ΝΕΥΡΟΓΕΝΕΤΙΚΑ ΝΟΣΗΜΑΤΑ

Η γενετική διερεύνηση των νευρογενετικών νοσημάτων, μια μεγάλη ομάδα σχετικά συχνών γενετικών παθήσεων, που περιλαμβάνει εκατοντάδες νοσήματα (μυϊκές δυστροφίες, μυοπάθειες, νευρολογικά νοσήματα, κ.α.), υπήρξε ένας από τους πρωταρχικούς τομείς έρευνας και διαγνωστικής δραστηριότητας της InterGenetics. Ξεκινώντας ιστορικά από τον γενετικό έλεγχο της νωτιαίας μυϊκής ατροφίας – SMA και της μυϊκής δυστροφίας Duchenne/Becker, αναπτύξαμε σταδιακά γενετικούς ελέγχους για μια σειρά από νευρογενετικά νοσήματα, αποτελώντας σήμερα ένα κέντρο αναφοράς στην Ελλάδα, αλλά και διεθνώς

Στα περίπου 30 χρόνια λειτουργίας της, η InterGenetics έχει εξετάσει στα εργαστήριά της περισσότερα από 800 περιστατικά, που αφορούσαν πάσης φύσης νευρογενετικά νοσήματα. Πρόσφατα, και πάλι πρωτοποριακά, η μονάδα προσέθεσε νέες γενωμικές αναλύσεις για την αποκάλυψη των γενετικών βλαβών στα νευρογενετικά-νευρομυϊκά νοσήματα, όπως η γενωμική ανάλυση όλων των γονιδίων του ανθρώπου (Whole Exome Sequencing – WES) και διάφορες ειδικότερες ομάδες-panels γονιδίων, έχοντας ήδη ολοκληρώσει και διαγνώσει με επιτυχία σύνθετες περιπτώσεις σε πάσχοντες.

Επιπλέον, αξίζει να σημειώσουμε ότι η InterGenetics αναγνωρίζοντας τη σημασία πρόληψης αυτών των νοσημάτων, ξεκίνησε σε παγκόσμια πρωτοπορία από το 2012 την ενσωμάτωση γενετικού ελέγχου της νωτιαίας μυϊκής ατροφίας – SMA σε όλες τις εξετάσεις του προγεννητικού χρωμοσωματικού ελέγχου, αποκαλύπτοντας τα πάσχοντα έμβρυα (όχι τους υγιείς φορείς). Στα πλαίσια αυτά έχουν εξετασθεί περισσότερα απο2.000 έμβρυα κι ήδη προλάβαμε τη γέννηση πασχόντων παιδιών, από γονείς που δεν γνώριζαν ότι ήταν φορείς της νόσου.

Η InterGenetics, παρέχει την πλέον σύγχρονη κι ολοκληρωμένη προσέγγιση για τη γενετική διερεύνηση των ατόμων και την ασφαλή καθοδήγηση των οικογενειών, που βαρύνονται με τέτοια προβλήματα.

Σε γενικές γραμμές, οι νευρολογικές και νευρομυϊκές διαταραχές επηρεάζουν τα νεύρα που ελέγχουν κύρια την εκούσια λειτουργία των μυών μας, όπως για παράδειγμα τον κινητικό έλεγχο των χεριών και των ποδιών μας. Νευρικά κύτταρα, που ονομάζονται νευρώνες, στέλνουν μηνύματα που ελέγχουν αυτούς τους μυς, κι όταν οι νευρώνες αυτοί υποστούν βλάβη τότε η επικοινωνία μεταξύ του νευρικού συστήματος και των μυών καταρρέει, με αποτέλεσμα οι μύες να αποδυναμώνονται και να εκφυλίζονται. Η αδυναμία αυτή μπορεί να οδηγήσει σε σπασμούς, κράμπες, πόνους και βέβαια κινητικά προβλήματα. Μερικές φορές αυτά τα νοσήματα είναι δυνατό να επηρεάσουν και τη λειτουργία της καρδιάς και την αναπνοή μας. Όλες σχεδόν οι νευρομυϊκές παθήσεις έχουν προοδευτική εξέλιξη, ορισμένες εκδηλώνονται στη γέννηση, κάποιες στην παιδική ηλικία κι άλλες εκδηλώνονται στους ενήλικες. Το προσδόκιμο ζωής ποικίλλει ανάλογα με τη νόσο και τη σοβαρότητα, και κυμαίνεται από θάνατο σε πολύ μικρή ηλικία έως και κανονική διάρκεια ζωής. Καρδιακά κι αναπνευστικά προβλήματα αποτελούν την πιο συχνή αιτία θανάτου.

