Μοριακή Διάγνωση της δρεπανοκυτταρικής αναιμίας

Μοριακή Διάγνωση της
δρεπανοκυτταρικής αναιμίας
Αγγελική Μπαλασοπούλου
Βιολόγος
Μονάδα Γενετικής
Κέντρο Μεσογειακής Αναιμίας
Συνεργαζόμενο Κέντρο Παγκόσμιας Οργάνωσης Υγείας
ΓΝΑ Λαϊκό
Δρεπανοκυτταρική αναιμία
 Η Δρεπανοκυτταρική αναιμία είναι μια νόσος
που κληρονομείται με αυτοσωμικό υπολειπόμενο
τρόπο.
 Αλλαγή στη δομή των αλυσίδων β-> αλλαγή της
στερεοδιάταξης-> σε συνθήκες έλλειψης
οξυγόνου -> τα ερυθρά αιμοσφαίρια έχουν
μειωμένη ευελιξία- υιοθετούν δρεπανοειδές
σχήμα -> απόφραξη των τριχοειδών> έντονος
πόνος, ευαισθησία σε λοιμώξεις, προβλήματα σε
διάφορα όργανα και σε μερικές περιπτώσεις
θάνατος.
Ιστορική αναδρομή
  Ο James B. Herrick, καρδιολόγος και καθηγητής της
Ιατρική στο Chicago, ήταν ο πρώτος που αναγνώρισε
την ασθένεια το 1910.
  Ο Herrick περιέγραψε την ασθένεια ενός ασθενή από
τις Δυτικές Ινδίες και με βάση το σχήμα των ερυθρών
αιμοσφαιρίων την ονόμασε δρεπανοκυτταρική
αναιμία (Sickle cell disease –SCD).
Herrick JB. Peculiar elongated and sickle-shaped red blood corpuscles in
a case of severe anemia. Arch Intern Med. 1910;6: 517–21.
SCD
Eρυθρά αιμοσφαλιρια ασθενούς με SCD
By Dr Graham Beards
Τύποι της SCD
Ομοζυγώτες
  HbSS
Σύνθετοι ετεροζυγώτες
  HbSC
  HbSD
  HbSE
  HbSβ+
  HbSβ0
Η κλινική διάγνωση ποικίλλει και
περιλαμβάνει:
  Αναιμία
•  Ζάλη
•  Ωχρότητα
  Λοιμώξεις
  Πόνος στα χέρια, πόδια, στέρνο, πλάτη
και στομάχι
  Ίκτερος (Κιτρίνισμα στο δέρμα, στο στόμα και στα
μάτια)
  Δυσκολία στην αναπνοή
  Διάφορα άλλα
Περιπλοκές της SCD (ποικίλλουν)
  Έμφραγμα
  Πέτρες στη χολή
  Προβλήματα στο σπλήνα
  Νέκρωση τριχοειδών
  Έλκη στα άκρα
  Πριαπισμός
  Νεφρική ανεπάρκεια
  Οξύ θωρακικό σύνδρομο
  Πνευμονική υπέρταση
  Καταστροφή αμφιβληστροειδούς
  Ανοχή, εθισμός ή ψευδοεθισμός στα οπιοειδή
Treatment
 Conventional strategies
 Antibiotics
 Vaccination
 Pain management
 Blood transfusions
 Iron detoxification
 Treatment of accompanying symptoms
 Hydroxyurea (HU)
 Transplantation
 Bone marrow (encouraging results)
 Stem cells
 Gene therapy (research level)
Οι φορείς της SCD χαρακτηρίζονται από το
πλεονέκτημα του ετεροζυγώτη που τους
προσδίδει πλεονέκτημα επιβίωσης έναντι στο
Plasmodium falciparum που προκαλεί την
ελονοσία
  Απαντώνται στην Αφρική, στην Καραϊβική στη
Νοτιοανατολική Ασία, στη Λατινική Αμερική, στις
μεσογειακές χώρες και στην Ινδία
  Ωστόσο λόγω μετανάστευσης περιστατικά
εμφανίζονται και στην Κεντρική & Βόρειο Ευρώπη
καιθώς και στη Βόρεια Αμερική.
