Molekulárně genetické příčiny vybraných vzácných onemocnění v dětském věku

Abstract

Vzácná onemocnění jsou heterogenní skupinou více jak 6 000 onemocnění, která se vyskytují vzácně v populaci. Většina vzácných onemocnění je genetického původu a postihuje zejména děti. Stanovení přesné a včasné diagnózy spolu s případnou léčbou a genetickým poradenstvím je proto založeno na identifikaci genetické příčiny. Řada pacientů ale zůstává dlouho bez diagnózy. Tato práce se zaměřuje na hledání genetické příčiny vzácných onemocnění zejména u dětských pacientů a jejich rodin využitím moderních metod analýzy DNA, RNA a proteinů. Především se jedná o aplikaci metod sekvenování nové generace v kombinaci s dalšími vhodnými molekulárně genetickými a bioinformatickými metodami zvolenými dle potřeb u konkrétního pacienta. Pomocí cíleného sekvenování s dlouhým čtením na platformě PacBio jsme u pacienta s X-vázaným nefrogenním diabetem insipidus identifikovali kauzální deleci genu AVPR2. Dále jsme kombinací exomového sekvenování s dalšími metodami prokázali kauzální varianty pro různá vzácná onemocnění s diagnostickou úspěšností 24 %. Odhalili jsme kauzální sekvenční varianty v genech UBR1, L1CAM, KDM5C, POLG a SPTBN2 a dvě velké delece a dvě velké duplikace. V dalších 7 % jsme odhalili dvě kandidátní sekvenční varianty nejasného významu. Tato práce na konkrétních případech ilustruje širokou škálu...

Rare diseases are a heterogeneous group of more than 6,000 diseases that are rare in the population. Most rare diseases are genetic in origin and affect mainly children. Accurate and timely diagnosis, together with possible treatment and genetic counselling, is therefore based on the identification of a genetic cause. Nevertheless, many patients remain undiagnosed for a long time. This study focuses on the identification of the genetic cause of rare diseases, especially in paediatric patients and their families, by using modern methods of DNA, RNA, and protein analysis. In particular, it involves the application of next-generation sequencing methods in combination with other appropriate molecular genetics and bioinformatics methods chosen according to the needs of the individual patient. Using targeted long-read sequencing on the PacBio platform, we identified a causal deletion of the AVPR2 gene in a patient with X-linked nephrogenic diabetes insipidus. Furthermore, we combined exome sequencing with other methods to identify causal variants for various rare diseases with a diagnostic yield of 24%. We detected causal sequence variants in the UBR1, L1CAM, KDM5C, POLG, and SPTBN2 genes, as well as two large deletions and two large duplications. In another 7%, we detected two candidate sequence...