Co to jest CFTR Test™?

Gen CFTR zlokalizowany jest na chromosomie 7, składa się z 27 eksonów i jest jednym z największych genów człowieka (250 kb). Gen koduje białko o tożsamej nazwie - CFTR (ang. cystic fibrosis transmembrane conductance) o masie cząsteczkowej ok. 170 kD, pełniące w komórkach nabłonkowych rolę, aktywowanego przez c-AMP, kanału chlorkowego. Mutacje w genie CFTR, powodujące niski poziom ekspresji lub utratę funkcji tego białka, są przyczyną szerokiego spektrum objawów klinicznych. Należą do nich zaburzenia wydzielania jonów chlorkowych przez komórki nabłonka, a w konsekwencji utrudnienia ewakuacji śluzu z oskrzelików, zagęszczenie wydzieliny i zaczopowanie przewodów wyprowadzających trzustki, agenezja nasieniowodów i zaburzenia funkcji gruczołów potowych.

Do tej pory opisano ponad 2000 rożnych mutacji w genie CFTR, których częstość wykazuje populacyjne zróżnicowanie. Większość z nich stanowią mutacje punktowe, małe delecje bądź insercje, a także mutacje zaburzające składanie mRNA. Najczęściej notowana, mutacją genu CFTR, także w populacji polskiej, jest trójnukleotydowa delecja w eksonie 10 tzw. ∆F508.

Mukowiscydoza

Mukowiscydoza (zwłóknienie torbielowate, ang. Cystic Fibrosis – CF) po raz pierwszy została rozpoznana w latach trzydziestych XX wieku. Jest najczęstsza monogenową chorobą genetyczną, warunkowaną obecnością mutacji w genie CFTR. Choroba dziedziczona jest w sposób autosomalny recesywny co oznacza, że osoba chora na mukowiscydozę posiada dwa zmutowane allele (wersje) genu CFTR. Obecność mutacji w tylko jednym allelu oznacza, że osoba jest nosicielem mukowiscydozy. Ze względu na częste występowanie choroby – dla rasy białej wynosi ona 1 na 2500 żywych urodzeń, duża uwaga skupia się na opracowywania coraz czulszych i skuteczniejszych metod diagnozujących defekty w genie CFTR.

Szacuje się, że 1 na 25 osób jest nosicielem mutacji w genie CFTR. Efektem tych zmian, jest zaburzenie funkcji białka CFTR i upośledzenie wydzielania gruczołów zewnątrzwydzielniczych co prowadzi do produkcji dużych ilości gęstego i lepkiego śluzu. Mukowiscydoza jest chorobą ogólnoustrojową o różnorodnej ekspresji klinicznej, jednakże zaburzania dotyczą głównie układu oddechowego, pokarmowego i rozrodczego. W klasycznej, pełnoobjawowej postaci choroby, występują zapalenia oskrzeli i płuc, niewydolność zewnątrzwydzielnicza trzustki, zaburzenia płodności. Pojedyncze objawy u chorych, u których zidentyfikowano przynajmniej jedną mutację genu CFTR, nie są klasyfikowane jako mukowiscydoza. Zalicza się je do grupy chorób zależnych od mutacji CFTR (ang. CFTR related disorders). Do takich izolowanych objawów należą np. przewlekłe zapalenie trzustki, zapalenie oskrzelików, zapalenie dróg żółciowych.

Mutacje w genie CFTR często wiąże się obniżeniem płodności u kobiet co wynika z zaburzeń wydzielania śluzu szyjki macicy lub całkowitą bezpłodnością u mężczyzn związaną z wrodzonym brakiem lub niedrożnością nasieniowodów (ang. congenital bilateral absence of the vas deferens, CBAVD). Obecność mutacji w genie CFTR stwierdza się u około 80% pacjentów z CBAVD. Ze względu na częste występowanie oraz niekorzystne rokowanie, mukowiscydoza stanowi istotne zagadnienie diagnostyczne i terapeutyczne. Diagnostyka genetyczna nie tylko pozwala na szybkie potwierdzenie rozpoznanie klinicznego, ale umożliwia przyszłym rodzicom określenie własnego genotypu co jest szczególnie ważne, w przypadku nosicielstwa mutacji u obojga rodziców. Wiedza o tym, umożliwia podjęcie odpowiednich działań diagnostycznych i profilaktycznych. Jedną z dostępnych możliwości jest wykonanie diagnostyki preimplantacyjnej zarodków pozwalającej na określenie ich statusu genetycznego i ograniczenie ryzyka wystąpienia mukowiscydozy u potomstwa.