About 4 million people estimated to be affected worldwide
Συχνότητα φορέων
Εθνική ομάδα
Συχνότητα φορέων
Αφροαμερικανοί
1 in 5 - 10
Μεσογειακοί
1 in 40
Γενετική βάση της SCD
Η SCD είναι αυτοσωμική υπολειπόμενη κληρονομική
διαταραχή που οφείλεται σε μια σημειακή μεταλλαγή
στο γονίδιο της β-σφαιρίνης (κωδικόνιο 6: Glu ->Val)
Δομική αλλαγή στη σφαιρίνη β
Η αποξυγονωμένη HbS σχηματίζει πολυμερείς ινώδεις δομές
Καταστροφή του ερυθρού αιμοσφαιρίου-> αναιμία
Παράδειγμα κληρονόμησης I
SCD chromosome
normal chromosome
Carriers
(heterozygosity)
Normal
Parents
Children
Healthy carrier
Healthy carrier
unaffected
unaffected
Παράδειγμα κληρονόμησης ΙI
affected chromosome
normal chromosome
One Parent SCD
carrier & the other βThal carrier
Children
Compound
Heterozygosity
(SCD, HbSβ)
SCD or β-Thal
carriers
Normal
& Απώλεια φυσιολογικών αλυσίδων β & περίσσεια των
αλυσίδων βS ως αποτέλεσμα της σημειακής μεταλλαγής.
  Μεταλλαγή σε ένα αλληλόμορφο φορέας της SCD “Φυσιολογικό άτομο”
  Μεταλλαγή βS σε δύο αλληλόμορφα ασθενής με SCD θεραπευτική ανάλογα με τα συμπτώματα
  Μεταλλαγή βS στο ένα αλληλόμορφο και β στο άλλο
αλληλόμορφο SCD / βThal σύνθετος ετεροζυγώτης θεραπευτική ανάλογα με τα συμπτώματα
Μεθοδολογία ανάλυσης
μεταλλαγών
  ARMS
  Ανάλυση με τη χρήση περιοριστικών
ενδονουκλεασών
  Αλληλούχιση
  Ανάλυση DGGE / DHPLC
  Real Time PCR / Ανάλυση HRM
  Αντίστροφο στύπωμα κηλίδας (Reverse dot blot )
Πρόληψη
Είναι προς το παρόν η
αποτελεσματικότερη
στρατηγική αντιμετώπισης
της SCD παγκοσμίως
Στρατηγικές Πρόληψης
• 
Εκπαίδευση – Ενημέρωση Ευαισθητοποίηση.
– 
– 
• 
• 
• 
• 
κοινού
Επαγγελματιών Υείας
Έλεγχος του πληθυσμού (εντοπισμός
φορέων).
Γενετική συμβουλευτική.
Προγεννητικός έλεγχος και δυνατότητα
‘θεραπευτικής’ διακοπής της κύησης
Προεμφυτευτική διάγνωση
Οργάνωση πληθυσμιακού ελέγχου
(Εθνικό Πρόγραμμα Πρόληψης)
 Κέντρο Αναφοράς Πρόληψης Θαλασσαιμίας &
Δρεπανοκυτταρικής Νόσου (πρώην Κέντρο
Μεσογειακής Αναιμίας), Γ.Ν.Α. ‘Λαϊκό’
(Μονάδες Αιματολογικού ελέγχου, Γενετικής ανάλυσης και
Προγεννητικού ελέγχου εμβρύου)
 2 2 Περιφερειακές Μονάδες Αιματολογικού
ελέγχου
(κατανεμημένες σε περιφερειακά Νοσοκομεία όλης της χώρας)
Εργαστηριακή Διάγνωση
Oι φορείς έχουν:
  φυσιολογικές τιμές στην γενική αίματος
  35-40% HbS στην ηλεκτροφόρηση /ανάλυση HPLC της
αιμοσφαιρίνης
Επιβεβαίωση διάγνωσης με:
  Ηλεκτροφόρηση με ισοηλεκτρική εστίαση (IEF)
  Τέστ δρεπάνωσης
  Παρατήρηση δρεπανοκυττάρων στο δείγμα
  Επιβεβαίωση με ανάλυση DNA
Ενημέρωση για:
  πιθανότητα κινδύνου απόκτησης
πάσχοντος παιδιού
  Πιθανή κλινική εικόνα της νόσου
  Δυνατότητες ελέγχου του εμβρύου
(προγεννητικός έλεγχος νωρίς κατά την
κύηση και δυνατότητα ‘θεραπευτικής’
διακοπής της κύησης, προεμφυτευτικός
έλεγχος ).
