De genetische test MuscleScan detecteert specifiek de gebieden in het DNA waarin afwijkingen zijn

Transcriptie

1 Brochure MuscleScan MuscleScan De genetische test MuscleScan detecteert specifiek de gebieden in het DNA waarin afwijkingen zijn gevonden die leiden tot het ontstaan van Duchenne, Emery-Dreifuss en Becker spierdystrofie en Limb- Girdle Muscular Dystrophy (LGMD), Muscular Dystrophy-Dystroglycanopathy (MDDG) of de ziekte van Pompe. Dit zijn erfelijke progressieve spierziekten die met elkaar gemeen hebben dat een afwijking in één gen in het DNA de oorzaak is van het klinische ziektebeeld. Aanvragen van de test kan via het aanvraagformulier op de website Tot op heden zijn er meer dan 10 genen beschreven waarvan genetische afwijkingen leiden tot een van deze spieraandoeningen. De kracht van Next Generation Sequencing (NGS) is dat één enkele test de sequentie bepaalt van alle genen die nu gelinkt worden aan LGMD. Deze test helpt om in een kort tijdsbestek de hiervoor relevante DNA loci te screenen op mutaties. Duchenne spierdystrofie laat vaak een overduidelijk klinisch beeld zien, hetgeen het inzetten van een breder panel onnodig maakt. Specifiek voor het gen DMD, bieden wij de DMD Single Gene Test aan, waarbij ook de copy number variations (CNVs) door middel van MLPA worden bepaald. Meer informatie vindt u op onze website. Wanneer testen met MuscleScan? Detecteert de precieze locatie van de mutatie Bevestigt hiermee de klinische diagnose Helpt de best mogelijke voorspelling geven van het ziekteverloop De diagnose kan helpen bij het bepalen van het juiste behandelplan Welke genen test MuscleScan? Wij bepalen de DNA sequentie van 28 genen die gerelateerd zijn aan Duchenne en Becker Muscular Dystrophy (mutatie in DMD),, Emery- Dreifuss Muscular Dystrophy (EMD) en Limb-Girdle dystrophy (ANO5, CAPN3, CAV3, DAG1, DES, DNAJB6, DYSF, FKRP, FKTN, IAA, ISPD, LMNA, MYOT, PLEC1, POMT1, POMT2, POMGnT1, SGCA, SGCB, SGCD, SGCG, TCAP, TNN, TNPO3, TRIM32). Voor meer gedetailleerde informatie, zie onderstaande tabel. Spieraandoening Duchenne muscular dystrophy Becker muscular dystrophy Emery-Dreifuss Alternatieve benaming(en) Gennaam Naam genproduct OMIM (Aandoening) DMD Dystrofine DMD Dystrofine EMD Emerine Brochure MuscleScan; versie Pagina 1 van 6

2 muscular dystrophy Limb-Girdle spierdystrofie Myofibrillaire Myopathie LGMD 1A (MFM)/ spheroid body myopathie Emery Dreifuss spierdystrofie LGMD 1B type 2 MYOT Myotiline LMNA Lamine A/C LGMD 1C Rippling Muscle Disease CAV3 Caveoline LGMD 1D Myofibrillar myopathy 1 (MFM1) DES Desmine LGMD 1E DNAJB LGMD 1F TNPO3 Transportine LGMD 2A CAPN3 Calpaïne LGMD 2B Miyoshi spierdystrofie 1 (MMD1) DYSF Dysferline LGMD 2C gamma-sarcoglycanopathie SGCG Gamma-sarcoglycaan LGMD 2D alfa-sarcoglycanopathie SGCA Alfa-sarcoglycaan LGMD 2E beta-sarcoglycanopathie SGCB Beta-sarcoglycaan LGMD 2F delta-sarcoglycanopathie SGCD Delta-sarcoglycaan LGMD 2G TCAP Titin-cap (telethonine) LGMD 2H TRIM32 Tripartite motifcontaining LGMD 2I MDDGC C5 FKRP Fukutin related protein LGMD 2J TTN Titin or Connectin LGMD 2K MDDGC C1 POMT1 LGMD 2L LGMD 2M Miyoshi spierdystrofie 3 (MMD3) MDDGC C4; Fukuyama congenital muscular dystrofie; Protein O- mannosyltransferase ANO5 Anoctamine FKTN Fukutine LGMD 2N MDDGC C2 POMT2 Protein O- mannosyltransferase LGMD 2O MDDGC C3 POMGnT LGMD 2P MDDGC C9 DAG1 Dystrophin-associated glycoprotein LGMD 2Q PLEC1 Plectin Overige aandoeningen MDDGC C7 ISPD Isoprenoid synthase domain-containing protein Pompe disease; glycogen storage disease type GAA II, GSD2, acid maltase Alpha-glucosidase deficiency MDDGC: Muscular Dystrophy-Dystroglycanopathy Type C (Amberger et al., 2011) Brochure MuscleScan; versie Pagina 2 van 6

