Genetski markeri
u bolestima bubrega
I. Novaković
Institut za humanu genetiku
Genetička osnova bolesti

Hromozomske aberacije

Monogenske bolesti
• AD, AR
• XD, XR

Poligenske bolesti
Rodoslovna stabla
muškarac
žena
brak u srodstvu
dvojajčani blizanci
nepoznat pol
jednojajčani blizanci
brak
aficirana osoba
mrtva osoba
prenosilac X-vezane
recesivne osobine
bez potomstva
heterozigot za
mutaciju koja se
prenosi autozomima
proband
Genetički testovi kod monogenskih
bolesti bubrega

Precizna dijagnoza
• praćenje, terapija

Genetički savet, prenatalna dijagnostika

Presimptomatska dijagnostika
• praćenje, terapija
AD policistična bolest bubrega

Najčešća monogenska bolest koja dovodi do TBI (8-10%
pacijenata)
• Incidenca: 1:500 – 1:1000
• Prevalenca: 1:500 – 1:4000

PKD1
• 16p
• Policistin 1

PKD2
• 4q
• Policistin 2
85-90%
PKD1
PKD1 gen, 46 egzona
Protein
Policistin 1
PKD1
Model “dva udarca” (“two hits”)
PKD2
Protein
Policistin 2
Policistin 1 i policistin 2
formiraju heterodimere
PKD1 : PKD2 fenotip
TBI
(god.)
PKD1 : PKD2 porodice
Algoritam dijagnostike ADPKD
Ciste bubrega
da
+ porodična anamneza za PKD?
Neuobičajene kliničke
odlike
Bar 1 član sa TBI <55g
ne
da
Kriterijumi za PKD1?
da
ne
Kriterijumi za
PKD2/nepoznati gen?
ne
PKD2 ili
ADPKD
ne
Genetičko testiranje
da
Druge cistične bolesti
bubrega
Obostrano mali
bubrezi
da
PKD1
ne
ne
da
Stečene cistične bolesti bubrega
Indirektna genska analiza kod PKD1
Indirektna genska analiza kod PKD2
Direktna detekcija mutacija kod
PKD1 i PKD2

Sekvenciranje gena

MLPA metoda
Direktna detekcija mutacija kod
PKD1 i PKD2
$3500
70%
Detektovanih mutacija
Ostale promene
? patogenost ?
Indikacije za presimptomatsku DNK
analizu kod ADPKD

Kandidat za donora kod transplantacije
bubrega

Preimplantaciona dg.
• Odabir embriona kod IVF
Druge monogenske bolesti bubrega
•FMAIG (MME)
•Fabrijeva bolest (GLA)
•Alportov sindrom (COL4A5)
•SR nefrotski sindrom (NPHS2)
•Cistinoza (CTNS)
•Dentova bolest (CLCNS)
•MODY3 (TCF1)
•HANAC (COL4A1)
•FHHNC (CLDN16, CLDN19)
•FJHN (UMOD)
•Dentova bolest (CLCNS)
•HANAC (COL4A1)
•Gitelmanov sindrom (SLC12A3)
•PHA2 (WNK1, WNK4)
•HANAC (COL4A1)
•Nefrogeni DI (AQP2, AVPR2)
•Distalna renalna tub. acidoza
(SLC4A1)
•Pendred sindrom (SLC26A4)
•Dentova bolest (CLCNS)
•HANAC (COL4A1)
Poligenske bolesti bubrega
Genetička
osnova
fenotip
(više parova gena)
Faktori sredine
Genetički-DNK polimorfizam

Varijacije u naslednoj osnovi čoveka, u opštoj populaciji!

Genom čoveka:
3x109 parova
nukleotida
Svaki 1000. nukleotid
je polimorfan
predispozicija
za bolest ???
Poligenske bolesti bubrega
HBB
 Dijabetesna nefropatija
 Nefrokalkuloza
 BEN

Familijarna pojava,
heritabilnost do 25%.
Udruženost sa tumorima UT.
Tipovi DNK polimorfizma

Polimorfizam pojedinačnih nukleotida (SNP)
AAGGT
C ili T
GTTC

Različiti broj uzastopnih
ponovaka (VNTR, CNV)

Deleciono/insercione varijante
(CA)25 = ALEL 5
(CA)20 = ALEL 4
(CA)15 = ALEL 3
(CA)10 = ALEL 2
(CA)5 = ALEL 1
Studije asocijacije
Udruženost genskih polimorfizama sa
nekom od poligenskih bolesti.
Sklonost tj.
podložnost!
Pristupi u izučavanju genetičke
osnove poligenskih bolesti

Studije asocijacije
Učestalost polimorfizma:
bolesni
:
zdravi
Geni
kandidati
Čitav
genom
Izbor gena-kandidata
• Na osnovu poznavanja etio-patogenetskih činilaca
• Geni identifikovani u analizama vezanosti
• Geni identifikovani kod animalnih modela
Genski polimorfizmi i endemska
nefropatija

Polimorfizmi gena multi drug resistence (MDR), NDPH:quinon
oksidoreduktaza (NQO), glutation S transferaze (GST), citohromi P
(CYP), p53:
• MDR1 2677G/3435T (Atanasova i sar., 2004.)
• NQO1*2, *3; GSTT1, GSTM1 (Toncheva i sar., 2004)
• GSTP1, GSTM1 wt (Andonova i sar., 2004.)
• CYP3A5*1, CYP3A4*1B, CYP2D6 (Atanasova i sar., 2005.)
• p53: Arg283Cys, Arg231Arg, intr. (Krasteva i sar., 2006.)
Naše ispitivanje

Udruženost BEN sa polimorfizmima gena
za:
• Angiotenzin-konvertazu (ACE)
• Tip 1 receptora za angiotenzin II (AT1R)
• TGF b1
BEN – TGFb genotipovi
70
60
50
40
30
GG (%)
GC (%)
CC (%)
20
10
0
GG (%)
GC (%)
CC (%)
BEN
NBEN
K
29,4
35,3
35,3
58,8
17,6
23,5
64,7
23,5
11,8
BEN – TGFb, učestalost alela
1,2
1
0,8
0,47
0,68
0,6
0,76
0,4
0,53
0,2
0,32
0,24
0
BEN
NBEN
K
G
C
Studije asocijacije u čitavom genomu
(Genome Wide Association Studies, GWAS)
Studije asocijacije čitavog genoma
(Genome Wide Association Studies, GWAS)

Simultana analiza >10.000 SNP

Microarray tehnologija (genski čip)
“Missing heritability”
B. Maher, Nature, 2008
Moguća objašnjenja




Rešenje nam je “pred nosom”
Odgovorne su retke varijante SNPs, koje
GWAS ne analiziraju
Ključne su CNV (copy number variations) a
ne SNP
U pitanju je vrlo složena interakcija gena i
sredine, kroz generacije...
Genetski markeri poligenskih bolesti
bubrega

Korelacija sa kliničkim i biohemijskim pokazateljima?

Interakcija
• gen
• gen
gen?
faktori sredine?
Download

Autosomno dominantna policistična bolest bubrega