Thesis supervisor: Kálmán Benke
Location of studies (in Hungarian): SE Abbreviation of location of studies: SE
Description of the research topic:
A Marfan-szindróma autoszómális domináns módon öröklődő szisztémás kötőszöveti betegség. Elsősorban a kardiovaszkuláris, muszkuloszkeletális és az okuláris szervrendszer eltéréseihez vezet. Prevalenciája 1:5000, tehát Magyarországon hozzávetőlegesen 2000 ember érintett. A kórkép hátterében a fibrillin-1 fehérjét kódoló FBN1 gén mutációja áll.
A genetikai variáció ismerete számos lehetőséget kínál a betegek optimális gondozásához, életminőségük javításához. Ide sorolható a diagnózis megerősítése, a differenciáldiagnosztika, a genetikai háttér és a klinikai manifesztációk kapcsolatának, azaz a genotípus-fenotípus összefüggéseknek a vizsgálata, valamint az érintett családtagok célzott szűrése általi időben történő azonosítása. Utóbbi kiemelt jelentőséggel bír gyermekek esetén, akiknél a tünetek még nem alakultak ki teljes egészében. Irodalmi adatok szerint az időben elkezdett kezelés eredményes lehet abban, hogy a betegség manifesztációinak súlyossága mérséklődjön.
Célkitűzéseink közé tartozik az említett előnyök kihasználása, amihez a genetikai vizsgálatok során magas mutációs detektálási arány elérésére van szükség. Ennek érdekében kutatócsoportunk az utóbbi időben kiemelt figyelmet fordított a mutációkeresés stratégiájának optimalizálására Marfan-szindrómás betegeknél. Kutatásunk első körében új generációs szekvenálást (NGS) és Sanger szekvenálást alkalmaztunk az FBN1 gén vizsgálatára, majd a negatív mintákat tovább elemeztük MLPA (multiplex ligation-dependent probe amplification) módszerrel az ún. kópiaszám eltérések (CNV-k) felismerésére. A Marfan-szindróma és társbetegségeinek, mint például a Loeys-Dietz-szindrómának egymástól való elkülönítése klinikai megjelenés alapján sokszor nehézséget jelent, azonban a súlyosságukban és kezelésükben jelen lévő különbségek miatt a megfelelő diagnózis felállítása elengedhetetlen. Ennek következtében a továbbra is negatív mintákat 9 gént (ACTA2, COL3A1, FBN1, KCNN1, MYH11, SMAD3, TGFB2, TGFBR1, TGFBR2) tartalmazó NGS alapú génpanel segítségével vizsgáltuk tovább. Ezt követően új betegek vizsgálatakor elsődlegesen alkalmaztuk a génpanelt, amit negatív esetekben az FBN1 gén kópiaszám eltéréseinek szűrésére MLPA követett. Betegeinknél nem elhanyagolható számban (kb. 7%) a genetikai variáció nem az FBN1 gént érintette, ami indokolttá teszi a több gént vizsgáló génpanel elsődleges használatát, negatív esetekben MLPA módszerrel kiegészítve. Kutatásunkat ezen vizsgálati stratégia mentén haladva folytatjuk, újabb betegek bevonásával igyekszünk feltérképezni és hasznosítani a mutáció ismerete nyújtotta előnyöket. A megfelelő diagnózis felállításával biztosítjuk, hogy betegeink a számukra szükséges gondozásban, terápiában részesüljenek.
Célkitűzéseink közé tartozik továbbá a genotípus-fenotípus összefüggések vizsgálata, amely számos területen tartogat potenciált a betegek gondozásának, életminőségének javításához, a személyre szabottabb terápiához.
Eddigi munkánk során a genetikai variáció típusa és a kardiovaszkuláris manifesztációk (felszálló aorta disszekciója és dilatációja) közötti kapcsolatot vizsgáltuk. Eredményeink alapján a kettő között összefüggés mutatkozik. A mutációk két típusra különíthetők: haploinszufficiens (HI) és domináns negatív (DN). Előbbi a fehérje mennyiségének csökkenéséhez, míg utóbbi a fehérje szerkezetének károsodásához vezet. A domináns negatív mutációkat két csoportra, ciszteint érintő és ciszteint nem érintő genetikai variációkra osztottuk. A cisztein aminosav fontos szerepet tölt be a fehérje szerkezetének kialakításában. A HI és ciszteint érintő DN mutációk együttes csoportjában szignifikánsan gyakrabban fordult elő aortaérintettség (disszekció és/vagy dilatáció), mint a ciszteint nem érintő DN mutációk kapcsán. Továbbá a ciszteint érintő DN mutációval rendelkező betegek jelentősen gyakrabban igényeltek aortán végzett műtéti beavatkozást, mint a másik két csoportba tartozó páciensek. Vizsgálatunk folytatásaként célunk az elemszám növelésével ezen eredmények megerősítése, és felhasználása a magas mortalitással járó aorta disszekció rizikóstratifikációjának pontosításához, ebből adódóan az akut érkatasztrófa kialakulását megakadályozó profilaktikus műtét optimális időzítésének a megválasztásához.
További cél a mutációtípusok részletesebb vizsgálata, a közöttük a génexpressziós mintázatokban, jelátviteli útvonalak elemeinek aktivitásában és a felszálló aorta falában bekövetkező szövettani módosulásokban meglévő különbségek feltárása. Ezen vizsgálatokból kapott eredmények megerősíthetik a HI, ciszteint érintő- és ciszteint nem érintő DN mutációk elkülönítésének jelentőségét, molekuláris és szövettani szinten nyújthatnak magyarázatot a klinikai manifesztációk súlyossága közötti eltérésekre. Mindez hozzájárulhat a betegek súlyos kardiovaszkuláris szövődményeire vonatkozó rizikóbecslés pontosításához, ebből adódóan az optimális terápia megválasztásához is. Ezen felül a molekuláris különbségek megismerésével akár új farmakológiai célpontok is látótérbe kerülhetnek, illetve hatásmechanizmusuk alapján az egyes mutációtípusok esetén leghatékonyabb gyógyszerek is azonosíthatóvá válhatnak.
A genotípus-fenotípus összefüggések számos további lehetőséget rejtenek. Példaként említhető a várandósok rapid aorta növekedése és a genotípus közötti kapcsolat vizsgálatának lehetősége, illetve a tumoros betegségek előfordulásának jellegzetességei Marfan-szindrómás betegeknél, ami egyelőre egy kevésbé kutatott területnek számít.
Vizsgálni szeretnénk továbbá a genetikai variáció génen belüli elhelyezkedésének jelentőségét, a genotípuson belüli további differenciálás szükségességét.
Hosszú távú célunk az összefüggések széles skálájának megismerése, az így szerzett tudásanyag felhasználása betegeink kezelésében, életminőségük javításában.
Login