3 Duchenne Muscular Dystrophy (DMD) en Becker Dystrofie zijn beide X-gebonden recessieve spierziekten die worden veroorzaakt door mutaties in het dystrofine-gen. Het verloop van Becker Dystrofie is echter veel milder omdat dystrofine in tegenstelling tot bij DMD wel aanwezig is, maar in mindere mate of gedeeltelijk geproduceerd wordt. Wanneer er duidelijke klinische aanwijzingen zijn dat de spieraandoening wordt veroorzaakt door DMD, bieden wij de DMDx test aan die naast de sequentie ook grotere deleties en duplicaties meet. In veel gevallen is het klinische beeld minder duidelijk. GenomeScan heeft daarom MuscleScan ontwikkeld, dat naast de DMD sequentie ook de sequentie bepaalt van alle genen waarvan mutaties leiden tot eenzelfde fenotype. Het voordeel van een volledig panel is dat de ziekte veroorzakende mutatie binnen een zo kort mogelijke tijd gevonden wordt. Limb-Girdle Muscular dystrophy (LGMD) bestaat uit verschillende subtypen (1A-F en 2A-2Q). LGMD wordt verdeeld in twee hoofdgroepen op basis van de manier waarop ze overerven: Limb-Girdle type 1 en 2, voor respectievelijk autosomaal dominante en autosomaal recessieve overerving. Het merendeel van de patiënten (90%) heeft een type 2 LGMD. Elk subtype is gerelateerd aan een afwijking in een enkel gen. Er zijn mutaties in honderden loci gepubliceerd die leiden tot spieraandoeningen, zonder dat er mutatie hotspots aan te wijzen zijn. Daarom wordt voor een correcte diagnose voor elk gen de gehele coderende regio geanalyseerd om alle mogelijke afwijkingen op DNA niveau in kaart te brengen. Gennaam Chromosome Locatie Overerving Omschrijving OMIM (Gen) DMD Xp21.2-p21.1 X-gebonden Dystrofine; belangrijk onderdeel van proteine complex dat het cytoskelet van spiervezels verbindt met de extracellulaire matrix, door de celmembraan. EMD Xq28 X-gebonden Emerine is een onderdeel van de binnenste nucleaire lamina dat zorgt voor de verankering aan het cytoskelet. LMNA 1q22 AD Codeert voor Lamine A en C, structurele componenten van de nucleaire lamina MYOT 5q31.2 AD Myotiline is gelokaliseerd in de Z-disc van sarcomeren en bindt α-actinine CAV3 3p25.3 AD of AR Component van de calveolaire plasma-membranen die in de meeste celtypen voorkomen. Zorgen voor de organisatie en concentratie van bepaalde caveolineinteracterende moleculen. CAPN3 15q15.1 AR Calcium-geactiveerde neutrale protease betrokken bij het herstel en regeneratie van de spierwand DYSF 2p13.2 AR Functie in calcium-afhankelijke membraan fusies; Spiervezel herstel SGCA 17q12-q21.33 AR De Sarcoglycanen zijn onderdeel van het dystrofineglycoprotein complex; Stabiliteit van spierwand; linken het actine cytoskelet aan extracellulaire matrix. SGCB 4q12 AR Onderdeel van: Sarcoglycaan complex SGCG 13q12 AR Onderdeel van: Sarcoglycaan complex SGCD 5q33 AR Onderdeel van: Sarcoglycaan complex TTN 2q31.2 AR Connectine; in skelet- en hartspierweefsel; betrokken is bij de opbouw van spierweefsel en het leveren van mechanische weerstand TCAP 17q12 AR Uitsluitend in skelet- en hartspierweefsel. Bindt 2 Titin moleculen en verhoogt daarbij de mechanische weerstand. TRIM32 9q33 AR Ubiquitine ligase; reguleert DTNBP1. Leidt tot milde LGMD ANO5 11p14.3 AR Transmembraan glycoproteine. De functie is nog niet bepaald Brochure MuscleScan; versie Pagina 3 van 6

