Prim. MUDr. Vladimír Gregor Lékařská genetika Prim. MUDr. Vladimír Gregor Oddělení lékařské genetiky Fakultní Thomayerova nemocnice, Praha Katedra lékařské genetiky Institut postgraduálního vzdělávání ve zdravotnictví, Praha

Johann Gregor Mendel 1822 – 1884 kněz, opat kláštera augustiniánů v Brně Mendelovy zákony 1865

Nauka o dědičnosti a proměnlivosti živých organismů Genetika Nauka o dědičnosti a proměnlivosti živých organismů Dědičnost – přenos druhových vlastností z generace na generaci Proměnlivost (variabilita) – vlastnosti příslušníků téhož druhu se liší od ostatních individuálními odchylkami

Úkoly lékařské genetiky 1. Stanovení diagnózy – a) u postižených b) diagnostika presymptomatická c) diagnostika prenatální 2. Stanovení prognózy – a) u dosud zdravých b) u nenarozených 3. Možnosti prevence – a) primární b) sekundární 4. Terapie – a) léčba příznaků choroby b) genová terapie

Klasifikace genetických chorob: 1. chromozomální aberace (numerické, strukturní) 2. monogenní (AD, AR, XR, XD) 3. mitochondriální 4. polygenní - multifaktoriální

Cytogenetika Chromozom – stužkovitý útvar tvořený kyselinou deoxyribonukleovou - DNA Karyotyp – soubor chromozomů jádra somatické buňky, u člověka 46 chromozomů = 2n – diploidní počet v pohlavní buňce 23 chromozomů = n – haploidní počet

Karyotyp Muž 46,XY Žena 46,XX

Chromozomální aberace (abnormity) A. Vrozené – 1. Numerické – odchylky počtu a) polyploidie – změna celé sady (3n, 4n) b) aneuploidie – např. trizomie – 2n+1 2. Strukturální – odchylky tvaru a) jednoho chromozomu b) více chromozomů – translokace B. Získané – zlomy, chromatidové výměny, dicentrické s prsténcové chromozomy

Chromozomální syndromy Numerické – Downův syndrom Edwardsův syndrom Patauův syndrom Turnerův syndrom Klinefelterův syndrom Syndrom tří X Syndrom dvou Y Strukturní – Cri du chat – syndrom kočičího křiku

Downův syndrom - Trizomie chromozomu 21 – 47,XX(XY),+21 Fenotyp – mongoloidní facies mentální retardace krátké prsty „opičí rýha“ na dlani malá postava vrozená srdeční vada ve 40 %

Edwardsův syndrom Trizomie chromozomu 18 – 47,XX(XY),+18 Fenotyp – protažená okcipitální část lebky nízko posazené boltce abnormální překřížení prstů těžká mentální retardace často vrozená srdeční vada pupeční kýla malformace dalších orgánů

Patauův syndrom Trizomie chromozomu 13 – 47,XX(XY),+13 Fenotyp – mikrocefalie dysmorfické rysy obličeje malformace uší těžká mentální retardace často vrozená srdeční vada rozštěp rtu a patra malformace dalších orgánů (CNS, ledvin, pohlavních orgánů)

Turnerův syndrom Monozomie chromozomu X – 45,X Fenotyp – malý vzrůst sterilita – degenerace ovarií chybění sek. pohlavních znaků často vrozená srdeční vada pterygium colli malformace ledvin norm. inteligence

45,X – Turnerův sy

Syndrom XXX – superfemale Trizomie chromozomu X – 47,XXX Fenotyp – většinou vyšší postava někdy poruchy učení někdy pozdější menarché někdy poruchy fertility Často náhodný nález

Klinefelterův syndrom Trizomie pohl. chromozomů – 47,XXY Fenotyp – vyšší vzrůst sterilita – atrofie testes sek. pohlavní znaky někdy ženského typu někdy v pubertě gynekomastie

47,XXY- Klinefelterův sy

Syndrom XYY - supermale Trizomie pohl. chromozomů – 47,XYY Fenotyp – vyšší vzrůst poruchy chování, učení fertilita většinou normální, někdy ale poruchy fertility

Strukturální aberace 1. jednoho chromozomu - delece – ztráta části chromozomu - duplikace – přítomnost kopií části chromozomu - inverze – přetočení části chromozomu o 180 st. 2. více chromozomů - reciproké - Robertsonské

Reciproká translokace 46,XY,t(2;18)

Reciproká translokace der(2) der(18) Chr.2 Chr.18 Nositel balancová translokace Parciální trisomie + parciální monosomie Parciální trisomie + parciální monosimie Normální 3:1

Robertsonská translokace 45,XX,t(13;14)

Robertsonská translokace Chr.14 Chr.13 Chr.14 Chr.13 Normální Nositel balancová translokace Trisomie chr.13 Monosomie chr.13 Monosomie chr.14 Trisomie chr.14

Genetické poradenství Cíl: prevence dědičných chorob - presymptomatická diagnostika - prekoncepční péče - genetické screeningové programy - prenatální diagnostika

Genetické poradenství = proces komunikace s rodinou, zaměřený na problémy výskytu nebo rizika výskytu genetické choroby v rodině Úkoly: stanovení diagnózy, prognózy pro postiženého, rizik pro další členy rodiny, event.možnosti léčby, prevence

Indikace: Známá nebo susp.dědičná choroba u pacienta nebo v jeho rodině Vrozené vývojové vady Mentální retardace Vyšší věk matky, atypie biochemického nebo ultrazvukového skreeningu u těhotné Familiární výskyt nebo časný nástup nádorového onemocnění Opakované spontánní aborty Expozice teratogenu Příbuzenské sňatky