Για πάρα πολλά χρόνια, η νευρολογία κι η ταξινόμηση των νευρολογικών ασθενειών στηρίχθηκε κυρίως στα κλινικά συμπτώματα (φαινότυπος), ενώ αργότερα, με την αυξημένη κατανόηση που παρείχαν η νευροφυσιολογία κι η νευροαπεικόνιση, έγιναν ακριβέστερες ταξινομήσεις των νοσημάτων αυτών. Η ομαδοποίηση των διαταραχών με βάση τον τρόπο κληρονομικότητας δεν βοήθησε ιδιαίτερα στην ταξινόμηση, αφού διαφορετικά νοσήματα, όπως ορισμένες αταξίες και νευροπάθειες, εκδηλώνονται με παρόμοιο τρόπο κληρονομικότητας.

Σήμερα πια γνωρίζουμε ότι μεταλλάξεις σε εκατοντάδες διαφορετικά γονίδια μπορούν να προκαλέσουν διαφόρου τύπου νευρογενετικά νοσήματα, δηλαδή νοσήματα που προκαλούν βλάβες στο νευρικό και νευρομυϊκό σύστημα και που έχουν γενετική βάση. Είναι ίσως εύκολο να καταλάβουμε ότι η μεγάλη αυτή ομάδα νοσημάτων περιέχει γενετικά νοσήματα που εκδηλώνονται με ιδιαίτερα και χαρακτηριστικά συμπτώματα, αλλά ταυτόχρονα και με μεγάλη αλληλοεπικάλυψη. Συνολικά, τα νευρογενετικά νοσήματα είναι συχνά, αφού για παράδειγμα περισσότεροι από 1.000.000 άνθρωποι στις ΗΠΑ πάσχουν από κάποια μορφή νευρομυϊκής ασθένειας και περίπου το 40% από αυτούς είναι κάτω των 18 ετών.

Κάπως πιο απλά μπορούμε να πούμε ότι μια κατηγορία νευρογενετικών νοσημάτων αφορά κύρια νευρολογικές διαταραχές, όπως για παράδειγμα η νόσος του Huntington, η νόσος Friedreich, οι νωτιαιοπαρεγκεφαλιδικές αταξίες (SCA), κ.α.. Μια άλλη κατηγορία αφορά νευρομυϊκά νοσήματα, που επηρεάζουν ιδιαίτερα και το μυϊκό σύστημα, όπως η νωτιαία μυϊκή ατροφία (SMA), η μυοτονική δυστροφία (DM), οι σπαστικές παραπληγίες (HSP), κ.α. , ενώ θα μπορούσαμε να πούμε ότι υπάρχει και μια τρίτη κατηγορία, που αφορά την επίσης μεγάλη ομάδα των μυϊκών δυστροφιών και μυοπαθειών, όπως για παράδειγμα η μυϊκή δυστροφία Duchenne/Becker, οι ζωνιαίες μυϊκές δυστροφίες (LGMDs),κ.α., που επηρεάζουν σχεδόν αποκλειστικά το μυϊκό σύστημα.

Ο παραπάνω διαχωρισμός είναι βέβαια απλουστευμένος, με σκοπό να βοηθήσει στην καλύτερη κατανόηση των πολύπλοκων αυτών παθήσεων, που εντάσσονται σε αυτή την ευρεία κατηγορία γενετικών νοσημάτων.

Η ομάδα των μυϊκών δυστροφιών είναι μια ειδική ομάδα νευρογενετικών ασθενειών στις οποίες υπάρχει βλάβη κι απώλεια των μυϊκών ινών (χωρίς βλάβη σε νευρικά κύτταρα), με αποτέλεσμα οι κατεστραμμένοι μύες να γίνονται σταδιακά πιο αδύναμοι. Αν και απώλεια μυϊκής μάζας αυτή καθαυτή δεν είναι επώδυνη, η μυϊκή αδυναμία μπορεί να προκαλέσει κράμπες, δυσκαμψία, παραμορφώσεις, χρόνιο πόνο και μερικές φορές τη σύσφιξη των αρθρώσεων (συσπάσεις). Κλασσικά παραδείγματα μυϊκών δυστροφιών είναι η σχετικά συχνή μυϊκή δυστροφία Duchenne/Becker, οι ζωνιαίες μυϊκές δυστροφίες (LGMDs), η μυϊκή δυστροφία Emery-Dreifuss (EDMD), αλλά υπάρχουν και πολλές δεκάδες άλλοι, μεμονωμένα σπανιότεροι, τύποι μυϊκών δυστροφιών με αρκετά αλληλοεπικαλυπτόμενα κλινικά συμπτώματα.

