SQTL-1 KCNQ1 KCNH2 Predisposicion FA SCN5A 10 SQTL-2 KCNH2 Pos variante familiar 1 Marfan-1 FBN1 FBN1 9 (15 exones) (56 exones) Marfan-2 FBN1 2 DVA DSC2, DSG2, DSP, JUP, PKP2, RYR2, TMEM43 4 MCNC ACTC1 Pos variante familiar 1 S Brugada SCN5A GPD1-L 3

23 Casos CMH (HURH) Paciente Gen Gen Gen Gen Gen Tiempo (meses) CMH-1 MYH7 MYBPC3 TNNT2 TNNI3 TPM1 6 CMH-2 MYH7 MYBPC3 6 CMH-3 MYH7 MYBPC3 TNNT2 TNNI3 TPM1: 1 VSD splicing 6 CMH-4 MYH7, MYBPC3, TNNT2, TNNI3, TPM1 3 CMH-5 MYH7 MYBP3 TNNT2: 2 VSD TNNI3 TPM1 5 CMH-6 MYH7 MYBPC3 TNNT2 TNNI3 TPM1: 1 VSD? CMH-7 MYH7 MYBPC3 TNNT2 TNNI3 TPM1 4 CMH-8 MYH7, MYBPC3, TNNT2, TNNI3, TPM1 3 CMH-9 ACTC1, ACTC2, CAV3, CSRP3, GLA, JPH2, LAMP2, LDB3, MYBPC3, MYH6, MYH7, MYL2, MYOZ2, PDLIM3, PLN, PRKAG2, RYR2, TCAP, TNNC1, TNNI3, TNNT2, TPM1, TTN, VCL MYBPC3 Benigna TTN patogénica 4

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