Primární a sekundární prevence genetických chorob

Primární (prekoncepční) - zamezení vzniku choroby omezení reprodukce prekoncepční péče - gynekologická - suplementace vitaminy - úprava medikace - ochrana před mutageny a teratogeny

Sekundární - prenatální diagnostika – diagnostika již vzniklé choroby (vady) Je zaměřená na: Odhalování chromozomálních aberací Diagnostiku postižení na úrovni genu Odhalování vad diagnostikovatelných ultrazvukem

Prenatální diagnostika biochemický screening ultrazvuk cytogenetika a molekulární genetika fetální terapie

Metody prenatální diagnostiky Metody pro plod neinvazivní Metody pro plod invazivní Jiné: Detekce fetálních buněk v mateřské krvi Preimplantační genetická diagnostika

Metody prenatální diagnostiky Metody pro plod neinvazivní: genetická konzultace ultrazvukové vyšetření biochemické vyšetření z krve matky

Metody prenatální diagnostiky Metody pro plod invazivní: Amniocentéza Biopsie choria - CVS Kordocentéza – odběr krve z pupečníku

Screening a neinvazivní metody v I. trimestru těhotenství biochemické vyšetření z krve matky: PPAP-A ( pregnancy associated plasma protein A) volná podjednotka hCG ultrazvukové vyšetření přítomnost plodového vejce a jeho morfologie datace těhotenství, nuchální prosvětlení (NT), nosní kost

NT- nuchální translucence 10.-14. týden 70% plodů s +21 75% plodů s +13, +18 60% plodů se srdeční vadou

Nuchální translucence

Screening a neinvazivní metody ve II. trimestru těhotenství biochemické vyšetření z krve matky: Double test: AFP, hCG Triple test: AFP, hCG, uE3 AFP – alfafetoprotein hCG - lidský choriogonadotropin uE3 - volný estriol

Double test: AFP, hCG Triple test: AFP, hCG, uE3 AFP - VVV nekryté kůží, 45,X0 AFP  uE3 hCG riziko + 21 AFP  uE3  hCG riziko + 18 výpočet rizika: biochemické hodnoty, gestační stáří, věk matky, hmotnost matky riziko 1 : 250 - invazivní vyšetření

Ultrazvukové vyšetření

Ultrazvukové vyšetření detekce strukturálních defektů: ( anencefalus, hydrocefalus, spina bifida,omfalokéla, gastroschíza, defekty srdečního septa ) defekt jako součást syndromu nepřímé UZ markery: množství plodové vody hydrops plodu (+21, X) atrézie duodena ( +21) zkrácení femuru ( +21)

3D- ultrazvuk

Metody pro plod invazivní 1) odběr plodové vody- amniocentéza (AMC) amniové bb. - kůže, ústní dutina, moč. měchýř 15. -18. týden standardně (riziko SA > 0,5%)

Indikace k amniocentéze riziko screeningu 1:250 a vyšší patologický nález na UZ věk matky nad 35 (40) let balancovaná chromozomální aberace rodiče psychologická indikace

AMNIOCENTÉZA Výhody AMC: vysoká spolehlivost - vyšetření embryonálních buněk nízké riziko kontaminace vysoká úspěšnost kultivace Nevýhody AMC: doba dodání výsledku 14 dní

Vyšetření metodou metodou FISH (Fluorescence in situ hybridization) X, Y, 13, 18, 21

2) vyšetření buněk choriových klků – CVS chorionic villus sampling Výhody: odběr 11. - 14. týden Nevýhody: vyšetření extraembryonální tkáně  riziko diskrepance nálezu! někdy nutnost ověření AMC, fetální krev

CVS a amniocentéza

3) vyšetření fetální krve - kordocentéza odběr z pupečníku riziko SA 2-5% rychlý výsledek ( do 1 týdne ) Indikace: pozdní záchyt defektu na UZ ověření nejasného výsledku AMC ověření patologického nález CVS

Prenatální diagnostika v ČR, 1994 - 2006

Prenatální diagnostika v ČR, 1994 - 2006

Vrozené vady 1 2006 ukončené neukončené neznámo celkem anencefalie 22 encefalokéla 11 1 hydrocefalus 23 3 25 spina bifida 37 jiné vady CNS 6 srdeční vady 52+37 35+6 87+43 rozštěp rtu/patra 4+10 21+1 25+11 ageneze (hypoplázie) ledvin 15 21 cystické ledviny 13 24 36 hydronefróza 7 44 jiné vady močového traktu 9

Vrozené vady 2 2006 ukončené neukončené neznámo celkem redukční deformity končetin 5 8 13 jiné vady končetin 2 15 17 osteochondrodysplázie 20 4 24 brániční kýla 7 12 omfalokéla 17+12 3+1 20+13 gastroschíza 3 18 hydrops fetalis 9 hygroma colli mnohočetné vrozené vady 11 chromosomální aberace 322 124 487 ostatní vrozené vady 46 41 93 Celkem 667 353 1020

Prenatální diagnostika v roce 2006 Ukončené+neukončené

Aberace 2006 ukončené neukončené neznámo celkem Downův syndrom 164 7 171 Edwardsův syndrom 52 4 56 Patauův syndrom 19 jiné trisomie a derivované chromosomy 18 25 marker chromosomy 2 9 11 triploidie a polyploidie 21 1 22 delece (částečné monosomie) 8 12 balancované translokace 72 76 inverze chromosomů Turnerův syndrom 27 34 syndrom XXX 3 6 Klinefelterův syndrom 10 syndrom XYY jiné gonosomální aberace Celkem 322 124 41 487

Prenatální diagnostika chromozomálních aberací v roce 2006 Ukončené + neukončené