Πλήρης Αναπαραγωγικός Γονιδιακός Έλεγχος για Ζευγάρι (DUO)

Ο Πλήρης Αναπαραγωγικός Γονιδιακός Έλεγχος για Ζευγάρι (DUO) χρησιμοποιεί τεχνολογία αλληλούχισης νέας γενιάς (NGS) για την ανάλυση 460 γονιδίων που σχετίζονται με αυτοσωμικές υπολειπόμενες και φυλοσύνδετες (Χ-συνδεδεμένες) γενετικές καταστάσεις, σε δύο άτομα (ζευγάρι). Πρόκειται για στοχευμένο πάνελ γονιδίων, σχεδιασμένο ώστε να υποστηρίζει την ακριβή διάγνωση, την εκτίμηση του κινδύνου και την πρόληψη.

Περισσότερες Πληροφορίες

Οι αυτοσωμικές υπολειπόμενες και φυλοσύνδετες (Χ-συνδεδεμένες) γενετικές καταστάσεις αποτελούν μια ευρεία κατηγορία κληρονομικών διαταραχών που μπορεί να επηρεάζουν πολλαπλά βιολογικά συστήματα και αναπτυξιακές διεργασίες. Οι καταστάσεις αυτές προκύπτουν συνήθως όταν παθογόνες παραλλαγές διαταράσσουν βασικές κυτταρικές λειτουργίες, όπως η ενζυμική δραστηριότητα, οι μεταβολικές διεργασίες, η μεταφορά πρωτεϊνών και η δομική ακεραιότητα των ιστών. Σε πολλές περιπτώσεις, άτομα που φέρουν μία μόνο αλλοιωμένη εκδοχή ενός γονιδίου παραμένουν ασυμπτωματικά, καθώς ένα φυσιολογικό αντίγραφο επαρκεί για τη διατήρηση της λειτουργίας. Ωστόσο, όταν και οι δύο σύντροφοι φέρουν παραλλαγές στο ίδιο γονίδιο ή όταν εμπλέκεται φυλοσύνδετη κληρονόμηση, αυξάνεται η πιθανότητα γέννησης παιδιού με τη σχετική πάθηση.

Το γενετικό υπόβαθρο αυτών των καταστάσεων περιλαμβάνει μεγάλο αριθμό γονιδίων που σχετίζονται με μεταβολικές, νευρομυϊκές, αισθητηριακές και αναπτυξιακές λειτουργίες. Ενδεικτικά, το CFTR σχετίζεται με την κυστική ίνωση και τη μεταφορά ιόντων, το PAH με τον μεταβολισμό των αμινοξέων, ενώ το SMN1 διαδραματίζει ρόλο στην επιβίωση των κινητικών νευρώνων. Επιπλέον, τα GBA και HEXA εμπλέκονται στη λυσοσωμική λειτουργία, ενώ τα HBB και HBA1/HBA2 στη δομή της αιμοσφαιρίνης. Το ATP7B σχετίζεται με τον μεταβολισμό ιχνοστοιχείων. Η συμπερίληψη ευρέος φάσματος γονιδίων, όπως ABCA3, CPT2, IDUA, POLG και USH2A, αντικατοπτρίζει την πολυπλοκότητα και την ποικιλομορφία των υπολειπόμενων και φυλοσύνδετων γενετικών διαταραχών.

Το κλινικό και φαινοτυπικό φάσμα των καταστάσεων αυτών είναι ιδιαίτερα ευρύ και μεταβλητό. Οι εκδηλώσεις μπορεί να κυμαίνονται από σοβαρές διαταραχές με έναρξη στη βρεφική ή παιδική ηλικία έως ηπιότερες ή καθυστερημένης εμφάνισης μορφές. Τα συμπτώματα μπορεί να περιλαμβάνουν μεταβολικές διαταραχές, νευρολογική δυσλειτουργία, αναπτυξιακή καθυστέρηση, αισθητηριακά ελλείμματα όπως απώλεια ακοής ή όρασης, ή δυσλειτουργία συγκεκριμένων οργάνων. Η βαρύτητα και η εξέλιξη της νόσου εξαρτώνται από το εμπλεκόμενο γονίδιο, τον τύπο της γενετικής παραλλαγής και άλλους τροποποιητικούς παράγοντες. Σημαντική ετερογένεια μπορεί να παρατηρηθεί ακόμη και μεταξύ ατόμων με την ίδια πάθηση.

