Τ1ΕΔΚ-03400 CardioNGSdiagn
Ανάπτυξη Γενετικής Διάγνωσης Καρδιαγγειακών και Νευρομυϊκών Παθήσεων με ειδικά Γονιδιακά πάνελ και Next Generation Sequencing
Οι ασθένειες του καρδιοαγγειακού συστήματος αποτελούν την πρωταρχική αιτία θανάτου παγκοσμίως και είναι ένα σύνολο βλαβών του μυοκαρδίου [Μυοκαρδιοπάθειες όπως διατατική (DCM), υπερτροφική (HCM), περιοριστική (RCM) και αρρυθμιογόνο δεξιάς κοιλίας (ARVC)], διαταραχών του φυσιολογικού ρυθμού της καρδιάς (αρρυθμίες) και παθήσεων βαλβίδων και αγγείων (βαλβιδοπάθειες και αγγειοπάθειες). Συνηθέστερο αποτέλεσμα τους είναι η καρδιακή ανεπάρκεια, αν και συχνά προκαλούν αιφνίδιο καρδιακό θάνατο, χωρίς προηγούμενα συμπτώματα. Τρανό παράδειγμα η HCM, που επηρεάζει περίπου 1/500 άτομα στο γενικό πληθυσμό, είναι η πιο συχνή αιτία αιφνίδιου καρδιακού θανάτου σε νέους και αθλητές κάτω των 30 ετών.
Οι Καρδιοαγγειακές νόσοι οφείλονται τόσο σε άμεσους γενετικούς παράγοντες (μεταλλαγές σε γονίδια υπεύθυνα για τη σωστή δομή και λειτουργία της καρδιάς) όσο και σε έμμεσους γενετικούς ή επίκτητους παράγοντες (υπέρταση, αθηροσκλήρωση κ.α.). Παρομοίως και οι Νευρομυοπάθειες. Τα τελευταία χρόνια έχει αρχίσει να διαλευκαίνεται ο ρόλος των γενετικών αιτιών στην εμφάνιση τους και έχουν προσδιοριστεί πολλές υπεύθυνες μεταλλαγές, σε μεγάλο αριθμό γονιδίων. Συνεπώς, η γενετική εξέταση για Καρδιοαγγειακές νόσους και Νευρομυοπάθειες/Μυικές Δυστροφίες, είναι πολύ σημαντική για τη γενετική διάγνωση και τον καθορισμό της θεραπείας σε ασθενείς, για την πρόγνωση και την αξιολόγηση κινδύνου σε συγγενείς ασθενών και άτομα με σχετικό οικογενειακό ιστορικό, αλλά και σε νέους αθλητές. Καθώς όμως είναι σύνθετα πολυπαραγοντικά νοσήματα, με πολλαπλές γονιδιακές μεταλλαγές να προκαλούν παρόμοιους φαινοτύπους και αντιστρόφως, είναι προφανές ότι η αναζήτηση μεταλλαγών στα παραπάνω άτομα, με συμβατικές μεθόδους Sanger Sequencing, είναι απολύτως αναποτελεσματικές. Οι τεχνολογίες γενομικής αλληλούχισης νέας γενεάς (NGS) όμως αναπτύσσονται γοργά και η αποτελεσματικότητα και το κόστος της ταυτόχρονης ανάλυσης πολλών γονιδίων βελτιώνονται δραστικά. Εκμεταλλευόμενοι τις τεχνολογίες αυτές, έχουμε ξεκινήσει τα τελευταία χρόνια στο ΙΙΒΕΑΑ μια προσπάθεια κατασκευής ενός πρωτοκόλλου γενετικού ελέγχου για Μυοκαρδιοπάθειες αποτελούμενο από panel στοχευμένης επαναλληλούχισης (targeted resequencing) για γονίδια σχετικά με την ασθένεια και αλληλούχιση με την πλατφόρμα NGS 454 της Roche.
Στόχος μας σε αυτή την δράση είναι η βελτίωση και ολοκλήρωση της προσπάθειας μας, με απώτερο σκοπό την ανάπτυξη, επικύρωση και τυποποίηση σε ένα τελικό προϊόν, της πλέον περιεκτικής και αναλυτικής μεθόδου γενετικής διάγνωσης και πρόγνωσης όλων των γενετικών Καρδιαγγειακών και μυικών νόσων. Για το σκοπό αυτό σχεδιάζουμε:
α) Να αυξήσουμε τα γονίδια του panel, ώστε να περιλαμβάνονται πλέον εκτός από γονίδια Μυοκαρδιοπαθειών, και γονίδια όλων των λοιπών καρδιαγγειακών νόσων. Επιπλέον θα ενσωματώσουμε παρόμοια στρατηγική και για γενετικές νεύρο-μυοπάθειες καθώς μεγάλος αριθμός των μεταλλαγών που προκαλούν Μυοκαρδιοπάθειες και Μυοπάθειες είναι κοινές.
β) Κατόπιν θα προχωρήσουμε σε πληθώρα δοκιμών των panels με αλληλουχίσεις δειγμάτων ασθενών με γνωστές μεταλλαγές που είτε έχουμε ήδη είτε θα αποκτήσουμε από τις συνεργασίες μας.
Οι αλληλουχίσεις θα πραγματοποιηθούν με την τεχνολογία targeted resequencing της Ιllumina, σε sequencers της Illumina που ήδη κατέχει το ΙΙΒΕΑΑ και ανάλογα με την διακριτική ικανότητα του panel, θα προχωρήσουμε σε ανασχεδιασμό ή/και διαχωρισμό σε περισσότερα panels. γ) Τέλος, προκειμένου να καταλήξουμε σε ένα ή περισσότερα panel, με τα οποία η βεβαιότητα εντοπισμού των μεταλλαγών να είναι η μέγιστη δυνατή, έχουμε σχεδιάσει μια στρατηγική που βασίζεται στη σύνθεση και προσθήκη προς αλληλούχιση, μαζί με το γενομικό υλικό, ολιγονουκλεοτιδίων DNA που θα φέρουν τις μεταλλαγές ενδιαφέροντος.
Επιβεβαιώνοντας ή όχι τη δυνατότητα του πρωτοκόλλου μας να εντοπίζει αυτές τις μεταλλαγές, θα μπορούμε να συνεχίσουμε με καλύτερη πληροφόρηση το σχεδιασμό του τελικού μας προϊόντος (γονιδιακό panel γενετικής διάγνωσης και πρόγνωσης Kαρδιαγγειακών νόσων και Mυοπαθειών).