11 ς 2015 3 28 ομ 4 μαρίνα κλεάνθους αιμοσφαιρινοπάθειες

ΠρογεννητικήΔιάγνωσηΑιμοσφαιρινοπαθειών
ΝέεςΜεθοδολογίες
Μαρίνα Κλεάνθους
Αν. Καθηγήτρια, Διευθύντρια,
Τμήμα Μοριακής Γενετικής Θαλασσαιμίας,
Ινστιτούτο Νευρολογίας και Γενετικής Κύπρου.

ΠΡΟΓΕΝΝΗΤΙΚΗ ΔΙΑΓΝΩΣΗ
ΑΙΜΟΣΦΑΙΡΙΝΟΠΑΘΕΙΩΝ:
Νέες Μεθοδολογίες
11ο Επιμορφωτικό Επιστημονικό Συνέδριο Βιολόγων ΟΕΛΜΕΚ
Βιολογία: Από την Υγεία μέχρι την Βιοποικιλότητα
ΜΑΡΙΝΑ ΚΛΕΑΝΘΟΥΣ
ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΝΕΥΡΟΛΟΓΙΑΣ & ΓΕΝΕΤΙΚΗΣ ΚΥΠΡΟΥ
ΚΛΕΑΝΘΟΥΣ ΜΑΡΙΝΑ ΠΡΟΓΕΝΝΗΤΙΚΗ ΔΙΑΓΝΩΣΗ ΑΙΜΟΣΦΑΙΡΙΝΟΠΑΘΕΙΩΝ:ΝΕΕΣ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΕΣ 6
28 Μαρτίου 2015, Λευκωσία,Κύπρος

Επισκόπηση
 Προγεννητική διάγνωση με CVS
 Μη επεμβατική προγεννητική διάγνωση
 Προεμφυτευτική γενετική διάγνωση
 Νέες μεθοδολογίες
7ΚΛΕΑΝΘΟΥΣ ΜΑΡΙΝΑ ΠΡΟΓΕΝΝΗΤΙΚΗ ΔΙΑΓΝΩΣΗ ΑΙΜΟΣΦΑΙΡΙΝΟΠΑΘΕΙΩΝ:ΝΕΕΣ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΕΣ

Προγεννητική Διάγνωση
β-θαλασσαιμία
α-θαλασσαιμία
 Hb Bart’s Hydrops Fetalis
 Σοβαρές μορφές αιμοσφαιρινοπάθειας H
Άλλες αιμοσφαιρινοπάθειες(π.χ. HbS)
Για ζευγάρια που έχουν πιθανότητα να αποκτήσουν παιδιά με πολύ σοβαρές γενετικές
ασθένειες.

Προγεννητικός Έλεγχος
9
Amniocentesis
CVS: Chorionic Villus Sampling
 Εντοπισμός ζευγαριών με ρίσκο
 Πληθυσμιακόςέλεγχοςγια ανίχνευση των φορέων
 Έγκυες
 Οικογενειακό ιστορικό
 Γενετικές συμβουλές
 Βιοψία πλακούντα (CVS)
 Γενετική διάγνωση
 Τεκμηριωμένη επιλογή στους υποψήφιουςγονείς
ΚΛΕΑΝΘΟΥΣ ΜΑΡΙΝΑ ΠΡΟΓΕΝΝΗΤΙΚΗ ΔΙΑΓΝΩΣΗ ΑΙΜΟΣΦΑΙΡΙΝΟΠΑΘΕΙΩΝ:ΝΕΕΣ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΕΣ
Biopsy Approaches
 Amniocentesis 2nd Trimester (15th-20th week)
 CVS 1st Trimester (11th week)
CVS miscarriage risk < 1%

Προγεννητική Έλεγχος
Απομόνωση DNA και Μοριακή Διάγνωση
MATERNALTISSUE
CHORIONIC
VILLI
BLOOD CLOT
(Maternal origin)
Απομόνωση
DNA
Απομόνωση
DNA
Προσδιορισμός
μεταλλάξεωνγονέων
Προσδιορισμός
γονότυπου του
εμβρύου
Συλλογή αίματος
από γονείς

Συνολικά Αποτελέσματα Προγεννητικής Διάγνωσης
Αιμοσφαιρινοπαθειών στη Κύπρο
11
• β-thalassaemias 3284
 Normal 802
 Heterozygote 1665
 Thalassaemic 817
• Thalassaemic
Newborns
76
• α-thalassaemia 78
0
10
20
30
40
50
60
1991 CVS
1981 Cordocentesis
1977
Περίοδος: 1991 - 2014
50 thalassaemics
per year
5 thalassaemics
per year
No prevention Prevention