Ο Πλήρης Αναπαραγωγικός Γονιδιακός Έλεγχος για Ζευγάρι (DUO) έχει σχεδιαστεί ως εργαλείο ελέγχου φορείας (carrier screening) και απευθύνεται σε υγιή ζευγάρια που επιθυμούν να κατανοήσουν τη συνδυασμένη γενετική πιθανότητα να αποκτήσουν παιδί με αυτοσωμική υπολειπόμενη ή φυλοσύνδετη γενετική πάθηση. Δεν αποτελεί διαγνωστική εξέταση και δεν προορίζεται για τη διάγνωση γενετικής νόσου σε κάποιο από τα δύο άτομα. Αντίθετα, αξιολογεί τη φορεία και στους δύο συντρόφους και συνδυάζει τα αποτελέσματα σε μια ενιαία εκτίμηση αναπαραγωγικού κινδύνου. Για την έναρξη της ανάλυσης απαιτείται η παραλαβή δειγμάτων και από τα δύο άτομα, ενώ τα αποτελέσματα παρουσιάζονται σε ενιαία αναφορά που αντανακλά το κοινό γενετικό προφίλ του ζευγαριού. Τα αποτελέσματα απευθύνονται σε ασυμπτωματικά άτομα και στοχεύουν στην ενίσχυση της επίγνωσης του πιθανού αναπαραγωγικού κινδύνου, χωρίς να υποδηλώνουν βεβαιότητα έκβασης.

Στο ευρύτερο γενετικό πλαίσιο, η πιθανότητα απόκτησης παιδιού με γενετική πάθηση εξαρτάται από το πρότυπο κληρονόμησης, τα χαρακτηριστικά του κάθε γονιδίου και το εάν και οι δύο σύντροφοι φέρουν παθογόνες παραλλαγές στο ίδιο γονίδιο. Τα γονίδια που περιλαμβάνονται στον πλήρη αναπαραγωγικό γονιδιακό έλεγχο για ζευγάρι (DUO) έχουν επιλεγεί βάσει τεκμηριωμένης κλινικής σημασίας και σύμφωνα με συστάσεις επιστημονικών οργανισμών όπως το American College of Obstetricians and Gynecologists (ACOG) και το American College of Medical Genetics and Genomics (ACMG). Ωστόσο, παρατηρείται μεταβλητότητα ως προς τη συχνότητα, τη βαρύτητα και τη διεισδυτικότητα των διαφόρων καταστάσεων. Η ερμηνεία των γενετικών ευρημάτων πραγματοποιείται σύμφωνα με διεθνώς αποδεκτά πρότυπα, όπως οι οδηγίες ACMG/AMP, και αναφέρονται μόνο παραλλαγές που ταξινομούνται ως παθογόνες ή πιθανώς παθογόνες.

Η αναγνώριση της κατάστασης φορείας και στους δύο συντρόφους μπορεί να συμβάλει στην πληρέστερη κατανόηση του αναπαραγωγικού κινδύνου και να υποστηρίξει τεκμηριωμένες συζητήσεις σε κλινικό πλαίσιο. Οι πληροφορίες αυτές μπορούν να βοηθήσουν τα ζευγάρια να κατανοήσουν τις πιθανές γενετικές επιπτώσεις κατά τον οικογενειακό προγραμματισμό. Ωστόσο, τα γενετικά αποτελέσματα προορίζονται να συμπληρώνουν και όχι να υποκαθιστούν την εξειδικευμένη ιατρική συμβουλή και την εξατομικευμένη κλινική αξιολόγηση.

Η εξέταση διενεργείται σε κλινικό εργαστήριο διαπιστευμένο κατά ISO 15189 και πιστοποιημένο από CLIA και CAP, εξασφαλίζοντας την εγκυρότητα, την ακρίβεια και τη διεθνή αναγνώριση των αποτελεσμάτων.

Γονίδια A-K και Συσχετιζόμενοι Φαινότυποι (Πλήρης Αναπαραγωγικός Γονιδιακός Έλεγχος για Ζευγάρι, DUO)

Γονίδια L-Z και Συσχετιζόμενοι Φαινότυποι (Πλήρης Αναπαραγωγικός Γονιδιακός Έλεγχος για Ζευγάρι, DUO)

Ο γενετικός έλεγχος πραγματοποιείται με τη λήψη ενός δείγματος αίματος ή με τη λήψη γενετικού υλικού από το εσωτερικό των παρειών (με μπατονέτα) και μπορεί να γίνει:

• Με λήψη του δείγματος στη Διαγνωστική Αθηνών. Κλείστε το ραντεβού σας σε πραγματικό χρόνο και αγοράστε την εξέταση online
• Με λήψη του δείγματος στο σπίτι. Σας στέλνουμε όλα τα απαραίτητα υλικά συλλογής στο σπίτι σας μέσω courier. Η επιστροφή του δείγματος στο εργαστήριο γίνεται επίσης μέσω courier. Αγοράστε την εξέταση online