Τα νευρογενετικά – νευρομυϊκά νοσήματα κληρονομούνται με όλους τους πιθανούς τρόπους κληρονομικότητας, δηλαδή μπορεί να είναι αυτοσωματικά υπολειπόμενα (οι γονείς υγιείς φορείς), αυτοσωματικά επικρατή, με ένα γονέα να πάσχει ή με de novo μετάλλαξη (που δημιουργήθηκε ξαφνικά στον πάσχοντα, χωρίς οικογενειακό ιστορικό), αλλά και φυλοσύνδετα, με πάσχοντα αγόρια μόνο.

Ταυτόχρονα, ο ίδιος τύπος ή κατηγορία νοσήματος μπορεί να οφείλεται σε μεταλλάξεις πολλών διαφορετικών γονιδίων, όπως για παράδειγμα οι νευροπάθειες Charcot-Marie-Tooth (CMT), οι ζωνιαίες μυϊκές δυστροφίες (LGMDs), η μυϊκή δυστροφία Emery-Dreifuss (EDMD) κ.α., κι ανάλογα με το υπεύθυνο γονίδιο αλλάζει κι ο τρόπος κληρονομικότητας της νόσου.

Η αναλυτικότερη κατανόηση κι ομαδοποίηση των νευρογενετικών διαταραχών, ως προς τα γενετικά τους αίτια, έγινε δυνατή με την ραγδαία εξέλιξη των γενετικών μεθοδολογιών τα τελευταία χρόνια, με αποτέλεσμα σήμερα να γνωρίζουμε περισσότερα από 300 γονίδια που προκαλούν ή συμβάλλουν στην εκδήλωση αυτών των παθήσεων.

Ιδιαίτερη συμβολή στην ανακάλυψη νέων γονιδίων είχε η εφαρμογή των νέων γενωμικών τεχνολογιών της μαζικής παράλληλης αλληλούχισης (Next Generation Sequencing – NGS) όλων των γονιδίων του ανθρώπου, που επιτρέπει την μαζική αποκάλυψη των πιθανών μεταλλάξεων σε όλα τα γονίδια σε ένα βήμα. Η τελευταία αυτή προσέγγιση έχει αναδειχθεί σήμερα σε ένα πολύτιμο κλινικό διαγνωστικό εργαλείο για την επιτυχή αποκάλυψη των γενετικών βλαβών στην ιδιαίτερα σύνθετη αυτή ομάδα των νευρογενετικών νοσημάτων.

Ο μοριακός γενετικός έλεγχος για τα νευρομυϊκά νοσήματα εφαρμόζεται λίγο διαφορετικά για κάθε νόσημα, πάντα ανάλογα με τον τρόπο κληρονομικότητας, το οικογενειακό ιστορικό και τα κλινικά χαρακτηριστικά της νόσου. Ειδικά για τα επικρατή νευρογενετικά νοσήματα (π.χ. νόσος του Huntington, Charcot-Marie-Tooth CMT1Α), ο μοριακός γενετικός έλεγχος βασικά εκτελείται:

• σε πάσχοντα άτομα ως διαγνωστικός έλεγχος, για να διαπιστώσουμε και να επιβεβαιώσουμε ότι πράγματι πάσχουν από το συγκεκριμένο νόσημα, αφού εμφανίζουν συμπτώματα συμβατά με τη νόσο
• ως προβλεπτικός έλεγχος, σε μέλη μιας οικογένειας με πάσχοντα συγγενή, που επιθυμούν να γνωρίζουν εάν βρίσκονται σε κίνδυνο να νοσήσουν. Σε αυτή την περίπτωση πρέπει να προηγείται γενετική συμβουλή.
• στο έμβρυο, ως προγεννητικός έλεγχος, σε περιπτώσεις που κάποιο μέλος της οικογένειας πάσχει κι έχει ήδη βρεθεί η γενετική βλάβη (απαραίτητα), για να διαπιστωθεί κατά πόσο το έμβρυο κινδυνεύει να νοσήσει αργότερα. Να σημειώσουμε ότι σε ορισμένες περιπτώσεις υπάρχει το ενδεχόμενο να αποκαλυφθεί παράλληλα και ο κίνδυνος για κάποιον από τους γονείς, που πιθανά δεν το γνωρίζουν ή δεν επιθυμούν να το γνωρίζουν. Και σε αυτή την περίπτωση πρέπει να προηγείται γενετική συμβουλή.