Εξωκυτταρικό Εμβρυϊκό DNA στο Μητρικό Πλάσμα
13
DenisLo et al, 1997

Εφαρμογές ΜΕΠΔ
Κλινικές Εφαρμογές
Προσδιορισμόςτου Rhesus του εμβρύου σε Rhesus αρνητικέςεγκύους
(αιμολυτικήασθένειατωννεογνών)
Προσδιορισμόςτου φύλου του εμβρύου για X-φυλοσύνδετεςασθένειες
ΜΕΠΔ για ανευπλοειδίες με NGS (Χρωμ. 21, 18 και 13 εμπορικά διαθέσιμομε
κόστος €500)
Ερευνητικές μελέτες
Μονογονιδιακέςασθένειες(π.χ. β-θαλασσαιμία, Κυστική ίνωση)
Ανωμαλίεςκύησης (Προεκλαμψία,πρόωρος τοκετός)

ΜΕΠΔ για β-Θαλασσαιμία
ΔΥΣΚΟΛΙΕΣ:
Ποιότητα εμβρυικού DNA στο πλάσμα
Το απομονωμένο DNA είναι κυρίως μητρικό
(~10% εμβρυϊκό)
Μητρικό και εμβρυικό DNA παρόμοιο
Πολλοί γονείς φέρουν ίδιες μεταλλάξεις
ΠΡΟΚΛΗΣΕΙΣ:
Αξιόπιστος προσδιορισμός πατρικού
αλληλομόρφου
Αξιόπιστος προσδιορισμός μητρικού
αλληλομόρφου
N/IVS1-110N/IVS1-110
N/IVS1-110
N/N
IVSI-110/IVSI-110
N/IVS1-110N/IVS1-6
N/IVS1-110
N/N
N/IVSI-6
IVSI-110/IVSI-6

Επιλογή πολυμορφισμών (SNPs) με ψηλό βαθμό ετεροζυγωτίας
στον Κυπριακό Πληθυσμό
16
 130 SNPs στο γονιδιακό τόπο της β-σφαιρίνης
(http://www.ncbi.nlm.nih.gov)
 75 τυχαία επιλεγμένα δείγματα
 Sequenom® MALDI-TOFF Mass Array
 49 SNPs με βαθμό ετεροζυγωτίας > 6% επιλέχθηκαν
για ΜΕΠΔ

 Illumina Solexa Platform (HiSeq2000) in collaboration
with Erasmus Medical Centre (Rotterdam)
 ~1 million reads/sample
 5% minor allele 50 000 molecules
Μέθοδος - Στοχευμένη NGS
 Primer design for 4 SNPs (150-250bp)
 PCR Amplification (3 replicates)
 PCR product purification
 Cluster generation by bridge amplification
 Sequencing by synthesis
 Bioinformatics analysis
17
NGS για την Ανάλυση του Εξωκυτταρικού Εμβρυϊκού DNA στο
Μητρικό Πλάσμα

Ανάλυση Εξωκυτταρικού DNA Μητρικού Πλάσματος με NGS
 Illumina Solexa Platform, (HiSeq2000)
 10 οικογένειες, 4 SNPs
 ΜΕΠΔ 8/10 με ανάλυση απλοτύπων
NIPD: Normal or β-thal trait
SNP1 SNP2 SNP3 SNP4
c c g ND
c c g ND
SNP1 SNP2 SNP3 SNP4
SNP1 SNP2 SNP3 SNP4
βthal c g t
Normal t c g
c c g
t c g
ND
Normal
N/IVS1-110N/IVS1-6
Mat plasma
European Journal of Human Genetics, 2013

Προεμφυτευτική Γενετική Διάγνωση (ΠΓΔ)
 Εξωσωματική γονιμοποίηση (In vitro
fertilization - IVF) για δημιουργία εμβρύων
 Έλεγχος 1-2 κυττάρων του εμβρύου
 Επιλογή των υγειών εμβρύων για
μεταφορά στη μήτρα
 Πρώτη ΠΓΔ (Handyside et al, 1990)
 Χιλιάδες παιδιά έχουν γεννηθεί μετά από
ΠΓΔ
19
• ΣΤΑΔΕΙΑ
• Συμβουλευτική
• Επαγωγή ωορρηξίας
• Συλλογή ωοκυττάρων
• Γονιμοποίηση με ICSI
• Βιοψία εμβρύου
• Γενετική διάγνωση
• Μεταφορά1-2 κατάλληλωνεμβρύων
• Επιβεβαίωση κύησης
• Προγεννητική διάγνωση (κατευθυντήριες
γραμμέςαπό ESHRE)