Πλεονεκτήματα της Εξέτασης

Η εξέταση χαρακτηρίζεται από τα ακόλουθα πλεονεκτήματα:

• Η ανάλυση πραγματοποιείται σε διαπιστευμένο εργαστήριο (CAP) με τη συμμετοχή πιστοποιημένου προσωπικού (CLIA) σε κλινικές εξετάσεις.
• Χρησιμοποιούνται προηγμένες τεχνολογίες αλληλούχησης, μέθοδοι εμπλουτισμού στόχου υψηλής απόδοσης και ακριβείς βιοπληροφορικές διαδικασίες, οι οποίες εξασφαλίζουν κορυφαία αναλυτική επίδοση.
• Τα περιεχόμενα των γονιδιακών πάνελ έχουν κατασκευαστεί με προσοχή ώστε να είναι κλινικά αποτελεσματικά και επιστημονικά τεκμηριωμένα.
• Σε ορισμένα γονιδιακά πανελ περιλαμβάνεται η ολική αλληλούχηση του μιτοχονδριακού γονιδιώματος (βλ. ενότητα Γονίδια που Ελέγχονται).
• Στην κλινικού επιπέδου NGS ανάλυση περιλαμβάνονται περίπου 2.000 μη κωδικοποιητικές παθογόνες παραλλαγές (βλ. ενότητα Μη κωδικοποιητικές παραλλαγές που καλύπτονται από τον πίνακα).
• Εφαρμόζεται αυστηρό σύστημα ταξινόμησης παραλλαγών.
• Χρησιμοποιείται συστηματική ροή ερμηνείας με ιδιόκτητο λογισμικό, που επιτρέπει ακριβή και ιχνηλάσιμη επεξεργασία των δεδομένων NGS.
• Παρέχονται αναλυτικές και ολοκληρωμένες κλινικές αναφορές.

Περιορισμοί της Εξέτασης

Υπάρχουν ορισμένοι τεχνικοί και βιολογικοί περιορισμοί:

• Τα ακόλουθα εξόνια δεν περιλαμβάνονται στο πάνελ, καθώς δεν καλύπτονται επαρκώς από υψηλής ποιότητας αναγνώσεις αλληλούχισης: ADAMTS2 NM_021599.4:11, CHM NM_001145414.4:5, KIAA0586 NM_001244189.2:6,33, MCPH1 NM_001322042.2:14, PCCB NM_001178014.2:4, RPGRIP1L NM_015272.5:23, TSEN2 NM_001321278.2:12, TSFM NM_001172696.2:5, VPS45 NM_001279353.2:13, ZNHIT3 NM_001281432.2:5.
• Οι κωδικοποιητικές περιοχές των γονιδίων HBA1 και HBA2 είναι πανομοιότυπες, γεγονός που δυσχεραίνει την ακριβή χαρτογράφηση των κοντών αναγνωσμάτων που προκύπτουν από την αλληλούχιση νέας γενιάς (NGS). Σε αυτές τις περιπτώσεις, η ευθυγράμμιση βασίζεται κυρίως σε διαφορές στις περιοχές εσωνίων και στις μη μεταφραζόμενες περιοχές (UTRs), γεγονός που μπορεί να μειώσει την ευαισθησία ανίχνευσης παραλλαγών με τις τυπικές μεθόδους NGS. Η εξειδικευμένη ανάλυση της παρούσας εξέτασης αντιμετωπίζει εν μέρει αυτόν τον περιορισμό, παρέχοντας υψηλή κάλυψη (>20x) και βελτιωμένη ποιότητα χαρτογράφησης (MQ >40) στις στοχευμένες περιοχές. Επιπλέον, η επικύρωση της μεθόδου έδειξε υψηλό μέσο βάθος κάλυψης. Η εξέταση επιτρέπει την ανίχνευση γενετικών παραλλαγών και ορισμένων γνωστών παθολογικών διαγραφών· ωστόσο, ενδέχεται να υπάρχει μειωμένη ευαισθησία για συγκεκριμένους τύπους μεταλλάξεων, όπως γονιδιακές συντήξεις και ορισμένες διαγραφές.
• Ειδικές πολιτικές αναφοράς: CFTR: Η παραλλαγή 5T και οι σχετιζόμενες επαναλήψεις TG δεν αναφέρονται, καθώς η κλινική τους σημασία για την κλασική κυστική ίνωση παραμένει ασαφής. Η εξέταση δεν προορίζεται για εκτίμηση κινδύνου συγγενούς αμφοτερόπλευρης απουσίας των σπερματικών πόρων (CBAVD) ή παγκρεατίτιδας σχετιζόμενης με CFTR. CYP21A2 (NM_000500.9): Αναφέρονται μόνο οι ακόλουθες παραλλαγές: c.955C>T, p.(Gln319*); c.844G>T, p.(Val282Leu); c.293-13C>G; c.1360C>T, p.(Pro454Ser); c.518T>A, p.(Ile173Asn); c.1447C>T, p.(Pro483Ser); c.92C>T, p.(Pro31Leu). SMN1: Η ανάλυση περιλαμβάνει μόνο τον προσδιορισμό αριθμού αντιγράφων του SMN1. Δεν εξετάζονται σημειακές παραλλαγές. Δεν ανιχνεύονται «σιωπηλοί» φορείς (δύο αντίγραφα στο ένα αλληλόμορφο και κανένα στο άλλο). Η παραλλαγή c.*3+80T>G δεν περιλαμβάνεται, καθώς έχει περιορισμένη κλινική αξία στον γενικό πληθυσμό και διαφοροποιημένη προβλεπτική ικανότητα μεταξύ εθνοτικών ομάδων (PMID: 23788250). TYR: Η υπομορφική παραλλαγή c.1205G>A, p.(Arg402Gln) (NM_000372.5), που συνήθως σχετίζεται με ήπιες διαταραχές χρωματισμού, δεν αναφέρεται. Η εξέταση στοχεύει στον εντοπισμό παραλλαγών που προκαλούν σοβαρό οφθαλμοδερματικό αλφισμό σχετιζόμενο με το TYR.
• Γονίδια με υποβέλτιστη κάλυψη σημειώνονται με δίεση (#), ενώ εκείνα με τμηματικούς διπλασιασμούς (μερικούς ή ολικούς) που επικαλύπτονται με περιοχές ψευδογονιδίων κατά UCSC σημειώνονται με αστερίσκο (*).
• Ένα γονίδιο θεωρείται ότι έχει υποβέλτιστη κάλυψη όταν >90% των στοχευμένων νουκλεοτιδίων δεν καλύπτονται σε >20x με δείκτη ποιότητας χαρτογράφησης (MQ>20). Στις περιπτώσεις αυτές, η ανίχνευση παραλλαγών μπορεί να είναι περιορισμένη.

