Role sekvenace nové generace v diagnostice a prognóze X-vázaných lysosomálních střádavých onemocnění

Abstract

The characterisation of the molecular-genetic etiology of monogenic diseases includes not only the identification of the pathogenic variant, but also the description of its effect on the RNA structure and stability. Additionally, the X-inactivation plays an important role in X-linked diseases. In the presented thesis, we applied the methods of next generation sequencing to study three lysosomal disorders (mukopolysacharidosis type II, MPS II; Danon disease, DD; Fabry disease, FD). Two methodological approaches have been used: 1) panel sequencing with hybridization probes for identification of single nucleotide variants, small deletions/duplications and structure variants (CNVs) 2) amplicon sequencing for analysis of somatic mosaicism and allele specific expression. The panel sequencing enabled us to confirm the molecular-genetic basis of DD in two patients with the identification of two exons duplication and five exons deletion in LAMP2, respectively. The somatic mosaicism was being analyzed by the amplicon sequencing in families with DD, MPS II. We could identify the first case of somatic mosaicism in a patient with DD. The allele specific expression has enlarged the group of methods used in X-inactivation analysis. Its impact has been proved particularly in minimizing misinterpretation of XCI...

Charakterizace molekulárně genetické podstaty monogenních onemocnění spočívá nejen v identifikaci patogenní varianty, ale i v popisu jejího vlivu na strukturu a stabilitu vznikající RNA. Kromě toho u X-vázaných onemocnění vstupuje u heterozygotních pacientek do hry X- inaktivace. V předkládané disertační práci jsme využili metody sekvenování nové generace ke studiu tří X-vázaných lysosomálních onemocnění (mukopolysacharidóza typ II, MPS II; Danonova choroba, DD; Fabryho choroba, FD). Využili jsme dva metodické postupy: 1) panelové sekvenování s použitím hybridizačních prób pro identifikaci malých a strukturních variant (rozsáhlé delece a duplikace) 2) amplikonové sekvenování pro vyšetření somatického mozaicismu a alelově specifické exprese. Panelové sekvenování umožnilo na molekulárně genetické úrovni potvrzení Danonovy choroby u dvou pacientů, u kterých byla identifikována duplikace dvou exonů a delece pěti exonů v genu LAMP2. Amplikonovým sekvenováním jsme analyzovali somatický mozaicismus v rodinách pacientů s Danonovou chorobou a mukopolysacharidózou typu II a identifikovali první případ somatického mozaicismu u pacienta s Danonovou chorobou. Metoda alelově specifické exprese rozšířila paletu metod používaných při vyšetření X- inaktivace a její přínos se projevil zejména při minimalizaci chybné...