Για τα υπολειπόμενα νευρομυϊκά νοσήματα, όπως η αταξία του Friedreich και η νωτιαία μυϊκή ατροφία- SMA, ο μοριακός γενετικός έλεγχος εφαρμόζεται:

• σε πάσχοντα άτομα ως διαγνωστικός έλεγχος, για να διαπιστώσουμε και να επιβεβαιώσουμε ότι πράγματι πάσχουν από το συγκεκριμένο νόσημα, αφού εμφανίζουν συμπτώματα συμβατά με τη νόσο
• για την αναγνώριση φορέων στον πληθυσμό ή σε μέλη μιας οικογένειας με πάσχοντα συγγενή, πριν ξεκινήσει μια εγκυμοσύνη ή πολύ νωρίς στη κύηση
• στο έμβρυο, ως προγεννητικός έλεγχος, σε περιπτώσεις που και οι δύο γονείς είναι φορείς της νόσου κι έχει ήδη βρεθεί η γενετική βλάβη στον καθένα (απαραίτητα), οπότε και πρέπει να διαπιστώσουμε αν το έμβρυο είναι υγιές, φορέας ή πάσχον.

Τέλος, για τα φυλοσύνδετα νευρομυϊκά νοσήματα, που είναι η μυϊκή δυστροφία Duchenne/Becker, η νόσος Charcot-Marie-Tooth CMTX1, η νόσος Kennedy και το σύνδρομο Rett, ο μοριακός γενετικός έλεγχος εφαρμόζεται:

• σε πάσχοντα άρρενα ή θήλεα (ανάλογα) άτομα ως διαγνωστικός έλεγχος, για να διαπιστώσουμε και να επιβεβαιώσουμε ότι πράγματι πάσχουν από το συγκεκριμένο νόσημα, αφού εμφανίζουν συμπτώματα συμβατά με τη νόσο
• για την αναγνώριση γυναικών φορέων, που είναι μέλη μιας οικογένειας με πάσχοντα συγγενή (π.χ. αδελφό), πριν ξεκινήσει μια εγκυμοσύνη ή πολύ νωρίς στη κύηση
• στο έμβρυο, ως προγεννητικός έλεγχος, σε περιπτώσεις που η μητέρα είναι γνωστό ότι είναι φορέας κι έχει ήδη βρεθεί η γενετική βλάβη (απαραίτητα), οπότε και πρέπει να διαπιστώσουμε αν το έμβρυο είναι υγιές ή πάσχον.

1. Διάγνωση πάσχοντος εμβρύου από νωτιαία μυϊκή ατροφία – SMA

Στις 4/4/2013 παραπέμφθηκε στο κέντρο μας δείγμα αμνιακού υγρού για την εκτέλεση προγεννητικού χρωμοσωματικού ελέγχου. Η αιτία του ελέγχου ήταν η προχωρημένη αναπαραγωγική ηλικία της μητέρας.

Παράλληλα με τον χρωμοσωματικό έλεγχο, ένα μέρος του δείγματος χρησιμοποιήθηκε για το γενετικό έλεγχο της νωτιαίας μυϊκής ατροφίας – SMA, που μόλις είχαμε ξεκινήσει να εφαρμόζουμε ως συμπληρωματική εξέταση ρουτίνας σε όλους τους προγεννητικούς χρωμοσωματικούς ελέγχους

Ο έλεγχος αυτός αποκάλυψε ότι το έμβρυο έπασχε από νωτιαία μυϊκή ατροφία – SMA, αφού βρέθηκε ομοζυγώτης για τη γνωστή παθολογική έλλειψη των εξονίων 7 και 8 του γονιδίου SMN1.

Ο γενετικός έλεγχος των γονέων που αμέσως ακολούθησε αποκάλυψε ότι ο καθένας ήταν (ανυποψίαστος) φορέας της νόσου, έχοντας κίνδυνο 25% να αποκτούν πάσχοντα παιδιά.

Το περιστατικό αυτό αναδεικνύει με ξεκάθαρο τρόπο την ιδιαίτερη αξία του μαζικού προγεννητικού προληπτικού ελέγχου που σχεδιάσαμε για τη νωτιαία μυϊκή ατροφία – SMA, αποτρέποντας την απρόβλεπτη γέννηση ενός έστω, μέχρι σήμερα, πάσχοντος παιδιού, προσφέροντας ταυτόχρονα τη γνώση του κινδύνου και της πρόληψης για επόμενες κυήσεις στην οικογένεια.

