Qué aportan los nuevos test genéticos? Mesa redonda: Cardiopatías familiares Dr. R. Iglesias García Unidad Citogenética y Genética Molecular
Secuenciación Secuenciación Sanger Electroforesis capilar Next generation sequencing (NGS)
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
Penetrancia: Información pre-test % de portadores de una mutación que expresan la enfermedad (relacionado con la edad) Infancia 20-50 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
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
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
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
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%)
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, 1077-09
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
Next Generation Sequencing Extraído de www.illumina.com
Next Generation Sequencing Reacción de secuenciación Terminadores reversibles: Errores: sustituciones
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
Análisis coste/beneficio Caso índice: 587 por año de vida ganado ajustado por calidad
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)
Interpretación de resultados
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
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
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
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
Variantes genéticas The interpretation of genetic tests in inherited cardiovascular diseases. Cardiogenetics 2011, Vol 1:e8
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
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
Qué aportan los nuevos test genéticos? Mesa redonda: Cardiopatías familiares Dr. R. Iglesias García 22-06-13