Δεν ανιχνεύονται μέσω της εξέτασης:

• Πολύπλοκες αναστροφές
• Μετατροπές γονιδίων (gene conversions)
• Ισορροπημένες μεταθέσεις
• Διαταραχές επαναλήψεων (repeat expansion disorders), εκτός αν αναφέρεται διαφορετικά
• Μη κωδικοποιητικές παραλλαγές πέραν των ±20 ζευγών βάσεων από τα όρια εξονίων–ιντρονίων, εκτός αν έχει καθοριστεί διαφορετικά
• Ολόκληρο το μιτοχονδριακό γονιδίωμα δεν περιλαμβάνεται σε όλα τα γονιδιακά πάνελ (βλ. Γονίδια που Ελέγχονται)

Η ανίχνευση ενδέχεται να μην είναι αξιόπιστη για:

• Χαμηλού επιπέδου μωσαϊκισμό σε πυρηνικά γονίδια (παραλλαγές με συχνότητα ελάσσονος αλληλίου ~14,6% ανιχνεύονται με πιθανότητα 90%)
• Εκτεταμένες ακολουθίες μονονουκλεοτιδικών επαναλήψεων
• Χαμηλού επιπέδου ετεροπλασμία σε mtDNA (ανιχνεύεται >90% σε επίπεδο 5%)
• Ενθέσεις/απαλοιφές >50 ζευγών βάσεων
• Διαγραφές ή διπλασιασμούς ενός εξονίου
• Παραλλαγές σε περιοχές ψευδογονιδίων ή διπλασιασμένα τμήματα του γονιδιώματος
• Παθογόνες παραλλαγές του mtDNA που δεν ανιχνεύονται στο αίμα· σε αυτές τις περιπτώσεις ενδέχεται να απαιτείται δείγμα από μετα-μιτωτικό ιστό (π.χ. σκελετικός μυς) για την επιβεβαίωση της διάγνωσης

Για πρόσθετες λεπτομέρειες, δείτε την ενότητα Βιοπληροφορική & Απόδοση.