4 DES 2q35 AD TNPO3 7q32.1 AR DNAJB6 7q36.3 AD PLEC1 8q24.3 AR TCAP 17q12 AR Muscular dystrophy-dystroglycanopathy Type III intermediair filament. Integreert het sarcolemma, Z-disk en nucleaire membraan in sarcomeren en reguleert de sarcomeer samenstelling. Nucleaire import receptor voor serine/arginine-rijke (SR) eiwitten. Chaperone; beschermt eiwitten tegen irreversibele aggregatie tijdens de eiwitsynthese en onder cellulaire stress. Levert mechanische weerstand door crosslinken van het cytoskelet. Uitsluitend in dwarsgestreept- en hartspierweefsel; gelokaliseerd in de periferie van de Z-disk en dient daar als structureel anker en heeft een signaal functie. POMT1 9q34.13 AR O-mannosyltransferase enzym in het ER. Zorgt voor het behoud van celintegriteit en celwand rigiditeit. POMT2 14q24.3 AR O-mannosyltransferase enzym in het ER met functie in behoud van celintegriteit en celwand rigiditeit. POMGnT1 1p34 AR O-mannose beta-1,2-n-acetylglucosaminyltransferase. Participeert in O-mannosyl glycan synthese FKTN 9q31.2 AR Transmembraan glycosyltransferase dat o.a. andere α-dystroglycaan in skeletspierweefsel glycosyleert FKRP 19q13.1 AR Fukutine-gerelateerd proteine; exacte functie nog onbekend. ISPD 7p21.2 AR Isoprenoid synthase domain bevattend eiwit. Noodzakelijk voor efficiënte O-mannosylatie van α- dystroglycaan (DAG1). DAG1 3p21.31 AR Dystroglycaan; transmembraan eiwit dat de extracellulaire matrix en het cytoskelet verbindt. AR: Autosomaal Recessief AD: Autosomaal Dominant Waarom testen met MuscleScan? - Hoewel DMD, Becker en sommige vormen van LGMD op elkaar lijken, is het ziekteverloop zeer verschillend. Door de mutatie te identificeren, kan vaak voorspeld worden over welke spierengroepen aangedaan worden en hoe de progressie verloopt. - Bij een diagnose van het exacte type LGMD, kan er specifiek gelet worden op comorbiditeit die geassocieerd is met een defect in het aangedane gen. Voorbeelden zijn hart- of respiratoire afwijkingen die bij sommige typen LGMD voorkomen, evenals verschillende oogof hersenafwijkingen. - Erfelijkheidsadvies; de manier van overerving en dus de kans op kinderen met dezelfde afwijking verschilt, afhankelijk van het type spierdystrofie. - Voor de patiënt is het om psychosociale redenen belangrijk een duidelijke diagnose te stellen en inzicht te geven in de oorzaak van de aandoening. - Bij de mildere varianten waarbij er op latere leeftijd sprake is van spierzwakte, is het identificeren van een aandoening van groot belang bij de keuze van het behandelplan. Vanwege de sterke technische vooruitgang van NGS wordt deze techniek steeds goedkoper en sneller en daardoor breder toegepast. Het aantal publicaties waarin pathogene varianten gelinkt worden aan ziektebeelden neemt fors toe. Ook het aantal genen dat gerelateerd is aan het ontstaan van spierdystrofie, blijft daardoor toenemen. Doordat de MuscleScan genetische test continu aangepast wordt aan de huidige stand van zaken in de medische wetenschap, blijft MuscleScan de meest volledige en dus snelle en kosten-effectieve manier om te komen tot de juiste diagnose. Brochure MuscleScan; versie Pagina 4 van 6

