Vaasan keskussairaala, laboratorio-ohjekirja

Se även / Ks. myös: Ohjekirjan etusivu | Aakkosellinen luettelo | Aiheenmukainen lista | Päivitykset | Tiedotteet

B -Mitokondrio-DNA:n ja mitokondriotauteihin liittyvien geenien sekvensointi (22068 B -NGSpMT1 )

Tarkistettu

1.2.2019

Tekopaikka

HUSLAB/Genetiikan laboratorio (09) 4717 4339

Yleistä

Mitokondriotaudit voivat johtua joko tuman geenien tai mitokondriaalisen DNA:n (mtDNA:n) geenivirheistä. Mitokondriotaudeissa kaikki periytymismallit ovat mahdollisia (resessiivinen, dominantti, X-kromosomaalinen, mitokondriaalinen). Mitokondriotautien alkamisikä vaihtelee vastasyntyneisyyskaudesta aikuisiässä alkavaan tautiin ja yleensä niiden taudinkulku on progressiivinen. Tyypillisiä oireita ovat neurologiset oireet (mm. ataksia, neuropatia, epilepsia, stroke-tyyppiset kohtaukset, enkefalopatia, neuropsykiatriset oireistot), myopatia, progressiivinen eksterni oftalmoplegia (PEO), hepatopatia, optikusatrofia, kardiomyopatia, sensorineuraalinen kuulovika, insuliinihoitoinen diabetes, ja vaikeimmissa tautimuodoissa todettava laktaattiasidoosi.

In house -geenipaneelilla tutkitaan 40 tuman geeniä, joiden geenivirheitä on aiemmin kuvattu mitokondriosairauksien taustalla: AARS2, ACAD9, ADCK3, ADCK4, BCS1L, BTD, C10orf2 (= Twinkle), C12orf65, COQ2, COQ4, COQ6, COQ7, COQ9, DGUOK, FARS2, FOLR1, HIBCH, HLCS, MFN2, MPV17, MRPL44, NDUFS7, OPA1, PDHA1, PDSS1, PDSS2, POLG, POLG2, RRM2B, SERAC1, SLC19A3, SLC25A4 (=ANT1), SLC52A2, SLC52A3, SUCLG1, SUCLA2, TK2, TPK1, TSFM, TYMP. Tutkimus kattaa valtaosasta tutkittavia geenejä proteiinia koodaavat eksonialueet kokonaan (100%), mutta seuraavista geeneistä koodaavat alueet on katettu vain pääosin: ADCK3 (99,6%), ADCK4 (98%), COQ4 (99%), FOLR1 (98%), OPA1 (97%), PDSS1 (98%), POLG2 (92%), SERAC1 (99%), SLC25A4 (99 %), SLC52A2 (99%), SLC52A3 (99%), SUCLA2 (98%), TK2 (88%), TYMP (96%). Saadusta näytteestä eristetystä DNA:sta määritetään kohdealueitten emäsjärjestys PCR-amplikoneihin perustuvalla sekvensoinnilla Ion Torrent PGM-laitteella.

Tutkittavista geeneistä C10orf2 (=Twinkle), dGUOK, OPA1, MPV17, POLG, POLG2, RRM2B, SUCLG1, SUCLG2, TK2, ANT1 (SLC25A4) ja TYMP liittyvät varhaislapsuuden aivo- ja/tai maksa- tai lihas-spesifiseen mtDNA- depleetiosyndroomaan, nuoruusiän/aikuisiän ataksia-epilepsia-neuropatia taudinkuviin, tai aikuisiän mitokondriaalisiin lihastauteihin. Näiden geenien virheiden on kuvattu aiheuttavan sekundaarisesti joko mitokondriaalisen DNA:n (mtDNA:n) multippeleita deleetioita tai mtDNA:n depleetiota. Näin ollen tuman geenien tutkimusta suositellaan jatkotutkimuksena esimerkiksi silloin kun lihaksen/maksan mtDNA:n rakenneanalyysissä todetaan multippeleita deleetioita tai depleetio.

AARS2, MRPL44 ja TSFM liittyvät monimuotoisiin lapsuus- ja nuoruusiän tauteihin kuten leukoenkefalopatiaan, Leigh'n tautiin, kardiomyopatiaan, optikusatrofiaan ja neuropatiaan. C12orf65, FARS2, PDHA1, NDUFS7, SERAC1 SLC19A3, ACAD9, BCS1L, BTD, COQ4, COQ6, COQ7, COQ9, FOLR1, HIBCH, HLCS, PDSS1, PDSS2 ja TPK1 geenien tiedetään liittyvän lapsuus- ja nuoruusiän neurologisiin sairauksiin.

