Analýza variant v počte kópií (CNV) v genómoch pacientov s mentálnou retardáciou

Abstract

Mentálna retardácia (MR) je časté veľmi heterogénne neurovývojové ochorenie, s prevalenciou v populácii 2,5-3 %. Prispenie genetických faktorov k rozvoju MR je vysoké, ale v mnohých prípadoch zostáva etiológia ochorenia neobjasnená. Najnovšie štúdie prostredníctvom arrayových metód poukázali na častejší výskyt variant v počte kópií (copy number variants - CNV) u pacientov s týmto ochorením. Patogénne CNV boli identifikované u 10-15 % pacientov s idiopatickou MR a normálnym karyotypom. Cieľom práce bola celogenómová analýza ziskov a strát genetického materiálu v súbore českých pacientov s MR a dôkladná bioinformatická analýza zistených genetických zmien pre určenie ich pravdepodobného klinického významu. Celogenómová analýza s využitím HumanCytoSNP-12 BeadChips (Illumina) bola prevedená u 183 pacientov s idiopatickou MR, normálnym karyotypom a bez expanzie v géne FMR1. Získané dáta boli analyzované dvoma nezávislými programami, a to GenomeStudio a QuantiSNP a ich výsledky boli následne podrobené dvom kolám dôkladnej bioinformatickej analýze. Výsledkom tejto analýzy bola klasifikácia CNV do 4 rôznych kategórií: patogénne CNV, pravdepodobne patogénne CNV, CNV s nejasnou klinickou signifikanciou a benígne CNV. S výnimkou benígnych CNV boli všetky ostatné CNV potvrdzované nezávislou metódou ako FISH, MLPA, QFPCR...

Mental retardation (MR) is a very heterogeneous common neurodevelopmental disorder with a population prevalence of 2.5-3 %. The importance of genetic factors in the development of MR is high but in a significant number of cases the etiology remains unexplained. Recent studies using array methods pointed to frequent occurrence of copy number variants (CNVs) in patients with MR. Pathogenic CNVs were identified in 10-15 % patients with idiopathic MR and normal karyotype. The aim of our work was the analysis of genome-wide gains and losses of genetic material in a group of Czech patients with MR and a thorough bioinformatic analysis of the genetic changes identified aiming at the assessment of their clinical significance. We performed whole genome analysis using the HumanCytoSNP-12 BeadChips (Illumina) in 183 patients with idiopathic MR, normal karyotype and no FMR1 gene expansion. Data analysis was carried out using two independent programmes, GenomeStudio and QuantiSNP. The findings were subjected to two rounds of thorough bioinformatic analysis. Based on this analysis we classified the CNVs into 4 categories: pathogenic CNVs, probably pathogenic CNVs, CNVs with uncertain clinical significance and benign CNVs. With the exception of the benign variants, all CNVs were confirmed using an independent laboratory...