2. Εφαρμογή γενωμικού ελέγχου για τη διάγνωση πάσχοντος από μυϊκή δυστροφία Duchenne/Becker

Στις 17/10/2012 παραπέμφθηκε στο κέντρο μας περιστατικό με οικογενειακό ιστορικό πάσχοντα (32 ετών) από πιθανή μυϊκή δυστροφία Duchenne/Becker, που η αδελφή του πάσχοντα ήταν έγκυος στην πρώτη της κύηση, ήδη στην 13^η εβδομάδα. Ο σκοπός του γενετικού ελέγχου ήταν να επιβεβαιωθεί η διάγνωση του συγκεκριμένου τύπου μυϊκής δυστροφίας στον πάσχοντα αδελφό της εγκύου, με την αποκάλυψη της παθολογικής μετάλλαξης, ώστε να εκτελεσθεί στη συνέχεια έλεγχος φορέα στην αδελφή (50% κίνδυνος) και στη συνέχεια πιθανός προγεννητικός έλεγχος στο κυοφορούμενο έμβρυο.

Στο βαθμό που: (α) τα κλινικά συμπτώματα στον πάσχοντα δεν ήταν σε θέση να αποκλείσουν με βεβαιότητα τη διάγνωση άλλου τύπου μυϊκής δυστροφίας , (β) ο πρώτος γενετικός έλεγχος για ελλείψεις/διπλασιασμούς του γονιδίου DMD (για 75-80% των μεταλλάξεων) ήταν αρνητικός, και (γ) λόγω της κύησης, υπήρχε περιορισμένος χρόνος για περαιτέρω ελέγχους σε περίπτωση που δεν επιβεβαιωνόταν η διάγνωση της μυϊκής δυστροφίας Duchenne/Becker με στοχευμένο έλεγχο του γονιδίου DMD μόνο, μετά από γενετική συμβουλή αποφασίστηκε η εκτέλεση γενωμικού ελέγχου στον πάσχοντα αδελφό για~370 γονίδια που σχετίζονται με όλος τις γνωστές μυϊκές δυστροφίες και νευρομυϊκά νοσήματα.

Ο γενωμικός έλεγχος, που ολοκληρώθηκε σε 8 εβδομάδες, αποκάλυψε την παρουσία της νέας μετάλλαξης c.531-24T>G στο ιντρόνιο 6 του γονιδίου DMD, που δεν είχε αναφερθεί προηγούμενα στη διεθνή βιβλιογραφία. Η αξιολόγηση της νέας αυτής μετάλλαξης στον πάσχοντα οδήγησε στην εκτίμηση ότι η μετάλλαξη έχει παθολογική επίδραση στη σωστή έκφραση του γονιδίου , οδηγώντας σε σχετικά ηπιότερα κλινικά συμπτώματα της νόσου. Η κληρονομικότητα της μετάλλαξης στην ευρύτερη οικογένεια επιβεβαίωσε γρήγορα ότι η μητέρα του πάσχοντα έφερε (όπως θα περιμέναμε) τη παθολογική μετάλλαξη, την οποία δεν έφερε ο άλλος υγιής αδελφός, που όμως έφερε η έγκυος αδελφή του πάσχοντα (φορέας).

Ο προγεννητικός γενετικός έλεγχος την 22η εβδομάδα της κύησης, που αμέσως ακολούθησε στην έγκυο στις 17/12/2012 με λήψη αμνιακού υγρού, αποκάλυψε ότι το άρρεν έμβρυο είχε κληρονομήσει τη παθολογική μετάλλαξη κι επομένως θα έπασχε από τη νόσο.

Το περιστατικό αυτό αναδεικνύει με την ιδιαίτερη αξία του γενωμικού ελέγχου για νευρομυϊκά νοσήματα, αφού στην ειδική αυτή περίπτωση, μέσα σε διάστημα 8 εβδομάδων κι εντός κύησης, προσέφερε πλήρη κάλυψη για σχεδόν όλους τους γνωστούς τύπους μυϊκής δυστροφίας κι αποκάλυψε τη γενετική αιτία της νόσου, προλαμβάνοντας τη γέννηση πάσχοντος παιδιού. Να σημειώσουμε ότι μερικούς μήνες μετά, η μητέρα είχε δεύτερη εγκυμοσύνη, πάλι με άρρεν έμβρυο, που αυτή τη φορά διαπιστώθηκε ότι δεν έφερε την παθολογική μετάλλαξη και γεννήθηκε ένα υγιές παιδί.