Oferowane badanie polega na sekwencjonowaniu całego genu CFTR wraz z przylegającymi sekwencjami intronowymi i obejmuje m.in. panel mutacji genu CFTR najczęściej wykrywanych w polskiej populacji. Celem badania jest weryfikacja rozpoznania klinicznego oraz określenie nosicielstwa zmutowanego genu.

Objawy mukowiscydozy

  • u noworodków niedrożność smółkowa, przedłużająca się żółtaczka;
  • w okresie dzieciństwa częste, nawracające i trudno poddające się leczeniu zakażenia górnych lub dolnych dróg oddechowych.
  • uciążliwy, przewlekły kaszel spowodowany zaleganiem gęstej wydzieliny w drogach oddechowych;
  • nawracające zapalenie dróg oddechowych: płuc, oskrzelików, zatok przynosowych; u dzieci astma;
  • zaburzenia czynności układu pokarmowego (objawy złego wchłaniania - niedożywienie, wzdęcia, biegunki, tłuste stolce, nawracające zapalenie i zwłóknienie trzustki);

  • nadmierne wydzielanie śluzu u kobiet mogące być przyczyną niepłodności;

  • u mężczyzn oligospermia i azoospermii powodujące niepłodność;

Dlaczego warto wykonać Test CFTR?

Najczęstsza a zarazem najlepiej zbadaną choroba spowodowaną mutacjami w genie CFTR jest dziedziczna w sposób autosomalny recesywny mukowiscydoza (Cystic Fibrosis, CF). Kliniczne objawy ciężkiej postaci choroby to przewlekłe zmiany obturacyjne i zakażenia układu oddechowego oraz niewydolność wydzielnicza trzustki.

Mutacje w genie CFTR leżą u podłoża innych nieklasycznych postaci CF jak przewlekła choroba oskrzelowo-płucna, zapalenia zatok, polipy nosa, zespoły wątrobowe i zapalenia trzustki. Odpowiadają również za powstanie wrodzonego obustronnego lub jednostronnego braku nasieniowodów (CBAVD). Schorzenie to jest przyczyną niepowodzeń rozrodu u około 6% mężczyzn, u których stwierdza się azoospermię i około 1-2% wszystkich przypadków niepłodności męskiej.

Badanie umożliwia sekwencjonowanie całej sekwencji kodującej genu CFTR, wraz z przylegającymi do eksonów sekwencjami intronowymi co w znacznym stopniu zwiększa szanse na wykrycie wariantów patogennych genu CFTR w populacji generalnej.

Tabela 1. Specyfikacja Testu CFTR

WyszczególnienieDane
MetodaNGS
Odczyt200x
Materiał biologicznyŚlina
Czas oczekiwania na wynikdo 8 tygodni
Lokalizacja na chromosomie7
CCDS_IDCCDS5773.1
Całkowity rozmiar rejonu kodującego [pz]4416
Liczba rejonów kodujących (eksonów)27
Liczba rejonów kodujących > 300 pz1

Laboratorium genetyczne INVICTA od lat uczestniczy w sprawdzianach zewnątrzlaboratoryjnych organizowanych przez Cystic Fibrosis European Network (CF Network) osiągając bardzo dobre rezultaty zarówno w zakresie genotypowania jak i interpretacji wyników analizy mutacji w genie CFTR.

Kto powinien wykonać Test CFTR?

Wskazaniem do wykonania Testu CFTR jest każde obciążenie w rodzinie, które sugeruje obecność mutacji w genie CFTR:

  • dziecko, osoba dorosła u której występują objawy kliniczne mukowiscydozy;
  • krewni chorego na mukowiscydozę;
  • przyszli rodzice w celu określenia statusu nosicielstwa mutacji w genie CFTR i prawdopodobieństwa posiadania potomstwa chorego na mukowiscydozę;
  • partnerzy, którzy dotąd bezskutecznie podejmowali działania prokreacyjne szczególnie w przypadku, gdy przyczyną jest azoospermia obturacyjna;

Co dalej?