Hoidettavat aivotaudit: Osa tutkittavista taudeista on hoidettavia. Niissä aikainen diagnoosi on ensiarvoisen tärkeä, sillä hoidolla saatetaan estää taudin eteneminen ja jopa parantaa potilas. SLC19A3-geenin mutaatioiden aiheuttamassa aikaisessa enkefalopatiassa potilaat hyötyvät biotiini-tiamiinihoidosta, FOLR1-taudeissa folinaattihoidosta, ja TPK1-potilaat tiamiinihoidosta, ACAD9 riboflaviinista, PDHA1-potilaat vähähiilihydraattisesta dieetistä, BTD- ja HLSC-potilaat biotiinista, ja ubikinoniaineenvaihdunnan puutoksiset (COQ4, COQ6, COQ7, COQ9, PDSS1 ja PDSS2) ubikinonilisästä.

Tutkimuksessa analysoidaan myös verestä eristetystä DNA-näytteestä mtDNA:n emäkset 41-16465, eli koko mtDNA lukuunottamatta 144 bp kokoista D-loopin aluetta, jossa ei ole kuvattu tauteihin liittyviä mutaatioita. MtDNA:n läpisekvensoinnilla on merkitystä paitsi diagnoosin selvittämiseksi, myös periytymismallin kannalta.

Indikaatiot

Epäily mitokondriotaudista. Pääsääntöisesti mitokondriotautiepäilyssä mtDNA:n läpisekvensointi kannattaa tehdä kudosnäytteestä: kts. tutkimusnumerot 22069 (Ts-NGSpMT1), tai 22065 (Ts-NGSmMT2). Tietyissä poikkeustapauksissa voidaan käyttää verinäytettä, kuten vaikeissa lapsuusiän mitokondriosairauksissa, optikusatrofian erotusdiagnostiikassa (epäily OPA1-geenivirheestä tai Leberin optikusatrofiasta) tai ataksia-neuropatia oireyhtymän erotusdiagnostiikassa (epäily POLG- tai NARP-geenivirheestä). Leberin optikusatrofian ja NARP-geenivirheiden epäilyissä voidaan käyttää vaihtoehtoisesti kohdennettuja tutkimuksia (tutkimusnumerot 4672 ja 4666).APECED-epäily, kantajadiagnostiikka riskiperheissä.

Esivalmistelut

Tässä tutkimuksessa tehdään verinäytteestä eristetystä DNA:sta samanaikaisesti kaksi osatutkimusta: 22066 (B-NGSgMT3, Mitokondriotauteihin liittyvien tuman geenien sekvensointi NGS-menetelmällä) ja 22064 B-NGSmMT2, joka voidaan haluttaessa pyytää myös erillisenä

Menetelmä

NGS (next generation sequencing, massiivinen rinnakkaissekvensointi).

Tulos valmiina

Kymmenen viikon kuluessa.

Näyteastia

10 ml EDTA-putki (liila korkki).

Näyte (minimi)

6-10 ml (3 ml) EDTA-verta.

Näytteen säilytys

+ 20 °C 1-3 vrk jääkaapissa.

Näytteen lähetys

Ma - pe huoneenlämmössä. Näyte ei saa jäätyä.

Viitearvot

Lausunto.

Tulkinta

DNA-muutosten tunnistamiseen ja tulosten tulkintaan käytetään IonReporter-ohjelmaa (tuman geenien osalta) tai Torrent Serverin varianttitunnistusta ja laboratorion omaa analyysilinjastoa (mtDNA:n läpisekvensoinnin osalta). Lausunnossa ilmoitetaan tutkitut alueet, peitto kohdealueilla ja todetut muutokset. Tarvittaessa todettu muutos varmistetaan suoralla sekvensoinnilla. Tunnetut polymorfiat sekä harmittomiksi arvioidut ja aminohappoa muuttamattomat ns. hiljaiset muutokset jätetään lausumatta. Menetelmä ei tunnista kaikkia eksonitasoisia deleetioita tai duplikaatioita.

Mikäli analyysissä löytyy aiemmin raportoitu mutaatio, löydös on diagnostinen taudille. Mikäli analyysissä löytyy uusi mahdollisesti tautia aiheuttava variantti, saatetaan suositella jatkotutkimuksia. Mitokondriaalisen DNA:n patogeeniset mutaatiot esiintyvät yleensä heteroplasmisina eli näytteessä on mutantti-DNA:ta ja normaalia mtDNA:ta. Muutamissa poikkeustapauksissa, kuten Leberin optikusatrofiassa tai Leigh'n taudissa, on läsnä lähes pelkästään mutantti muoto (homoplasminen mutaatio).

Yhteyshenkilöt

Huslab: Lääkäri: molgenlab(at)hus.fi / 09 471 75905 ja lääkäri Anu Wartiovaara: anu.wartiovaara(at)helsinki.fi / (09) 471 71965

Kemisti Jukka Salminen p. (06\) 213 2529

Muutokset

*1.2.2019 Uusi tutkimus.