Επαγωγή Ωορρηξίας και Συλλογή Ωαρίων
 Ελεγχόμενη διέγερσητων ωοθηκών με τη
χρήσητης ωοθυλακιοτρόπου ορμόνης
προκειμένου να εξασφαλιστεί η πολλαπλή
ανάπτυξη ωοθυλακίων
 Η λήψη των ωαρίων πραγματοποιείται
διακολπικά υπό υπερηχογραφική
καθοδήγηση

Εξωσωματική Γονιμοποίηση
 Ενδοωαριακή έγχυση σπερματοζωαρίου (Intracytoplasmic sperm injection - ICSI)
 Σχηματισμός προπυρήνων (+ 2ο πολικό σωμάτιο)
 Σύντηξη προπυρήνων
 Σχηματισμός ζυγωτού

Βιοψία Εμβρύου
Βιοψίαπολικού σωματίου Βιοψίαβλαστομεριδίου(Ημέρα 3) Βιοψίατροφοβλάστη (Ημερα 5)

Μοριακή Διάγνωση
23
HBB HBD HBG1 HBG2 HBE1
DIIS2362
4852169-4852366
DIIS1243
5049068-5048932
DIIS4891
5191026-5190926
DIIS1338
5927976-5928210
DIIS1323
626918-6216738
Exon 1 IVS I Exon 2 IVS II Exon 3
Efficiency > 92%
ADO 1-3%
1. C. Vrettou etal , (1999) Prenat.Diagn.19: 1209 – 1216
2. Zachakietal, Hemoglobin 2011;35(1):56-66
3. Claudia etal. Prenat.Diagn.2009: 29: 50-56
β-gene
STRs
1st PCR:
β-globingene
5 β-Locus STRs

Μεταλλάξεις β-Θαλασσαιμίας και Ανάλυση
Πολυμορφισμών (STR)
24
Mother
Father
Child 1 A
Child 1B
N/IVSI-110)
N/N

ΠΓΔ για
β-Θαλασσαιμία
200
123
IVSI-110
115
243
184
I
209
119
N
111
251
182
II
B-THAL
200
119
N
115
247
182
III
206
121
N
108
243
188
IV
D11S2362
D11S1243
HBB
D11S4891
D11S1338
D11S1323
HBB
STR MARKER
200
119
N
115
251
182
V
203
123
N
115
249
188
VI
203
119
N
115
243
182
VII
B-THAL
200
123
IVSI-110
115
243
184
I
206
121
N
108
243
188
IV
B-THAL
200
119
N
115
251
182
V
206
123
IVSI-110
115
243
182
VIII
B-THAL
200
123
IVSI-110
115
243
184
I
206
123
IVSI-110
115
243
182
VIII
B-THAL
200
119
N
115
251
182
V
B-THAL
206
121
N
108
243
188
IV
B-THAL
206
121
N
108
243
188
IV
B-THAL
206
123
IVSI-110
115
243
182
VIII
B-THAL
200
123
IVSI-110
115
243
184
I
206
123
IVSI-110
115
243
182
VIII
206
123
IVSI-110
115
243
182
VIII

ΠΓΔ για Θαλασσαιμία με Παράλληλο Έλεγχο Ιστοσυμβατότητας
(HLA Typing)
 Εφαρμόζεται σε ζευγάρια με θαλασσαιμικό παιδί
 ΠΓΔ για επιλογή και μεταφορά στη μήτρα εμβρύων που είναι υγιή και
ταυτόχρονα ιστοσυμβατά με θαλασσαιμικό παιδί της οικογένειας
 Στη γέννηση συλλέγεται αίμα ομφάλιου λώρου από το νεογέννητο και
απομονώνονται αιμοποιητικά βλαστικά κύτταρα
 Τα βλαστικά αιμοποιητικά κύτταρα μεταμοσχεύονται στο θαλασσαιμικό παιδί
και εγκαθίστανται στο μυελό των οστών
 Επανασύσταση της αιματοποίησης ήταν επιτυχημένη σχεδόν σε όλες τις
περιπτώσεις που δημοσιεύτηκαν

ΠΓΔ για
β-Θαλασσαιμία
και τυποποίηση HLA
MHC - Chr6p21
Σε 3.6 Mb βρίσκονται 224 HLA
γονίδιακαι ψευδογονίδια