5 Experimentele uitvoering Na binnenkomst van het patiëntenmateriaal vindt er een uitgebreide kwaliteitscontrole plaats op het aangeleverde genomische DNA (gdna). Door middel van hybridisatie worden alleen de coderende exonen van de MuscleScan genen geïsoleerd, inclusief de intron-exon overgangen. De Illumina HiSeq2500 bepaalt de precieze sequentie van de geselecteerde genen. Dit instrument is een uitstekende keuze bij diagnostische toepassingen vanwege zijn hoge accuratesse gecombineerd met een korte sequencingtijd van 6 dagen. De laboratorium bepalingen zoals de kwaliteitscontrole van het DNA, sample preparatie en sequencing, worden uitgevoerd in het GenomeScan laboratorium. Na een uitgebreide dataqc voeren de bioinformatici van de afdeling Klinische Genetica van het LUMC de verdere analyse uit. De genetische informatie wordt per patiënt vergeleken met referentie genomen, waardoor de genetische veranderingen specifiek voor deze patiënt worden gedetecteerd. Indien een mutatie gevonden wordt, wordt deze beoordeeld aan de hand van medische databases om de pathogeniciteit vast te stellen. Een rapport met daarin de gevonden genetische afwijking wordt door ervaren laboratoriumspecialisten opgesteld. Brochure MuscleScan; versie Pagina 5 van 6

6 Wie kan deze test aanvragen? - Klinisch genetici van alle academische ziekenhuizen - Specialisten van elk (perifeer) ziekenhuis (zowel binnen Nederland als daarbuiten) - Onderzoeksafdelingen van farmaceutische of medische bedrijven Inleveren van patiëntenmateriaal Patiëntenmateriaal kan opgestuurd worden via het aanvraagformulier onze website Bloed: 2 buizen EDTA bloed (7-10 ml); Paarse dop DNA: Verzamel 20 μg DNA in TE (10mM Tris-Cl ph 8.0, 1mM EDTA); conc. tussen 50 en 200 ng/μl. Wat is de toegevoegde waarde van GenomeScan? - Alle experimenten worden uitgevoerd volgens strikte ISO criteria. - De genetische testen zijn uitgebreid getest en gevalideerd. - GenomeScan (ontstaan uit ServiceXS) heeft meer dan 10 jaar ervaring als sequencing service provider en heeft hierdoor een gedegen kennis opgebouwd. - Klinische Genetica (LUMC) is een ISO15189 geaccrediteerd gerenommeerd academisch laboratorium, welke op jaarbasis duizenden den patiënten van een diagnose voorziet. - De verregaande samenwerking tussen GenomeScan en het LUMC zorgt dat u één loket heeft waar u terecht kunt voor de meest accurate en geavanceerde genetische analyses. Voor meer informatie neemt u contact op met: Info@GenomeScan.nl (0) Plesmanlaan 1d, 2333 BZ Leiden Brochure MuscleScan; versie Pagina 6 van 6