W przypadku stwierdzenia zmiany genetycznej, zalecane są następujące działania:

  • konsultacja genetyczna
  • dalsze kroki diagnostyczne i terapeutyczne
  • zabezpieczenie (zamrożenie) komórek rozrodczych
  • diagnostyka preimplantacyjna w przypadku nosicielstwa mutacji u przyszłych rodziców

Laboratorium Genetyczne INVICTA zapewnia:

  • Specjalistyczny Zestaw Pobraniowy - materiałem do analizy jest ślina
  • Bezpłatny transport
  • Dostęp do wyników online

Proces współpracy

Ograniczenia

Badanie pozwala na analizę całej sekwencji kodującej genu CFTR wraz z przylegającymi sekwencjami intronowymi, nie mniej niż pięć nukleotydów. W analizie uwzględniono analizę sekwencji poliT w intronie 8 genu CFTR - c.1210-12T(5_9) oraz c.1210_34TG[11_13]. Ze względu na wysoką częstość w polskiej populacji badaniem objęto analizę mutacji punktowej w intronie 19: c.3718-2477C>T (nazwa tradycyjna: 3849+10kb C>T) oraz dużą delecję obejmującą ekson 2 i 3 - c.54-5940 273+10250del21080 (nazwa tradycyjna: del2,3). Jakość dostarczonej próbki może mieć wpływ na skuteczność sekwencjonowania poszczególnych rejonów. W przypadku nie uzyskania pokrycia wskazanego obszaru z użyciem sekwencjonowania NGS, laboratorium podejmie próbę uzupełnienia brakujących fragmentów metodą Sangera. Zakres badanej sekwencji podany zostanie na wyniku badania. Gwarantowana w badaniu głębokość sekwencjonowania pozwala ma wykrycie wariantów germinalnych. Badanie nie zostało zwalidowane w kierunku wykrywania wariantów somatycznych. Sekwencjonowanie nie jest skuteczne lub wynik sekwencjonowania może być obarczony niską wiarygodnością w przypadku następujących sytuacji (lista nie wyczerpuje wszystkich możliwych sytuacji): mutacje dynamiczne, duże rearanżacje, zmienna liczba kopii (CNV), disomia jednorodzicielska, zmiany epigenetyczne, mozaicyzm.

Literatura

  • 1. Trujillano D, Weiss ME, Köster J, Papachristos EB, Werber M, Kandaswamy KK, Marais A, Eichler S, Creed J, Baysal E, Jaber IY, Mehaney DA, Farra C, Rolfs A. Validation of a semiconductor next-generation sequencing assay for the clinical genetic screening of CFTR. Mol Genet Genomic Med. 2015 Sep, 3(5):396-403.
  • 2. Elliott AM, Radecki J, Moghis B, Li X, Kammesheidt A. Rapid detection of the ACMG/ACOG-recommended 23 CFTR disease-causing mutations using ion torrent semiconductor sequencing. J Biomol Tech. 2012 Apr, 23(1):24-30.
  • 3. Sobczyńska-Tomaszewska A, Ołtarzewski M, Czerska K, Wertheim-Tysarowska K, Sands D, Walkowiak J, Bal J, Mazurczak T; NBS CF working group. Newborn screening for cystic fibrosis: Polish 4 years' experience with CFTR sequencing strategy. Eur J Hum Genet. 2013 Apr, 21(4):391-6.
  • 4. Sosnay PR, Raraigh KS, Gibson RL. Molecular Genetics of Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator: Genotype and Phenotype. Pediatr Clin North Am. 2016 Aug, 63(4):585-98.
  • 5. Marson FA, Bertuzzo CS, Ribeiro JD. Classification of CFTR mutation classes. Lancet Respir Med. 2016 Aug, 4(8):e37-8.
  • 6. Elborn JS. Cystic fibrosis. Lancet. 2016 Nov, 19, 388(10059):2519-2531.
  • 7. Egan ME. Genetics of Cystic Fibrosis: Clinical Implications. Clin Chest Med. 2016 Mar, 37(1):9-16.
  • 8. Dequeker E, Stuhrmann M, Morris MA, Casals T, Castellani C, Claustres M, Cuppens H, des Georges M, Ferec C, Macek M, Pignatti PF, Scheffer H, Schwartz M, Witt M, Schwarz M, Girodon E. Best practice guidelines for molecular genetic diagnosis of cystic fibrosis and CFTR-related disorders--updated European recommendations. Eur J Hum Genet. 2009 Jan, 17(1):51-65.