Προεμφυτευτική Γενετική Διάγνωση στην Κύπρο
Περίοδος: 2005-2014
Disease Cases Pregnancies
 HBB 195 58
 HBB – HLA 3 0
 HBA 4 1
 Tay Sachs Disease (TSD ) 1 1
 SDHB autosomal paragaglioma 2 1
 Huntington'sDiseases (HD) 1 0
 Charcot-Marie-Tooth type 1A 1 1
 Cystic Fibrosis (CF) 1 1
 Total 208 63

Νέες Μεθοδολογίες στη Προγεννητική Διάγνωση
 Νέες τεχνικές προσδιορισμού μεταλλάξεων (π.χ. Real Time-PCR, MLPA, NGS)
 Νέες τεχνολογικές εξελίξεις που σχετίζονται με την υποβοηθούμενη αναπαραγωγή (ICSI, Laser,
διαλογή σπέρματος, vitrification)
 NGS στη ΠΔ για αιμοσφαιρινοπάθειες – χρωμοσωμικές ανωμαλίες– γενετικοί τροποποιητικοί
παράγοντες
 Περισσότερες πληροφορίεςστους υποψήφιουςγονείς
 Απόπρογεννητική γενετική διάγνωση στη προγεννητική γενωμική διάγνωση

Νέα Εποχή στη Προγεννητική Διάγνωση
Εξατομικευμένες Θεραπείες για το Έμβρυο
 Συγκριτικέςμελέτες σε έμβρυα Genomics, transcriptomics, proteomics, methylomics
(omics)
 Κατανόηση της παθοφυσιολογίας και εξέλιξης των ασθενειών στα διάφορα στάδια
ανάπτυξης του εμβρύου
 Ανάπτυξη εξατομικευμένωνθεραπειών για το έμβρυο ή το νεογέννητο
30
Στο παρόν, η ΠΔ παρέχει μια
τεκμηριωμένηεπιλογή για τους
υποψήφιους γονείς
Στο μέλλον, τα δεδομένα/υλικό από την ΠΔ
θα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για
εξατομικευμένεςθεραπείες των εμβρύων
ΚΛΕΑΝΘΟΥΣ ΜΑΡΙΝΑ ΠΡΟΓΕΝΝΗΤΙΚΗ ΔΙΑΓΝΩΣΗ ΑΙΜΟΣΦΑΙΡΙΝΟΠΑΘΕΙΩΝ: ΝΕΕΣΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΕΣΕς

Περίληψη
 Η κύρια μέθοδος που χρησιμοποιείται στη ΠΔ των αιμοσφαιρινοπαθειών βασίζεται
στην ανάλυση βιοψίας πλακούντα (CVS)
 Η ΜΕΠΔ αναμένεται να αντικαταστήσει σύντομα τη συμβατική μέθοδο
 Μια άλλη επιλογή για ορισμένα ζευγάρια είναι η ΠΓΔ
 ΠΓΔ-HLA μια ελκυστική θεραπευτική προσέγγιση, αλλά όχι μια γρήγορη λύση
 Χρησιμοποίησηνέων τεχνολογιών (π.χ. NGS, ψηφιακό PCR)
 Συνεχής παραγωγή νέων δεδομένων omics για το έμβρυο - ασθένειες
 Νέος στόχος ΠΔ: Παροχή στοιχείων για την εφαρμογή νέων και εξατομικευμένων
θεραπειών για το έμβρυο ή το νεογέννητο

Η ομιλία σε φιλμάκι
ΔιάλεξηΜαρίναςΚλεάνθους
http://www.biosyn-oelmek.org/
Ιστοσελίδα Συνδέσμου Βιολόγων ΟΕΛΜΕΚ
http://www.biosyn-oelmek.org/?page_id=352
youtube
https://www.youtube.com/watch?v=WT59sODFJkk
facebook Βιολόγων
https://www.facebook.com/groups/670297819664373/1088887251
138759/?comment_id=1089101171117367&ref=notif&notif_t=like

11 ς 2015 3 28 ομ 4 μαρίνα κλεάνθους αιμοσφαιρινοπάθειες

Recommandé

Recommandé

Contenu connexe

Tendances

Tendances (20)

En vedette

En vedette (6)

Similaire à 11 ς 2015 3 28 ομ 4 μαρίνα κλεάνθους αιμοσφαιρινοπάθειες

Similaire à 11 ς 2015 3 28 ομ 4 μαρίνα κλεάνθους αιμοσφαιρινοπάθειες (20)

Dernier

Dernier (20)

11 ς 2015 3 28 ομ 4 μαρίνα κλεάνθους αιμοσφαιρινοπάθειες