  Δυνατότητες θεραπείας πάσχοντος
παιδιού
Ψυχολογική Υποστήριξη
Με β
μεταλ άση τις
λαγές
γονέω των
ν
Γενετική Συμβουλευτική
Προγεννητικός έλεγχος
Aμνιοκέντηση
16-17w
Βιοψία χοριονικών λαχνών
10-12w
Ανάλυση του γενετικού
υλικού του εμβρύου για
τις υποκείμενες
μεταλλαγές των γονιδίων
της β-σφαιρίνης (βS
κ.α.), ανάλογα με τις
ταυτοποιημένες
μεταλλαγές των γονέων
Μή επεμβατικές μέθοδοι
προγεννητικής διάγνωσης
  Εμβρυϊκά κύτταρα
(από το περιφερικό
< 8w
αίμα της μητέρας)
  Εμβρυϊκό DNA (από
το περιφερικό αίμα
της μητέρας)
Ανάλυση του γενετικού
υλικού του εμβρύου για
τις υποκείμενες
μεταλλαγές των γονιδίων
της β σφαιρίνης,
ανάλογα με τις
ταυτοποιημένες
μεταλλαγές των γονέων
SCD: «μονογονιδιακή» ασθένεια?
Τροποποιητικοί παράγοντες
 Συγκληρονόμηση με α-θαλασσαιμία (μειώνει τα επίπεδα της HbS)
 Παρουσία εμβρυϊκής αιμοσφαιρίνης HbF (ο σημαντικότερος
τροποποιητής, μειώνει τα επίπεδα της
HbS). Στην ομάδα αυτή
συμπεριλαμβάνεται η κληρονομική παραμονή της HbF (γονότυπος
HbS-HPFH ->20% HbF -> ασυμπτωματικοί) και SNPs που
επηρεάζουν την επαγωγή της
 Μόρια που αναδομούν τη χρωματίνη (επιγενετικές αλλαγές
συσχετίζονται με το περιβάλλον)
 SNPs που επηρεάζουν το μονοπάτι TGF-β/Smad/BMP.
συμπεράσματα
 Η γ ε ν ε τ ι κ ή α ν ά λυ σ η ( τα υ τοπο ί η σ η τω ν
υποκείμενων μεταλλαγών) είναι απαραίτητη για την
ασφαλή διάγνωση, γενετική συμβουλετική και
προγεννητικό έλεγχο της SCD.
 Η ανάπτυξη της τεχνολογίας αναμένεται να
αυξήσει την ευαισθησία, την ταχύτητα και την
ασφάλεια των αποτελεσμάτων με την προοπτική της
εφαρμογής μεθόδων μη επεμβατικού προγεννητικού
ελέγχου και την ανάπτυξη ασφαλών προσεγγίσεων
γονιδιακής θεραπείας.
Papers / web links.
Genetic modifiers of sickle cell disease. Steinberg MH,
Sebastiani P. Am J Hematol. 2012 87:795-803. doi:
10.1002/ajh.23232.
SCD
http://www.hematology.org/Patients/Blood-Disorders/
Anemia/5228.aspx
SCD
"$$##
#
$%$
$
(''#
HbVar database
http://globin.bx.psu.edu/hbvar/menu.html
Ithanet portal
http://www.ithanet.eu

Download Report