Βιοπληροφορική

Η στοχευμένη περιοχή για κάθε γονίδιο περιλαμβάνει τα κωδικά εξόνια καθώς και ±20 ζεύγη βάσεων από τα όρια εξονίου–ιντρονίου. Επιπλέον, το πάνελ μπορεί να περιλαμβάνει μη κωδικές και ρυθμιστικές παραλλαγές, όπως αναφέρεται στην ενότητα «Μη κωδικές παραλλαγές που καλύπτονται από το πάνελ». Συγκεκριμένες περιοχές ορισμένων γονιδίων ενδέχεται να εξαιρεθούν από την ανάλυση, εφόσον αυτό αναφέρεται στην ενότητα «Περιορισμοί της εξέτασης». Όταν η εξέταση περιλαμβάνει το μιτοχονδριακό γονιδίωμα, η στοχευμένη περιοχή καλύπτει επίσης το σύνολο των μιτοχονδριακών γονιδίων.

Τα δεδομένα αλληλούχισης επεξεργάζονται μέσω ιδιόκτητου συστήματος ανάλυσης και σχολιασμού του συνεργαζόμενου διαπιστευμένου εργαστηρίου, το οποίο ενσωματώνει προηγμένους αλγορίθμους και λογισμικά. Στην πορεία της διαδικασίας έχουν ενσωματωθεί πολλαπλά στάδια ποιοτικού ελέγχου, διασφαλίζοντας την ακρίβεια, την εγκυρότητα και τη συνέπεια των αποτελεσμάτων. Η ανάλυση έχει βελτιστοποιηθεί ώστε να μεγιστοποιεί την ευαισθησία χωρίς να θυσιάζει την ειδικότητα.

Όλα τα ευρήματα συνοψίζονται σε λεπτομερή κλινική αναφορά, η οποία περιλαμβάνει δείκτες ποιότητας αλληλούχισης, πληροφορίες κάλυψης σε επίπεδο γονιδίου και επισήμανση πιθανών περιοχών με χαμηλότερη κάλυψη (<20x για τα πυρηνικά γονίδια και <1000x για το μιτοχονδριακό DNA, όπου εφαρμόζεται). Με αυτόν τον τρόπο διασφαλίζεται η διαφάνεια και υποστηρίζεται η ακριβής κλινική ερμηνεία.

Απόδοση Ανάλυσης

Τα γονίδια που περιλαμβάνονται στο πάνελ έχουν επιλεγεί προσεκτικά, με βάση επιστημονική βιβλιογραφία, βάσεις δεδομένων μεταλλάξεων και τη συσσωρευμένη κλινική εμπειρία.

Όλα τα πάνελ προέρχονται από κλινικού επιπέδου, υψηλής ποιότητας ανάλυση NGS. Αναλυτικές πληροφορίες σχετικά με την ικανότητα ανίχνευσης διαφορετικών τύπων γενετικών αλλοιώσεων παρουσιάζονται στον πίνακα απόδοσης ανάλυσης και ανίχνευσης (βλ. Πίνακα).

Η εξέταση έχει επικυρωθεί για διάφορους τύπους δειγμάτων, όπως αίμα σε EDTA, απομονωμένο DNA (εκτός DNA από ιστούς ενσωματωμένους σε παραφίνη με φορμόλη), σάλιο και αποξηραμένες σταγόνες αίματος σε κάρτες. Οι συγκεκριμένοι τύποι δειγμάτων επιλέχθηκαν ώστε να εξασφαλίζεται η μέγιστη πιθανότητα λήψης DNA υψηλής ποιότητας. Η διαγνωστική απόδοση μπορεί να διαφέρει ανάλογα με τον τύπο της εξέτασης, τον θεράποντα ιατρό, το νοσοκομείο και τη χώρα. Η ανάλυση Plus που χρησιμοποιείται ενισχύει περαιτέρω την πιθανότητα γενετικής διάγνωσης, καθώς οι μεγάλες απαλοιφές και διπλασιασμοί δεν μπορούν να ανιχνευθούν αποκλειστικά μέσω αλληλούχισης. Η προσέγγιση αυτή συνδυάζει τόσο την αλληλούχιση όσο και την ανάλυση απαλοιφών/διπλασιασμών (copy number variants, CNVs).

Οι δείκτες απόδοσης που παρατίθενται παρακάτω βασίζονται σε αρχική επικύρωση που πραγματοποιήθηκε σε διαπιστευμένο κλινικό εργαστήριο, με ισοδύναμα αποτελέσματα να έχουν επιβεβαιωθεί και σε επιπλέον εργαστηριακές εγκαταστάσεις.

Απόδοση της κλινικής βαθμίδας NGS ανάλυσης, για τα πάνελ γονιδιακών ελέγχων

Δείκτες κάλυψης

Απόδοση ανάλυσης μιτοχονδριακού γονιδιώματος