Genetické a molekulární příčiny neurodegenerativních a neuropsychiatrických onemocnění

Abstract

Metody sekvenování DNA druhé (NGS) a třetí generace (TGS) zásadním způsobem ovlivnily strategii identifikace genetických příčin nemocí. Především použití exomového sekvenování zvýšilo účinnost identifikace kauzálních variant ve studovaných souborech pacientů z jednotek na desítky procent. Vzácné neurodegenerativní nemoci jsou unikátní svou klinickou i genetickou heterogenitou a širokou diferenciální diagnostikou. NGS a TGS technologie sehrály klíčovou roli v porozumění patomechanismu vzácných neurodegenerativních nemocí. Použití těchto technologií cestou výzkumu je u mnoha pacientů jedinou možností pro stanovení správné diagnózy, poskytnutí genetického poradenství a pro indikaci adekvátní léčby. Tato dizertační práce se zaměřuje na studium molekulární příčiny vybraných vzácných neurodegenerativních nemocí - adultní neuronální ceroidní lipofuscinózy (ANCL), spinální svalové atrofie (SMA) a neuronální intranukleární inkluzní nemoci (NIID). Studium molekulární příčiny těchto klinických jednotek s využitím moderních metod sekvenování a analýzy DNA vedlo k identifikaci kauzálních variant v souboru ANCL pacientů, vytvoření metodického postupu pro genetické testování SMA pacientů s negativním SMN1 nálezem a navržení metody pro vyšetření expanze tandemových repetic u NIID. Klíčová slova: adultní neuronální...

Next-generation (NGS) and third-generation (TGS) sequencing methods have played a key role in strategies of disease genes identification. Especially the exome sequencing increased the efficiency of causal variants identification up to tens of percent in study cohorts. Rare neurodegenerative diseases are clinically and genetically heterogeneous and show a broad differential diagnostics. NGS and TGS technologies have been crucial in our understanding of the pathomechanism of rare neurodegenerative diseases. NGS and TGS, used by research laboratories, have been essential for many patients to determine a correct diagnosis, provide genetic counselling and reach an adequate treatment. This thesis focuses on molecular mechanisms of selected rare neurodegenerative diseases, namely adult neuronal ceroid lipofuscinosis (ANCL), spinal muscular atrophy (SMA) and neuronal intranuclear inclusion disease (NIID). Modern DNA sequencing methods led to identification of causal lesions in ANCL suspect patients. We provide a concept of genetic testing for SMN1 negative SMA patients and present a method for validation of tandem repeat expansion in NIID. Key words: adult neuronal ceroid lipofuscinosis, spinal muscular atrophy, neuronal intranuclear inclusion disease, next-generation sequencing methods, DNAJC5